CN110331718B - 榫卯式连接钢套管接头结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地基与基础工程的技术领域，公开了榫卯式连接钢套管接头结构，包括上钢套管和下钢套管；下钢套管包括朝上的上接头，上钢套管包括朝下的下接头；在全套管护壁的钻孔灌注桩施工时，将上钢套管吊至下钢套管的正上方；上接头形成有多个连接槽，多个连接槽呈间隔布置，连接槽形成有槽口，槽口朝上布置，连接槽沿偏离槽口朝侧边凹陷，形成侧槽；下接头朝下延伸形成多个连接头，多个连接头也呈间隔布置，与各个连接槽一一对应布置，连接头的端部朝侧边延伸，形成侧接头；当上接头与下接头对接时，先使连接头对准槽口，然后将上钢套管下放，使连接头从槽口进入连接槽；随后旋转上钢套管，使侧接头进入侧槽，这样上接头与下接头就连接完成了。

Description

榫卯式连接钢套管接头结构

技术领域

本发明专利涉及地基与基础工程的技术领域，具体而言，涉及榫卯式连接钢套管接头结构。

背景技术

在全套管护壁的钻孔灌注桩施工过程中，采用的钢套管长度较大，一般钻孔灌注桩有多长，钢套管便需要施工多长，一般的钢套管长度在20-50m不等；这么长的钢套管需要分节分段连接置入桩孔内，待桩孔混凝土浇筑完成后，再逐节拔出钢套管。

目前，钢套管基本采用螺栓连接，即接头处两侧钢套管设置螺栓孔，待上下两节钢套管对准承插后，拧上螺栓和螺母，这样一节节的钢套管通过这种方式逐节连接，插入桩孔内，逐节螺栓连接直至达到设计孔深；待桩孔混凝土浇筑完成后，再逐节拔出钢套管，逐节拆除螺栓。

现有技术中，下插过程中逐节安装钢套管或上拔过程中逐节拆除钢套管时，需要安装或拆除每一个螺栓，费时费力；如果钢套管直径较大，那么安装的螺栓较多，则接长钢套管或拆除钢套管的时间更长。

发明内容

本发明的目的在于提供榫卯式连接钢套管接头结构，旨在解决现有技术中，钢套管拆装不易的问题。

本发明是这样实现的，榫卯式连接钢套管接头结构，包括上钢套管和下钢套管；所述下钢套管包括上端朝上延伸形成的上接头，所述上钢套管包括下端朝下延伸形成的下接头；所述上接头形成有多个呈间隔布置的连接槽，所述连接槽形成有槽口，所述连接槽沿偏离所述槽口朝侧边凹陷，形成侧槽；所述下接头朝下延伸形成与所述连接槽一一对接的连接头，多个所述连接头呈间隔布置；所述连接头的端部朝侧边延伸，形成侧接头；当所述上接头与所述下接头对接时，所述连接头从所述槽口进入所述连接槽；当旋转所述上钢套管时，所述侧接头进入所述侧槽。

进一步的，所述侧槽具有上内壁和下内壁；所述上内壁向上凹陷形成有上凹槽，所述下内壁向下凹陷形成有下凹槽；所述侧接头具有下侧面和上侧面；所述下侧面朝下延伸形成有与所述下凹槽相对应的下凸块，所述上侧面朝上延伸形成有与所述上凹槽相对应的上凸块；当推动所述上钢套管与所述下钢套管向下运动时，所述下凸块嵌入所述下凹槽；当所述上钢套管带动所述下钢套管向上运动时，所述上凸块嵌入所述上凹槽中。

进一步的，所述下凹槽靠近所述连接槽的一侧边朝下呈倾斜布置，所述下凹槽远离所述连接槽的另一侧边呈弧形状。

进一步的，所述上钢套管的下端朝下延伸形成有围合边；所述下接头环绕布置在所述围合边外。

进一步的，所述上钢套管与所述下钢套管的半径相等，所述围合边的直径与所述上钢套管以及所述下钢套管的半径相等。

进一步的，所述围合边与所述下接头的厚度相等，所述上接头的半径为所述围合边的半径与所述围合边厚度的和。

进一步的，所述上接头内形成有多个安装槽，多个所述安装槽分别形成在各个侧槽的上方；所述安装槽的一端延伸至所述槽口，形成第一开口，所述第一开口与所述槽口相连通；所述安装槽的另一端沿背离所述第一开口的方向朝向相邻所述安装槽的方向延伸，且延伸至相邻所述连接槽的槽口，形成第二开口；所述第二开口与所述相邻所述槽口相连通；所述安装槽内具有可移动的活动块；所述连接头凸起形成有凸柱；当所述凸柱嵌入所述第一开口时，所述活动块被推出所述第二开口，且所述活动块与相邻所述连接槽内的所述连接头抵接。

进一步的，所述安装槽的内壁并排布置有多个滚动件，所述滚动件的两端与所述内壁连接。

进一步的，所述活动块包括连接条和与所述连接条连接的抵接块，所述连接条延伸至所述第一开口；所述抵接块延伸至所述第二开口；当所述凸柱从所述第一开口嵌入所述安装槽时，所述活动块朝向所述第二开口的方向移动，使所述抵接块与相邻所述安装槽内的所述连接头相抵接。

进一步的，所述第一开口沿竖直方向呈长条状，所述第一开口沿纵向方向的长度大于所述凸柱的直径且小于两倍所述凸柱的直径；所述侧接头与所述侧槽的内壁之间的间隙小于所述凸柱的直径。

与现有技术相比，本发明提供的榫卯式连接钢套管接头结构，在全套管护壁的钻孔灌注桩施工时，先将上钢套管掉至下钢套管的正上方，使下接头与上接头对接；将上钢套管下移，使连接头从槽口进入连接槽，随后旋转上钢套管，使侧接头进入侧槽，从而使上钢套管与下钢套管连接，可以直接对上钢套管与下钢套管上移或下移；当需要拆除时，只需将上钢套管沿侧槽相反的方向旋转，可使侧接头脱离侧槽，随后将上钢套管上移，就可使上钢套管与下钢套管分离，操作简单，拆装迅速，省时省力，且结构简单，成本低。

附图说明

图1是本发明提供的上钢套管与下钢套管对接的平面示意图；

图2是本发明提供的上钢套管或下钢套管的平面示意图；

图3是本发明提供的下接头的截面示意图；

图4是本发明提供的安装槽的截面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图所示1-4，为本发明提供的较佳实施例。

榫卯式连接钢套管接头结构，包括上钢套管10和下钢套管20；下钢套管20包括朝上的上接头21，上钢套管10包括朝下的下接头11；在全套管护壁的钻孔灌注桩施工时，将上钢套管10吊至下钢套管20的正上方；上接头21形成有多个连接槽210，多个连接槽210呈间隔布置，连接槽210形成有槽口214，槽口214朝上布置，连接槽210沿偏离槽口214朝侧边凹陷，形成侧槽211；下接头11朝下延伸形成多个连接头110，多个连接头110也呈间隔布置，与各个连接槽210一一对应布置，连接头110的端部朝侧边延伸，形成侧接头111；当上接头21与下接头11对接时，先使连接头110对准槽口214，然后将上钢套管10下放，使连接头110从槽口214进入连接槽210；随后旋转上钢套管10，使侧接头111进入侧槽211，这样上接头21与下接头11就连接完成了，可将上钢套管10下推钻孔。

上述提供的榫卯式连接钢套管接头结构，在全套管护壁的钻孔灌注桩施工时，先将上钢套管10吊至下钢套管20的正上方，使下接头11与上接头21对接；将上钢套管10下移，使连接头110从槽口214进入连接槽210，随后旋转上钢套管10，使侧接头111进入侧槽211，从而使上钢套管10与下钢套管20连接，可以直接对上钢套管10与下钢套管20上移或下移；当需要拆除时，只需将上钢套管10沿侧槽211相反的方向旋转，可使侧接头111脱离侧槽211，随后将上钢套管10上移，就可使上钢套管10与下钢套管20分离，操作简单，拆装迅速，省时省力，且结构简单，成本低。

在全套管护壁的钻孔灌注桩施工过程中，一般钻孔灌注桩有多长，使用的钢套管就要多长，这么长的钢套管不便于直接安装，所以一般将长钢套管分节分段连接，置入桩孔内；其中每一节钢套管都具有上接头21和下接头11，下节钢套管的上接头21与上节钢套管的下接头11对接，这样逐节连接，直到钢套管长度达到设计孔深度。

全套管护壁的钻孔灌注桩施工步骤如下:

1）将下钢套管20用钻机平台旋转进入桩孔，插入地层，待下钢套管20的顶部接近孔口地面时，用吊车将上钢套管10吊至下钢套管20的正上方；

2）当上钢套管10的底部对准下钢套管20的顶部时，使上钢套管10的连接头110对准下钢套管20的连接槽210的槽口214，将上钢套管10下放，使连接头110从槽口214进入连接槽210中；然后采用钻机平台旋转下钢套管20，使侧接头111滑入侧槽211中，使上钢套管10与下钢套管20连接为一整体，继续向下压入地层；

3）根据上述步骤，逐节连接钢套管，直至钢套管下压至设计孔深；

4）往桩孔内浇灌混凝土；

5）浇灌完成后，先将上节钢套管提升，旋转上节钢套管，使侧接头111脱离侧槽211，然后将上节钢套管上移，使相连接的两个钢套管分离；根据此步骤，从上至下，将各个相连的钢套管拔除。

侧槽211具有上内壁和下内壁；上内壁向上凹陷形成有上凹槽213，下内壁向下凹陷形成有下凹槽212；侧接头111具有下侧面和上侧面；当侧接头111进入侧槽211后，上侧面朝向上内壁，下侧面朝向下内壁，在下侧面上朝下延伸形成有下凸块112，上侧面朝上延伸形成有上凸块113，由于上凸块113与下凸块112的形成，增大了侧接头111沿纵向方向的长度，所以侧槽211沿纵向方向的高度必须大于或等于侧接头111沿纵向方向的长度，且槽口214也必须大于或等于侧接头111的宽度，这样才能使侧接头111进入侧槽211。

在推动已连接好的上钢套管10与下钢套管20向下运动时，下凸块112会嵌入下凹槽212，避免连接头110在连接槽210内移动，影响效果；当提升上钢套管10时，上钢套管10会带动下钢套管20向上运动，此时，上凸块113嵌入上凹槽213中，避免连接头110滑出连接槽210。

下凹槽212靠近连接槽210的一侧边朝下倾斜，下凹槽212远离连接槽210的另一侧边呈弧形状，相对应的，下凸块112的形状与下凹槽212的形状相对应，一侧边朝下倾斜，另一侧边呈弧形状，在上钢套管10与下钢套管20朝下运动时，可有效避免连接头110沿远离侧槽211的方向移动。

上钢套管10的下端朝下延伸形成有围合边12，多个连接头110环绕布置在围合边12外，在上接头21与下接头11对接时，上接头21与下接头11在围合边12的外周对接，由于上接头21与下接头11对接后会有间隙，浇灌混凝土时混凝土会从间隙溢出，而围合边12将间隙与上钢套管10和下钢套管20的内部隔开，可避免混凝土从间隙溢出，避免材料浪费。

上钢套管10与下钢套管20的半径相等，围合边12的直径与上钢套管10以及下钢套管20的半径相等，这样，当上钢套管10与下钢套管20对接后，不管是上钢套管10和下钢套管20，在围合边12处都是半径一致的孔，可筑成整体半径一致的桩身，保证整体的美观。

围合边12与下接头11的厚度相等，上接头21的半径为围合边12的半径与围合边12厚度的和，只有这样，才能保证上接头21与下接头11在围合边12外围对接，且保证上钢套管10与下钢套管20完成对接。

上接头21内形成有多个安装槽22，多个安装槽22分别形成在各个侧槽211的上方；安装槽22的一端延伸至槽口214，形成第一开口220，第一开口220与槽口214相连通；安装槽22的另一端朝向相邻连接槽210的方向延伸，且延伸至相邻连接槽210的槽口214，形成第二开口221，第二开口221与相邻槽口214相连通；安装槽22内具有可移动的活动块23，活动块23的两端分别延伸至第一开口220与第二开口221。

在连接头110上凸起形成有凸柱13；吊起上钢套管10至下钢套管20的正上方，待连接头110分别对准各个槽口214时，将上钢套管10下方，使连接头110从槽口214进入连接槽210，直到侧接头111下降至连接槽210的底部时，侧接头111刚好与侧槽211正对，凸柱13正好与第一开口220正对，将上钢套管10旋转，将侧接头111旋进侧槽211，同时凸柱13从第一开口220进入安装槽22内，位于安装槽22内的活动块23被凸块推移，从第二开口221移出，且与第二开口221所在的连接槽210内的连接头110相抵接，保持各个连接头110在连接槽210内的稳定，避免侧接头111滑出侧槽211，但是不影响侧接头111在侧槽211内上下移动，且活动块23也能起到一定的导向作用，在上钢套管10旋转时，在活动块23的作用下，使各个连接头110顺着活动块23的移动轨道移动，以免连接头110偏移，以至于卡在连接槽210内，影响施工进度。

在安装槽22内形成有槽条220，槽条220沿着第一开口220与第二开口221的方向延伸，在槽条220内连接有多个并排布置的滚动件221，各个滚动件221通过连接条连接，当活动件23在安装槽210内移动时，在滚动件221的滚动作用下，可以使活动件23移动更顺利，可避免活动块23卡在安装槽210内。

活动块23包括连接条230和抵接块231，抵接块231与连接条230相连接，连接条230延伸至第一开口220，抵接块231延伸至第二开口221；当凸柱13从第一开口220嵌入安装槽22时，连接条230连带着抵接块231朝向第二开口221的方向移出，直到抵接块231与第二开口221所在的安装槽22内的连接头110相抵接。

第一开口220沿竖直方向呈长条状，第一开口220沿纵向方向的长度大于凸柱13的直径且小于两倍凸柱13的直径；侧接头111与侧槽211的内壁之间的间隙小于凸柱13的直径，最好能使凸柱13与第一开口220内壁的间隔等于侧接头111与侧槽211内壁之间的间隙相等，这样在上移上钢套管10与下钢套管20时，能使上凸块113嵌入上凹槽213的同时，凸柱13刚好与第一开口220的内壁抵接，此时连接头110与连接槽210连接的更紧密。

在上接头21的外围环绕有辅助上接头21与下接头11能准确对位的围合条14，围合条14延伸至连接头110，当连接头110与连接槽210对接完成后，在旋转的过程中，围合条14也能避免连接头110位置偏移。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.榫卯式连接钢套管接头结构，其特征在于，包括上钢套管和下钢套管；所述下钢套管包括上端朝上延伸形成的上接头，所述上钢套管包括下端朝下延伸形成的下接头；所述上接头形成有多个呈间隔布置的连接槽，所述连接槽形成有槽口，所述连接槽沿偏离所述槽口朝侧边凹陷，形成侧槽；所述下接头朝下延伸形成与所述连接槽一一对接的连接头，多个所述连接头呈间隔布置；所述连接头的端部朝侧边延伸，形成侧接头；当所述上接头与所述下接头对接时，所述连接头从所述槽口进入所述连接槽；当旋转所述上钢套管时，所述侧接头进入所述侧槽；

所述上接头内形成有多个安装槽，多个所述安装槽分别形成在各个侧槽的上方；所述安装槽的一端延伸至所述槽口，形成第一开口，所述第一开口与所述槽口相连通；所述安装槽的另一端沿背离所述第一开口的方向朝向相邻所述连接槽的方向延伸，且延伸至相邻所述连接槽的槽口，形成第二开口；所述第二开口与相邻所述连接槽的槽口相连通；所述安装槽内具有可移动的活动块；所述连接头凸起形成有凸柱；当所述凸柱嵌入所述第一开口时，所述活动块被推出所述第二开口，且所述活动块与相邻所述连接槽内的所述连接头抵接。

2.如权利要求1所述的榫卯式连接钢套管接头结构，其特征在于，所述侧槽具有上内壁和下内壁；所述上内壁向上凹陷形成有上凹槽，所述下内壁向下凹陷形成有下凹槽；所述侧接头具有下侧面和上侧面；所述下侧面朝下延伸形成有与所述下凹槽相对应的下凸块，所述上侧面朝上延伸形成有与所述上凹槽相对应的上凸块；当推动所述上钢套管与所述下钢套管向下运动时，所述下凸块嵌入所述下凹槽；当所述上钢套管带动所述下钢套管向上运动时，所述上凸块嵌入所述上凹槽中。

3.如权利要求2所述的榫卯式连接钢套管接头结构，其特征在于，所述下凹槽靠近所述连接槽的一侧边朝下呈倾斜布置，所述下凹槽远离所述连接槽的另一侧边呈弧形状。

4.如权利要求1至3任一项所述的榫卯式连接钢套管接头结构，其特征在于，所述上钢套管的下端朝下延伸形成有围合边；所述下接头环绕布置在所述围合边外。

5.如权利要求4所述的榫卯式连接钢套管接头结构，其特征在于，所述上钢套管与所述下钢套管的半径相等，所述围合边的直径与所述上钢套管以及所述下钢套管的半径相等。

6.如权利要求5所述的榫卯式连接钢套管接头结构，其特征在于，所述围合边与所述下接头的厚度相等，所述上接头的半径为所述围合边的半径与所述围合边厚度的和。

7.如权利要求1所述的榫卯式连接钢套管接头结构，其特征在于，所述安装槽的内壁并排布置有多个滚动件，所述滚动件的两端与所述安装槽的内壁连接。

8.如权利要求7所述的榫卯式连接钢套管接头结构，其特征在于，所述活动块包括连接条和与所述连接条连接的抵接块，所述连接条延伸至所述第一开口；所述抵接块延伸至所述第二开口；当所述凸柱从所述第一开口嵌入所述安装槽时，所述活动块朝向所述第二开口的方向移动，使所述抵接块与相邻所述安装槽内的所述连接头相抵接。

9.如权利要求8所述的榫卯式连接钢套管接头结构，其特征在于，所述第一开口沿竖直方向呈长条状，所述第一开口沿纵向方向的长度大于所述凸柱的直径且小于两倍所述凸柱的直径；所述侧接头与所述侧槽的内壁之间的间隙小于所述凸柱的直径。

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