CN109853527B - 预制桩、预制桩的连接结构及连接结构的施工方法 - Google Patents

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

预制桩、预制桩的连接结构及连接结构的施工方法

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12。

本实施例1提供的预制桩，钢筋笼12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23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23两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，半环型套筒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22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22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 (4)

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，主筋与端头板通过连接筒注胶的方式连接，主筋的材质为纤维材料，连接筒具有垂直的侧壁；

桩体之间还设有柱形连接体，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。

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。

4.一种根据权利要求3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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