CN109853527A - 预制桩、预制桩的连接结构及连接结构的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了预制桩、预制桩的连接结构及连接结构的施工方法,预制桩包括桩体和两端的端头板,端头板中嵌入设有若干个连接筒,主筋两端通过穿过连接筒向外延伸,连接筒内密封填充有胶体,整个桩体均无金属材料,可以有效防止筋材和桩体受到海水等腐蚀环境的氯离子侵蚀;预制桩的连接结构包括紧密连接于预制桩之间的柱形连接体,柱形连接体上还套设有一套筒,套筒和柱形连接体侧壁的缝隙内以及连接筒内均填充有胶体,连接结构可以紧密的连接在两个预制桩之间,连接牢靠,可以起到抗腐蚀和高强度连接的作用;连接结构的施工方法包括安装柱形连接体和安装套筒,安装方便。
Description
技术领域
本发明属于桩体连接技术领域,具体涉及预制桩、预制桩的连接结构及连接结构的施工方法。
背景技术
国内以钢筋为基础筋材的预制桩连接主要有焊接连接、机械连接和抱箍式连接等多种形式,其中工程中焊接连接方法因施工速度快而被广泛应用。但对于以碳纤维材料为基础筋材的预制桩,碳纤维材料自身特性无法进行焊接和挤压,因此工程中的常见连接形式无法适用。随着碳纤维材料筋预制桩在基坑工程、高桩码头及边坡工程等领域应用时,预制桩及其接头连接承载性能成为关键,也是影响结构工程承载能力的关键因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种预制桩,包括桩体和设于桩体两端的端头板,桩体内沿其轴向环绕分布设有主筋,端头板中嵌入设有若干个呈环形排列的连接筒,主筋两端均穿过连接筒,并向背离连接筒的方向延伸,连接筒内密封填充有胶体,主筋的材质为纤维材料。
预制桩的整个桩体均无金属材料,在无金属材料的情况下,可以有效防止筋材和桩体受到海水等腐蚀环境的氯离子侵蚀,同时仍可以达到非常好的抗压强度。
本发明的另一目的是提供一种预制桩的连接结构,包括预制桩,以及紧密连接于预制桩之间的柱形连接体,柱形连接体两端面嵌入设有与预制桩的主筋相对应的连接筒,两个预制桩的主筋延伸至柱形连接体的连接筒中,柱形连接体上还套设有一套筒,套筒和柱形连接体侧壁的缝隙内以及连接筒内均填充有胶体。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述柱形连接体包括相互平行设置的第一连接端板和第二连接端板,第一连接端板和第二连接端板之间连接有若干根连接筋,连接筋沿柱形连接体长度方向设置,连接筋的材质为纤维材料;
柱形连接体的连接筒嵌入设于第一连接端板和第二连接端板中,连接筋与预制桩的主筋相对应排列,连接筋两端分别延伸至第一连接端板和第二连接端板的连接筒中。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述柱形连接体的侧壁顶端和底端、以及套筒的侧壁顶端和底端均嵌入设有对应螺栓连接孔,套筒通过螺栓和螺栓连接孔的配合与柱形连接体连接,螺栓连接孔内填充有胶体。
本发明预制桩的连接结构,可以紧密的连接在两个预制桩之间,且连接结构全部采用非金属材料,用于预制桩的连接中,其抗水平及抗拔承载力高,连接牢靠,安装方便,可以起到抗腐蚀和高强度连接的作用。
本发明的又一目的是提供一种预制桩的连接结构的施工方法,包括以下步骤:
准备需要连接的预制桩,将预制桩连接端的主筋分别从两端插入柱形连接体的连接筒中,向连接筒中注入胶体;
待连接筒中胶体凝固后,使用抱箍将套筒套接在柱形连接体外部,将螺栓插入螺栓连接孔中,向螺栓连接孔中注入胶体,然后在套筒和柱形连接体侧壁的缝隙内继续注入胶体,胶体凝固后,拆除抱箍,完成施工。
本发明连接结构的施工方法,可以高效稳定的将预制桩连接在一起,连接牢靠,安装方便。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图 1是实施例1中预制桩的立体结构示意图;
图 2是图1中的局部放大示意图;
图 3是实施例1中预制桩的钢筋笼和端板的连接示意图;
图 4是图3中一端头板处的局部放大示意图;
图5是实施例2中预制桩的连接结构和上下两个预制桩的连接示意图;
图6是实施例2中套筒和柱形连接体的爆炸图;
图7是实施例2中套筒的爆炸图;
图8是实施例2中柱形连接体连接上下两个预制桩时的爆炸图;
图9是实施例2中柱形连接体的透视图;
图10是实施例2中预制桩的连接结构和上下两个预制桩连接时的剖面图;
图 11是图10中的局部放大示意图;
图12是实施例3中预制桩的连接结构和上下两个预制桩的连接示意图;
图13是实施例3中预制桩的连接结构和上下两个预制桩连接时的爆炸图;
图 14是图13中的局部放大示意图;
图中标记为:1、桩体;11、端头板;12、钢筋笼;121、主筋;122、配筋;13、连接筒;2、柱形连接体;21、第一连接端板;22、第二连接端板;23、连接筋;24、加强筋;3、套筒;31、半环型套筒;311、注胶孔;312、螺栓连接孔;4、护筒;41、半环型护筒;411、凸延部;412、凹口;413、立孔;414、卧孔;5、预制桩。
具体实施方式
现结合说明书附图,详细说明本发明的结构特点。
实施例1
参见图1和图3,本实施例中提供一种预制桩,包括混凝土形成的桩体1(即由混凝土灌注而成)、设于桩体1两端的端头板11以及设于桩体1内的钢筋笼12,钢筋笼12包括沿桩体1长度方向设置的若干根主筋121和呈螺旋形环绕在主筋121之间的配筋122,本实施例中,桩体1为圆柱形结构,主筋121靠近桩体1外壁呈环形排列。参见图2,端头板11中垂直嵌入设有若干个连接筒13,连接筒13外端与端头板11表面相平齐,主筋121两端通过穿过连接筒13向外延伸,连接筒13内密封填充有胶体。
主筋121和配筋122的材质为纤维材料,纤维材料为GFRP、BFRP和CFRP中的任一种或两种以上的组合,本实施例中,优选采用GFRP和BFRP制作钢筋笼2。
本实施例1提供的预制桩,钢筋笼2的材质均为纤维材料,主筋121与端头板11的连接则选用连接筒13注胶的方式连接,整个桩体1均无金属材料,在无金属材料的情况下,可以有效防止筋材和桩体1受到海水等腐蚀环境的氯离子侵蚀,同时仍可以达到非常好的抗压强度。
实施例2
参见图5,本实施例中提供一种预制桩的连接结构,该连接结构可以将两根预制桩上下连接成一体。预制桩的连接结构包括紧密连接于预制桩5之间的柱形连接体2,柱形连接体2两端面嵌入设有与预制桩5的主筋相对应的连接筒13,两个预制桩5的主筋121延伸至柱形连接体2的连接筒13中,柱形连接体2上还套设有一套筒3,套筒3和柱形连接体2侧壁的缝隙内以及连接筒13内均填充有胶体。
参见图10,本实施例中提供的预制桩的连接结构,可以紧密的连接在两个预制桩5之间,且连接结构全部采用非金属材料,用于预制桩5的连接中,其抗水平及抗拔承载力高,连接牢靠,安装方便,可以起到抗腐蚀和高强度连接的作用。
参见图9,柱形连接体2由混凝土灌注而成,其结构具体为:包括设于两端的第一连接端板21和第二连接端板22,第一连接端板21和第二连接端板22之间还连接有若干根连接筋23,柱形连接体2的连接筒13嵌入设于第一连接端板21和第二连接端板22中,连接筋13与预制桩的主筋121相对应排列,也就是说,第一连接端板21和第二连接端板22上的连接筒13与预制桩5上的连接筒13位置一一对应,连接筋13两端分别延伸至第一连接端板21和第二连接端板22的连接筒13中。
进一步的,本实施例中优选在第一连接端板21和第二连接端板22之间还连接有若干根加强筋24,加强筋24同样通过连接筒13和注胶的方式与第一连接端板21和第二连接端22相连接,加强筋24呈环形分布且设于连接筋13内侧。
进一步的,参见图7和图11,第一连接端板21和第二连接端板22的侧壁,以及套筒3的侧壁顶端和底端均嵌入设有对应螺栓连接孔312,套筒3通过螺栓和螺栓连接孔312的配合与柱形连接体2连接,螺栓连接孔312内填充有胶体,为进一步提高耐腐蚀性,螺栓的材质为纤维材质。
进一步的,参见图7,本实施例中,优选套筒3为分离式套筒,其由两个相同的半环型套筒31拼接而成,套筒31的侧壁设有注胶孔311,当然,套筒3还可以是由三个相同的弧形件相互拼接而成。
进一步的,参见图10和图11,套筒3的高度和柱形连接体2的高度相同,套筒3的外径和预制桩5的外径相同。采用这样的结构,使得套筒3和上下连接的预制桩5紧密连接。
实施例3
在实施例2的基础上,本实施例中提供另一种预制桩的连接结构,在套筒3和上下两个预制桩5外壁还套设有一护筒4,参见图12和图13,护筒4为分离式结构,包括两个相同的半环型护筒41,半环型护筒41拼合形成完整的护筒4,在两个半环型护筒41拼合处的侧壁上对应嵌入设有若干个卧孔414,卧孔414中连接有螺栓,卧孔414中还填充有胶体;半环型护筒41拼合处还设有若干个卡合结构,该卡合结构为在拼合处从一半环型护筒41侧壁上向外延伸出的凸延部411,以及在另一半环型护筒41侧壁上对应嵌入设置的凹口412,凸延部411卡合入凹口412中,凸延部411中垂直设有立孔413,凹口412顶壁和底壁的嵌入设有对应的立孔413,凸延部411通过螺栓穿过立孔413限位于凹口412中,立孔413中还填充有胶体。
本实施例中提供的预制桩的连接结构,不仅采用柱形连接体2和套筒3紧密连接于两个预制桩5之间,同时,还设置护筒4,护筒4完全包覆套筒3并且部分包覆上下两个预制桩5的外壁,提高预制桩5连接处的牢固度。
实施例4
在实施例3的基础上,本实施例中提供一种预制桩的连接结构的施工方法,包括以下步骤:
步骤(1)、安装柱形连接体2
准备需要连接的两根预制桩5,在两者的连接处,将两根预制桩5的主筋121从柱形连接体2的两端分别插入第一连接端板21和第二连接端板23的连接筒13中,然后向连接筒13中注入胶体;
步骤(2)、安装套筒3
使用抱箍将两个半环型套筒31套接限位在柱形连接体外壁,用螺栓插入第一连接端板21和第二连接端板23侧壁的各个螺栓连接孔312中,向螺栓连接孔312中注入胶体,然后通过套筒3侧壁的注胶孔311向套筒3和柱形连接体2的缝隙内继续注入胶体,胶体凝固后,拆除抱箍;
步骤(3)、安装护筒4
向半环型护筒41的卧孔414中注入胶体,并在两个半环型护筒41拼合处的一侧卧孔414中插入螺栓,使用抱箍将两个半环型护筒41限位在套筒3和预制桩5的外壁,两个半环型护筒41相接处通过螺栓和卧孔414的配合初步固定,此时,凸延部411卡合入凹口412中,向立孔413中注入胶体并插入螺栓,使得凸延部411卡合并固定,两个半环型护筒41完全包覆套筒3并且部分包覆上下两个预制桩5,拆除抱箍,完成施工。
本实施例的连接结构的施工方法,可以高效稳定的将预制桩5连接在一起,连接处抗水平及抗拔承载力高,连接牢靠,安装方便。
进一步的,步骤(3)中,将两个半环型护筒41限位在套筒3和预制桩5的外壁前,可以在预制桩5与半环型护筒41相接触的外壁提前涂覆粘结剂,以提高连接牢固程度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种预制桩,包括桩体和设于桩体两端的端头板,桩体内沿其轴向环绕分布设有主筋,其特征在于:所述端头板中嵌入设有若干个呈环形排列的连接筒,主筋两端均穿过连接筒,并向背离连接筒的方向延伸,连接筒内密封填充有胶体,主筋的材质为纤维材料。
2.一种根据权利要求1所述的预制桩的连接结构,其特征在于:包括预制桩,以及紧密连接于预制桩之间的柱形连接体,柱形连接体两端面嵌入设有与预制桩的主筋相对应的连接筒,两个预制桩的主筋延伸至柱形连接体的连接筒中,柱形连接体上还套设有一套筒,套筒和柱形连接体侧壁的缝隙内以及连接筒内均填充有胶体。
3.根据权利要求2所述的预制桩的连接结构,其特征在于:所述柱形连接体包括相互平行设置的第一连接端板和第二连接端板,第一连接端板和第二连接端板之间连接有若干根连接筋,连接筋沿柱形连接体长度方向设置,连接筋的材质为纤维材料;
柱形连接体的连接筒嵌入设于第一连接端板和第二连接端板中,连接筋与预制桩的主筋相对应排列,连接筋两端分别延伸至第一连接端板和第二连接端板的连接筒中。
4.根据权利要求2所述的预制桩的连接结构,其特征在于:所述柱形连接体的侧壁顶端和底端、以及套筒的侧壁顶端和底端均嵌入设有对应螺栓连接孔,套筒通过螺栓和螺栓连接孔的配合与柱形连接体连接,螺栓连接孔内填充有胶体。
5.一种根据权利要求4所述的预制桩的连接结构的施工方法,其特征在于:
准备需要连接的预制桩,将预制桩连接端的主筋分别从两端插入柱形连接体的连接筒中,向连接筒中注入胶体;
待连接筒中胶体凝固后,使用抱箍将套筒套接在柱形连接体外部,将螺栓插入螺栓连接孔中,向螺栓连接孔中注入胶体,然后在套筒和柱形连接体侧壁的缝隙内继续注入胶体,胶体凝固后,拆除抱箍,完成施工。
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