CN107761662A - 一种装配式桩基码头的预制结构及其连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式桩基码头的预制结构及其连接方法，预制结构包括若干个预制横梁、若干个预制纵梁和预制面板，预制面板与框架结构之间通过若干个机械式弹性连接结构连接固定为一体，连接方法包括如下步骤：(1)首先将各个预制横梁与各个预制纵梁通过若干个预制桩帽节点连接形成码头的框架结构；(2)将预制面板上的各个连接端对应插入各个预制横梁与各个预制纵梁上的凹槽内，并与凹槽内机械式弹性连接结构配合进行固定；(3)然后在连接端与凹槽之间的间隙内灌浆。本发明大大提高了预制面板与预制纵、横梁的连接强度和大大降低了装配成本，并且安装非常方便。

Description

一种装配式桩基码头的预制结构及其连接方法

技术领域

本发明涉及装配式桩基码头的预制部件，具体涉及一种装配式桩基码头的预制结构及其连接方法。

背景技术

高桩码头是目前应用广泛的主要码头结构型式，而装配式桩基码头结构在桩基、桩帽、纵、横梁等结构施工完成后，采用预制面板与纵、横梁形成的框架结构进行连接，从而完成码头装配化建设。

现有技术中，一般是将预制面板直接浇注在各个预制横梁与各个预制纵梁的上表面，施工非常不方便，需要现场搭设很多模板，现场浇筑量大，施工工期长，施工成本非常高。

发明内容

本发明为了解决上述问题，从而提供一种施工方便的装配式桩基码头的预制结构及其连接方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种装配式桩基码头的预制结构，所述预制结构包括若干个预制横梁、若干个预制纵梁和预制面板，各个预制横梁与各个预制纵梁通过若干个预制桩帽节点连接形成码头的框架结构，所述预制面板与框架结构之间通过若干个机械式弹性连接结构连接固定为一体。

在本发明的一个优选实施例中，所述预制横梁和预制纵梁的顶部匀距设有若干个凹槽，每个凹槽内设有一个机械式弹性连接结构，所述预制面板的底面上匀距设有若干个连接端，每个连接端可对应安插进一个凹槽内，并与凹槽内的机械式弹性连接结构配合固定。

在本发明的一个优选实施例中，所述机械式弹性连接结构包括两个压力弹簧，这两个弹簧对称设置在凹槽内的两则，每个压力弹簧端部设有一连接块，所述连接端包括一连接柱，所述连接柱底端设有卡柱，所述卡柱与连接柱可形成两个相对称的卡口，连接端安插进凹槽内时，凹槽内的两个连接块紧贴在连接柱的两侧，连接块的底端可安插固定在卡口内。

在本发明的一个优选实施例中，所述连接块与连接柱的截面都为倒梯形状。

在本发明的一个优选实施例中，连接柱的直径介于两个连接块最小间距和最大间距之间。

一种装配式桩基码头的预制结构的连接方法，所述连接方法包括如下步骤：

(1)首先将各个预制横梁与各个预制纵梁通过若干个预制桩帽节点连接形成码头的框架结构；

(2)将预制面板上的各个连接端对应插入各个预制横梁与各个预制纵梁上的凹槽内，并与凹槽内机械式弹性连接结构配合进行固定；

(3)然后在连接端与凹槽之间的间隙内灌浆。

在本发明的一个优选实施例中，连接端安插进凹槽内时，连接柱底端的卡柱首先与凹槽内两侧的连接块接触，卡柱在下移时会推动两侧的连接块克服压力弹簧的弹力进行位移，当卡柱移动到最底端时，卡柱不会与连接块接触，这时压力弹簧会推动连接块沿着弹力方向移动，这时连接块会与连接柱解密贴合，并且连接块的底端刚好卡进卡柱与连接柱之间的卡口内，从而进行固定。

在本发明的一个优选实施例中，灌浆材料凝固后可将连接端与凹槽整体进行密封固定。

本发明的有益效果是：

本发明大大提高了预制面板与预制纵、横梁的连接强度，大大降低了装配成本和大大缩短了施工工期，并且安装非常方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为预制横梁预埋凹槽的结构示意图；

图2为预制纵梁预埋凹槽的结构示意图；

图3为连接端的结构示意图；

图4为连接端与预制横梁或预制纵梁的安装示意图；

图5为图4的A-A方向的剖视图；

图6为中间节点预制桩帽的结构示意图；

图7为边节点预制桩帽的结构示意图；

图8为角节点预制桩帽的结构示意图；

图9为预制横梁的结构示意图；

图10为预制纵梁的结构示意图；

图11为框架结构的装配示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1至图5，本发明提供的装配式桩基码头的预制结构，其包括预制面板100、若干个预制横梁300和若干个预制纵梁400，各个预制横梁300与各个预制纵梁400通过若干个预制桩帽节点连接形成码头的框架结构，而预制面板100通过若干个机械式弹性连接结构可与各个预制横梁300和各个预制纵梁400连接固定为一体。

在每个预制横梁300和每个预制纵梁400的顶部匀距设有若干个凹槽500，在每个凹槽500内设有一个机械式弹性连接结构，而在预制面板100的底面上匀距设有若干个连接端110，每个连接端110可对应安插进一个凹槽500内，并与凹槽500内的机械式弹性连接结构配合固定。

这样，本申请在进行预制面板100时，只需将预制面板100底端上的各个连接端110对应安插进各个凹槽500内，并与凹槽500内的机械式弹性连接结构配合固定，安装非常方便，并且连接强度高。

机械式弹性连接结构包括两个压力弹簧610，这两个弹簧610对称设置在凹槽500内的两则，凹槽500的开口端小于凹槽500内部的直径，在每个压力弹簧610端部设有一连接块620。

连接块620截面为倒梯形装，而底面为半圆状，其具体设置在凹槽500开口端的两侧，并且当连接块620安装后，这样当连接端110安插进凹槽500内时，首先会与连接块620接触。

连接端110包括一连接柱111，在连接柱111底端设有卡柱112。

卡柱112的直径大于连接柱111的直径，卡柱112与连接柱111之间形成两个相对称的卡口113，卡口113可与连接块620配合连接。

连接柱111的形状与连接块620对应配合，具体也为截面为倒梯形装，而底面为半圆状，这样当连接端110插进凹槽500内时可与其两侧的连接块620紧密贴合。

由于，连接柱111和连接块620截面都为倒梯形，当连接端110安插进凹槽500内时，随着卡柱112不断下移，两个连接块620之间的间距会不断变小，这时，卡柱112会推动两侧的连接块620克服压力弹簧610的弹力进行位移，当卡柱112移动到最底端时，卡柱112不会与连接块620接触，这时压力弹簧610会推动连接块620沿着弹力方向反弹，这时连接块620会与连接柱111解密贴合，并且连接块620的底端刚好卡进卡柱112与连接柱111之间的卡口113内，从而进行固定。

另外，连接柱111的直径介于两个连接块620的最小间距和最大间距之间，这样连接柱111也会将推动连接块620克服压力弹簧610的弹力进行位移，同样压力弹簧610也会给予连接柱111弹力支撑，这样使得连接块620更加紧密贴合在连接柱111上，从而提高连接强度。

为了进一步提高制面板100与每个预制横梁300和每个预制纵梁400的连接强度，当连接端110安插进凹槽500内，并与机械式弹性连接结构的连接固定后，在连接端110与凹槽500的间隙内灌浆，当灌浆材料凝固后可将连接端110与凹槽500整体进行密封固定。

由于本申请只需在凹槽500内填充灌浆材料，这样大大减少了成本。

基于上述方案的实施，本申请还提供了一种装配式桩基码头的预制结构的连接方法，其包括如下步骤：

(1)首先将各个预制横梁与各个预制纵梁通过若干个预制桩帽节点连接形成码头的框架结构；

(2)将预制面板上的各个连接端对应插入各个预制横梁与各个预制纵梁上的凹槽内，并与凹槽内机械式弹性连接结构配合进行固定；

(3)然后在连接端与凹槽之间的间隙内灌浆。

连接端110安插进凹槽500内时，连接柱111底端的卡柱112首先与凹槽500内两侧的连接块620接触，卡柱112在下移时会推动两侧的连接块620克服压力弹簧610的弹力进行位移，当卡柱112移动到最底端时，卡柱112不会与连接块620接触，这时压力弹簧610会推动连接块620沿着弹力方向移动，这时连接块620会与连接柱111解密贴合，并且连接块620的底端刚好卡进卡柱112与连接柱111之间的卡口113内，从而进行固定。

灌浆材料初凝前，连接端110安插进凹槽500内时，可在灌浆材料内移动，灌浆材料凝固后可将连接端110与凹槽500整体进行密封固定。

参见图6至图11，对于码头的框架结构中的预制桩帽节点，本申请也进行了改进。

为了便于预制横梁300和预制纵梁400之间的连接，预制桩帽节点包括中间节点预制桩帽210、边节点预制桩帽220和角节点预制桩帽230，在框架结构的每个桩基的顶部对应设置一个中间节点预制桩帽210或边节点预制桩帽220或角节点预制桩帽230。

中间节点预制桩帽210具体安装在位于框架结构中间部位的桩基的顶部，其是用于在位于中间部位的各个桩基连接为一个整体，其包括第一矩形块211，所述第一矩形块211横向两侧的端面上设有相对称的第一横向连接端212，在第一矩形块211纵向两侧的端面上设有相对称的第一纵向连接端213。

第一横向连接端212用于与预制横梁300配合连接，第一纵向连接端213用于与预制纵梁400连接，通过将预制横梁300两端分别与位于中间部位的横向相邻两个桩基上的第一横向连接端212连接，通过将预制纵梁400分别与位于中间部位的纵向相邻两个桩基上的第一纵向连接端213连接，从而将位于中间部位的桩基连接固定为一体。

边节点预制桩帽220具体安装在位于框架结构的各个侧边上的桩基的顶部，其是用于将位于侧边上的各个桩基连接固定为一体和将位于侧边上的桩基与位于中间的桩基连接固定为一体，其包括第二矩形块221，第二矩形块221横向两侧的端面上设有相对称的第二横向连接端222，第二矩形块221的其中一个纵向端面上设有第二纵向连接端223。

第二横向连接端222用于与预制横梁300配合连接，第二纵向连接端223用于与预制纵梁400连接，通过将预制横梁300两端分别与位于侧边部位的横向相邻两个桩基上的第二横向连接端222连接，通过将预制纵梁400分别与位于侧边部位的桩基和与其纵向相邻的位于中间部位的桩基连接，从而将位于侧边上的各个桩基连接固定为一体和将位于侧边上的桩基与位于中间的桩基连接固定为一体。

角节点预制桩帽230具体安装在位于框架结构的各个侧边两端的桩基的顶部，其是用于将码头结构的各个侧边连接固定为一体，其包括第三矩形块231，第三矩形块231的其中一个横向端面上设有一个第三横向连接端232，第三矩形块231的其中一个纵向端面上设有第三纵向连接端233。

第三横向连接端232用于与预制横梁300配合连接，第三纵向连接端233用于与预制纵梁400连接，通过将预制横梁300的一端与位于横向侧边端部的边节点预制桩帽220上的第二横向连接端222连接，将预制横梁300的另一端与角节点预制桩帽230上的第三横向连接端232连接，将预制纵梁400的一端与位于纵向侧边端部的边节点预制桩帽220上的第二纵向连接端223连接，将预制横梁300的另一端与角节点预制桩帽230上的第三纵向连接端233连接，从而将码头结构的各个侧边连接固定为一体。

通过上述结构的装配构成的码头结构，整体强度和稳固性高，并且工作效率非常高。

另外，为了提高码头结构的整体强度，第一横向连接端212、第二横向连接端222和第三横向连接端232为矩形槽体，并且在第一横向连接端212、第二横向连接端222和第三横向连接端232内分别匀距设有若干个桩基第一钢板或第一型钢710，第一纵向连接端213、第二纵向连接端223和第三纵向连接端233为截面为梯形的凸台。

预制横梁300包括一矩形状的横梁体310，在横梁体310两端分别匀距设有若干个第二钢板或第二型钢720，每个第二钢板或第二型钢720刚好安插进第一横向连接端212或第二横向连接端222或第三横向连接端232内相邻两个桩基第一钢板或第一型钢710之间。

另外在每个桩基第一钢板或第一型钢710和每个第二钢板或第二型钢720上分别设有相对应的螺孔，通过将螺钉依次每个穿过桩基第一钢板或第一型钢710和每个第二钢板或第二型钢720，然后再采用灌浆方法填充每个桩基第一钢板或第一型钢710与每个第二钢板或第二型钢720之间的空隙，从而使得预制横梁300与中间节点预制桩帽210或边节点预制桩帽220或角节点预制桩帽230连接固定为一体。

本申请通过将预制横梁300与预制桩帽节点的连接处采用钢结构，然后通过将连接后的钢结构采用灌浆密封，大大提高了码头结构的强度。

预制纵梁400包括一矩形状的纵梁体410，纵梁体410的端部可直接安置在第一纵向连接端213或第二纵向连接端223或第三纵向连接端233上进行固定。

为了提高装配效率，虽然本申请将码头结构分成了若干个模块化结构，通过这些模块进行拼接固定形成码头结构，由于结构件较多，拼接后的码头结构肯定没有现浇注的强，而申请通过上述连接结构，使得本申请拼接后的强度达到了现有技术中现浇注码头的强度，并且还大大提高了工作效率。

另外，为了进一步提高框架结构的强度，第一纵向连接端213、第二纵向连接端223和第三纵向连接端233的结构也可设置成与第一横向连接端212、第二横向连接端222和第三横向连接端232相同，也设置为矩形槽体，在矩形槽体内设置钢板或型钢，同样预制纵梁400的结构也可设置成与预制横梁300相同。

基于上述框架结构，本申请还提供了框架结构的装配方法，装配方法包括如下步骤：

(1)在框架结构的每个桩基顶部浇注一个预制桩帽节点；

(2)然后在每个桩帽节点上安装预制横梁300和预制纵梁400形成框架结构。

预制桩帽节点的具体安装方案如下：

将中间节点预制桩帽210固定在位于码头中间的桩基100顶部，将边节点预制桩帽220固定在位于码头四个侧面的桩基100顶部，将角节点预制桩帽230固定在位于码头四个端部的桩基100顶部，然后将中间节点预制桩帽210与中间节点预制桩帽210之间、中间节点预制桩帽210与边节点预制桩帽220之间、边节点预制桩帽220与角节点预制桩帽230之间分别安置预制横梁300和预制纵梁400。

预制横梁300的拼接方案具体如下：

预制横梁300在连接时，将预制横梁300端部的每个第二钢板或第二型钢520对应安插进第一横向连接端212或第二横向连接端222或第三横向连接端232内相邻两个第一钢板或第一型钢510之间，然后通过螺栓将各个第一钢板或第一型钢510与各个第二钢板或第二型钢520连接为一体，再采用灌浆方法填充每个第一钢板或第一型钢510与每个第二钢板或第二型钢520之间的空隙。

预制纵梁的拼接方案具体如下：

预制纵梁400在连接时，如果第一纵向连接端231或第二纵向连接端232或第三纵向连接端233为梯形凸台，则将预制纵梁400直接搭在梯形凸台上，然后进行浇注，

如果第一纵向连接端231或第二纵向连接端232或第三纵向连接端233也为矩形槽体，则将预制纵梁400端部的钢板或型钢对应安插进第一纵向连接端231或第二纵向连接端232或第三纵向连接端233内相邻两个钢板或型钢之间，然后通过螺栓连接，再采用灌浆方法填充各个钢板或型钢之间的空隙即可。

通过上述装配方法的实施，本申请大大提高了装配效率，并且装配后的框架结构的强度也得到了很大的提升。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种装配式桩基码头的预制结构，所述预制结构包括若干个预制横梁、若干个预制纵梁和预制面板，各个预制横梁与各个预制纵梁通过若干个预制桩帽节点连接形成码头的框架结构，其特征在于，所述预制面板与框架结构之间通过若干个机械式弹性连接结构连接固定为一体。

2.根据权利要求1所述的一种装配式桩基码头的预制结构，其特征在于，所述预制横梁和预制纵梁的顶部匀距设有若干个凹槽，每个凹槽内设有一个机械式弹性连接结构，所述预制面板的底面上匀距设有若干个连接端，每个连接端可对应安插进一个凹槽内，并与凹槽内的机械式弹性连接结构配合固定。

3.根据权利要求2所述的一种装配式桩基码头的预制结构，其特征在于，所述机械式弹性连接结构包括两个压力弹簧，这两个弹簧对称设置在凹槽内的两则，每个压力弹簧端部设有一连接块，所述连接端包括一连接柱，所述连接柱底端设有卡柱，所述卡柱与连接柱可形成两个相对称的卡口，连接端安插进凹槽内时，凹槽内的两个连接块紧贴在连接柱的两侧，连接块的底端可安插固定在卡口内。

4.根据权利要求3所述的一种装配式桩基码头的预制结构，其特征在于，所述连接块与连接柱的截面都为倒梯形状。

5.根据权利要求4所述的一种装配式桩基码头的预制结构，其特征在于，所述连接柱的直径介于两个连接块最小间距和最大间距之间。

6.一种装配式桩基码头的预制结构的连接方法，其特征在于，所述连接方法包括如下步骤：

(1)首先将各个预制横梁与各个预制纵梁通过若干个预制桩帽节点连接形成码头的框架结构；

(2)将预制面板上的各个连接端对应插入各个预制横梁与各个预制纵梁上的凹槽内，并与凹槽内机械式弹性连接结构配合进行固定；

(3)然后在连接端与凹槽之间的间隙内灌浆。

7.根据权利要求6所述的一种装配式桩基码头的预制结构，其特征在于，连接端安插进凹槽内时，连接柱底端的卡柱首先与凹槽内两侧的连接块接触，卡柱在下移时会推动两侧的连接块克服压力弹簧的弹力进行位移，当卡柱移动到最底端时，卡柱不会与连接块接触，这时压力弹簧会推动连接块沿着弹力方向移动，这时连接块会与连接柱解密贴合，并且连接块的底端刚好卡进卡柱与连接柱之间的卡口内，从而进行固定。

8.根据权利要求6所述的一种装配式桩基码头的预制结构，其特征在于，灌浆材料凝固后可将连接端与凹槽整体进行密封固定。