CN110528506B - 一种多边形预制桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多边形预制桩，包括沿一直线方向形成一体结构的至少一细桩段和至少一粗桩段，其中，所述细桩段的全部或部分外壁面上设有外凸的肋板；在所述细桩段的横截面内，所述肋板外端面至所述多边形预制桩中轴线的最大直线距离为L1；在所述粗桩段的横截面内，所述粗桩段外壁面至所述多边形预制桩中轴线的最小直线距离为L2，且最小直线距离L2大于最大直线距离L1。此种多边形预制桩能够保证细桩段的周围土体环绕成一整体结构，以使桩身与周围土体间更多的接触面积和更紧密的贴合效果，提高了桩身与周围土体间的摩擦力，从而能够大幅增强多边形预制桩的抗拔承载性能。

Description

一种多边形预制桩

技术领域

本发明涉及管桩领域，尤其涉及一种多边形预制桩。

背景技术

钢筋混凝土预制桩一般情况之下是在工厂预制出来的，再将其运输到桩位所在的地点之上，在对锤击、静压等工艺措施加以一定程度的应用的基础上，使得桩体进入到预定的位置之上，相较于其他的桩来说，钢筋混凝土预制桩在和实际应用的过程中展现出荷载能力比较强、沉降变形比较小、施工简便、造价低廉以及效率比较高等优点，因而在桩基工程中得到了大量的使用。

现有混凝土预制桩通常是圆形桩或者是方桩，且在混凝土预制桩的长度方向上，桩的各横截面形状和尺寸均相同，但是，这种预制桩普遍存在混凝土用量大，抗拔承载力差的问题。

如中国专利(CN 105926615 A)公开了一种变截面空心方桩，包括方桩本体，该的方桩本体上包括交替设置的大截面方桩及小截面方桩，大截面方桩及小截面方桩之间通过斜度角连接。其中，小截面方桩的外壁面设置有多个肋板，肋板的外端面与大截面方桩的外壁面相齐平其中，方桩本体内设有至少一个空心槽，方桩本体的两端设有若干个能让两个方桩本体相互连接的连接件，所述的连接件包括凸出方桩本体一端的插头组件及凹进方桩本体一端的插槽组件，所述的插头组件和插槽组件分别位于方桩本体的两端，且当一个方桩本体的插头组件插入到另一个方桩本体的插槽组件中时，插头组件和插槽组件密封连接。

相对于现有的普通方桩，上述的变截面空心方桩通过交替设置的大截面方桩及小截面方桩既减少了混凝土用量，又提高桩身与周围土体间的摩擦力，进而在一定程度上改善了抗拔承载性能。但是，在对应大截方桩的轴向投影区域内，小截面方桩上外壁面设置的多个肋板将周围土体分隔成多个孤立的了形块，这就使得了形块与小截面方桩的外壁面贴合不紧密，因而造成桩身与周围土体间的相对摩擦力提高有限，从而使得变截面空心方桩的抗拔承载性能有待加强。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种抗拔承载性能更佳的多边形预制桩。

为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种多边形预制桩，具有如下特征，包括沿一直线方向形成一体结构的至少一细桩段和至少一粗桩段，其中，所述细桩段的全部或部分外壁面上设有外凸的肋板；在所述细桩段的横截面内，所述肋板外端面至所述多边形预制桩中轴线的最大直线距离为L1；在所述粗桩段的横截面内，所述粗桩段外壁面至所述多边形预制桩中轴线的最小直线距离为L2，且最小直线距离L2大于最大直线距离L1。

进一步的，上述的多边形预制桩中，还具有如下特征，所述肋板的长度方向与所述多边形预制桩的长度方向相一致，且所述肋板呈一体式或间断式。

进一步的，上述的多边形预制桩中，还具有如下特征，所述粗桩段的外周壁具有多个沿周向依次首尾相连的平直面，且至少一所述平直面外凸于所述细桩段的外壁面。

进一步的，上述的多边形预制桩中，还具有如下特征，在所述细桩段的横截面内，所述细桩段外壁面至所述多边形预制桩中轴线的最小直线距离为L3，其中，最大直线距离L1与最小直线距离L3间差值为最小直线距离L2与最小直线距离L3间差值的1/4～3/4。

进一步的，上述的多边形预制桩中，还具有如下特征，所述细桩段和相邻的所述粗桩段之间形成有轴肩面；且在所述多边形预制桩的长度方向上，所述轴肩面与所述粗桩段的外壁面间形成90°～179°的夹角。

进一步的，上述的多边形预制桩中，还具有如下特征，所述肋板于长度方向上的端部延伸至所述轴肩面；所述肋板的一侧壁或两侧壁设置拔模角，其中，所述拔模角的角度为1°～45°；所述肋板的外端面为圆弧面，或者，所述肋板的外端面与侧壁面间圆弧过渡。

进一步的，上述的多边形预制桩中，还具有如下特征，至少有一个所述粗桩段于外壁上开设有多条环绕所述多边形预制桩中轴线排布的凹槽，所述凹槽的长度方向与所述多边形预制桩的长度方向相一致；在所述粗桩段的横截面内，所述凹槽的槽深L4小于最小直线距离L2和最小直线距离L3的差值；所述多边形预制桩的一端部或两端部固定有端板，且相邻两个多边形预制桩的端板焊接固定或由卡箍连接固定，或机械连接固定。

一种多边形预制桩组合，包括两个以上权利要求1至7任一项所述的预制桩，当相邻两个预制桩相拼接时，一预制桩端部的第一接头组件对接另一预制桩端部的第二接头组件；其中，第一接头组件包含：裸露于一预制桩一端的第一螺母接头，和一端部与所述第一螺母接头连接固定的插杆；第二接头组件包括：裸露于另一预制桩一端的第二螺母接头，和内置于第二螺母接头用于逆向卡止插杆另一端部的止脱机构；所述插杆的一端部与第一螺母接头螺纹连接固定，插杆的另一端部具有可伸入第二螺母接头内的变径插接头，插杆的杆体与变径插接头之间由插脖过渡衔接。

进一步地，所述止脱机构包括配置有轴向通孔的旋接部和轴向一体形成于旋接部一端的弹性夹持部；弹性夹持部具有多个环绕旋接部中轴线间隔排列的弹性片，在由旋接部至弹性夹持部的方向上，各弹性片逐渐径向聚拢；变径插接头贯穿所述弹性夹持部时径向撑开原本聚拢的各弹性片，待变径插接头越过弹性夹持部，则各弹性片径向复位聚拢在所述插脖位置以逆向卡止所述变径插接头。

进一步地，所述止脱机构包含：由管状旋接件封盖在第二螺母接头内的环状卡止体，和内置于所述第二螺母接头并向管状旋接件方向抵推所述环状卡止体的弹性元件；其中，管状旋接件朝向环状卡止体设置内锥形挡面，变径插接头依次贯穿管状旋接件和环状卡止体后，环状卡止体卡接所述插脖；所述环状卡止体具有两个以上可依次首尾连接以组合环绕形成有中心通孔的弧形卡块，变径插接头经中心通孔贯穿并撑散开环状卡止体后，各弧形卡块在弹性元件的抵推作用下沿内锥形挡面复位聚拢在所述插脖位置以逆向卡止所述变径插接头；或者，所述环状卡止体呈一整体，且所述环状卡止体的内周壁环绕中轴线开设有至少两条径向沟槽，当所述插杆向环状卡止体的一端面施加轴向抵推力和/或远离中轴线的径向抵推力时，所述环状卡止体于至少部分数量的径向沟槽处分裂成两个以上独立的弧形块，变径插接头贯穿分裂的环状卡止体后，各弧形块在弹性元件的抵推作用下沿内锥形挡面复位聚拢在所述插脖位置以逆向卡止所述变径插接头；或者，所述环状卡止体包含一体结构的环形底板和环形夹持体；环形夹持体具有至少两个环绕环形底板中轴线间隔设置的夹爪，其中，夹爪具有爪部和弹性连接片，弹性连接片由环形底板向管状旋接件方向延伸而出以衔接爪部，变径插接头贯穿所述爪部时径向撑开各弹性连接片，待变径插接头越过爪部，则各弹性连接片径向复位以使得各爪部聚拢在所述插脖位置以逆向卡止所述变径插接头。

本发明提供的多边形预制桩包括沿一直线方向形成一体结构的细桩段和至粗桩段，其中，所述细桩段的外壁面上设有多条外凸的肋板，这样的结构设计，即增加了细桩段的比表面积，使得细桩段部分与周围土体之间有更多的接触面积；并且，粗桩段外壁面至多边形预制桩中轴线的最小直线距离大于肋板外端面至多边形预制桩中轴线的最大直线距离。这就能够保证细桩段的周围土体环绕成一整体结构，以使周围土体更紧密地贴合细桩段的外壁面，因此，细桩段与周围土体间更多的接触面积和更紧密的贴合效果，提高了桩身与周围土体间的摩擦力，从而能够大幅增强多边形预制桩的抗拔承载性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是实施例一中多边形预制桩的立体图。

图2是实施例一中多边形预制桩的正视图。

图3是图2中字母A对应部分的放大图。

图4是图2中字母B对应部分的放大图。

图5是沿图2中C-C剖线所得的剖视图(旋转45度)。

图6是实施例一中另一种多边形预制桩的细桩段剖面图(旋转45度)。

图7是实施例一中又一种多边形预制桩的细桩段剖面图(旋转45度)。

图8是实施例一中还一种多边形预制桩的细桩段剖面图(旋转45度)。

图9是实施例一中间断式肋板的多边形预制桩的正视图。

图10是实施例一中另一种间断式肋板的多边形预制桩的正视图。

图11是实施例一中粗桩段各平直面均外凸的细桩段剖面图。

图12是实施例一中粗桩段3个平直面外凸的细桩段剖面图。

图13是实施例一中粗桩段2个平直面外凸的细桩段剖面图。

图14是实施例一中粗桩段1个平直面外凸的细桩段剖面图。

图15是实施例一中粗桩段3个平直面外凸的多边形预制桩的结构示意图。

图16是实施例一中粗桩段3个平直面外凸的另一种多边形预制桩的结构示意图。

图17是实施例一中粗桩段各平直面均外凸和3个平直面外凸交替设置的多边形预制桩的结构示意图。

图18是实施例二中多边形预制桩的立体图。

图19是实施例二中多边形预制桩于细桩段的截面剖视图(旋转45度)。

图20是实施例二中另一种多边形预制桩的细桩段剖面图(旋转45度)。

图21是实施例二中又一种多边形预制桩的细桩段剖面图(旋转45度)。

图22是实施例二中还一种多边形预制桩的细桩段剖面图(旋转45度)。

图23是实施例三中多边形预制桩的立体图；

图24是本实施例中的预制桩组合的结构示意图；

图25是图24中圈D的放大图；

图26是预制桩组合中的第一接头组件、第二接头组件的第一实施例的结构示意图；

图27是预制桩组合中的第一接头组件、第二接头组件的第二实施例的剖视图；

图28是图27中圈E的放大图；

图29是预制桩组合中的第一接头组件、第二接头组件的第二实施例的结构示意图；

图30是图29中的管桩旋接件的剖视图；

图31是图29中的环状卡止体的结构示意图；

图32是另一种环状卡止体的结构示意图；

图33是又一种环状卡止体的结构示意图；

图34是图24中的弧形卡块的结构示意图。

附图中：

100、多边形预制桩；

1、粗桩段；11、圆角；12、凹槽；13、第一平直面；14、第二平直面；15、第三平直面；16、第四平直面；

2、细桩段；21、肋板；211、条形肋块；212、椭圆形肋块；

3、轴肩面；4、端板；

10、第一接头组件；101、第一螺母接头；1011、第一开口；102、插杆；1021、变径插接头；1022、杆体；1023、插脖；1024、止脱面；

20、第二接头组件；201、第二螺母接头；2011、第二开口；2012、第三开口；202、止脱机构；2021、旋接部；2022、弹性夹持部；2023、弹性片；2023a、阻挡面；2024、管状旋接件；2024a、轴向通孔；2024b、内锥形挡面；2025、环状卡止体；2025a、环形底板；2025b、环形夹持体；2025c、夹爪；2025d、爪部；2025e、弹性连接片；2025f、阻挡面二；2025g、径向沟槽；2025h、弧形块；2025i、中心通孔；2025j、弧形卡块；2025k、垫圈；2025l、中心孔；2026、弹性元件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

<实施例一>

如图1所示，本实施例提供的多边形预制桩100由混凝土在模具(至少包含上模和下模)中浇筑成型，其中，多边形预制桩100内埋设有钢筋笼或者是刚性骨架。多边形预制桩100包括沿一直线方向(即多边形预制桩100的长度方向)形成一体结构的多节粗桩段1和多节细桩段2，且细桩段2和粗桩段1沿轴向交替排列。本实施例中，多边形预制桩100优选为实心方桩。当然，本发明提供的多边形预制桩100还可以是正三角形桩、正五边形桩、正六边形桩等任意一种正多边形实心桩或正多边形空心桩。

当然，本发明提供的多边形预制桩100中，多边形预制桩100包含沿一直线方向形成一体结构的至少一细桩段2和至少一粗桩段1即可，且粗桩段1和细桩段2都为方柱体，即本发明中，粗桩段1和细桩段2为同一种型桩，区别在于横截面尺寸大小不同。在只有一细桩段2和一粗桩段1的情形下，在由细桩段2远离粗桩段1一端至连接粗桩段1一端的方向上，细桩段2的径向尺寸逐渐增大，粗桩段1的径向尺寸也可按这一方向逐渐增大。在沉桩施工时，将细桩段2置于下方先沉入土内。

如图1和图2所示，为了提高多边形预制桩100的端面承载能力，多边形预制桩100的两端部均优选为粗桩段1。本实施例中，为了在不影响抗拔抗压的前提下减少混凝土用量和多边形预制桩100的自重，细桩段2的长度大于或等于粗桩段1的长度。

如图1和图2所示，细桩段2的外壁面上环设有四条外凸的肋板21，其中，肋板21的长度方向与多边形预制桩100的长度方向相一致。由于本实施例中，多边形预制桩100的形状为正四棱柱，即每一外壁面上设置一外凸的肋板21，且肋板21绕多边形预制桩100的中轴线等间隔排列。当然，在本发明提供的多边形预制桩100中，细桩段2的各外壁面上各设置有多条肋板21，或者，各外壁面上肋板21的数量不一致。

如图2和图5所示，本实施例中，较为关键的是：在细桩段2的横截面内，肋板21外端面至多边形预制桩100中轴线的最大直线距离为L1；在粗桩段1的横截面内，粗桩段1外壁面至多边形预制桩100中轴线的最小直线距离为L2，且最小直线距离L2大于最大直线距离L1；在细桩段2的横截面内，细桩段2外壁面至多边形预制桩100中轴线的最小直线距离为L3，其中，最大直线距离L1与最小直线距离L3间差值为最小直线距离L2与最小直线距离L3间差值的1/4～3/4。相对于现有带筋板的变截面空心方桩，此种多边形预制桩100的抗拔承载性能能够调高20％以上。

如图1至图4所示，细桩段2和相邻的粗桩段1之间形成有轴肩面3，且肋板21于长度方向上的端部延伸至轴肩面3。在多边形预制桩100的长度方向上，轴肩面3与粗桩段1的外壁面间形成90°～179°的夹角(包括下述的夹角α1和夹角α2)。

如图2至图4所示，为了提高多边形预制桩100的抗拔性能，降低沉桩阻力，在本实施例中，各细桩段2的一侧(图2中左侧)，轴肩面3与粗桩段1的外壁面间形成的夹角α1；各细桩段2的一侧(图2中右侧)，轴肩面3与粗桩段1的外壁面间形成的夹角α2，夹角α2大于或等于夹角α1。当在夹角α2大于夹角α1，沉桩施工时，将图2中的左端部先置于下方先沉入土内。

如图2和图5所示，本实施例中，为了解决多边形预制桩100的脱模难度问题，肋板21的一侧壁或两侧壁设置拔模角θ1，其中，拔模角θ1的角度为1°～45°。当然，在本发明提供的多边形预制桩100中，还可以是只在肋板21的一侧壁设置拔模角θ1；也可以是肋板21两侧壁的拔模角θ1角度大小不一。

肋板21的外端面为圆弧面，或者，肋板21的外端面与侧壁面间圆弧过渡。当然，肋板21的外端面与侧壁面之间也可设置倒角。

本实施例中，多边形预制桩100为具有中心通孔的空心管桩，空心管桩由混凝土浆料在模具中完成布料后在离心机上离心形成，因此，作为优选的方案，细桩段2的壁厚小于粗桩段1的壁厚。当然，如果在模具对应的细桩段2部分多布料，也可以使得细桩段2的壁厚达到粗桩段1的壁厚。

本实施例以实心方桩为例介绍预制桩，当然，在本发明提供的多边形预制桩100还可以是具有中心通孔的空心桩，即中心通孔的长度方向与多边形预制桩100的长度方向相一致。

此外，多边形预制桩100的一端部设置锥形桩尖，锥形桩尖与多边形预制桩100可以是一体成型，也可以是通过金属连接件进行安装连接，在沉桩施工过程中，多边形预制桩100跟多边形预制桩100之间、多边形预制桩100与被支承物之间也可以采用金属连接件进行周向连接。

肋板21还可以设置在多边形预制桩100的细桩段2的部分外壁面上，如图6所示，肋板21设置在4个外壁面的其中3个上，如图7所示，肋板21设置在4个外壁面的其中2个上，如图8所示，肋板21设置在4个外壁面的其中1个上。

肋板21还可以由若干个外凸的肋块组成，肋块等间隔或者不等间隔沿多边形预制桩100的长度方向设置，比如，如图9所示的条形肋块211，如图10所示的椭圆形肋块212，当然，肋块还可以是圆形、三角形等其他形状，或者以上部分或全部形状的组合，以上提到的肋块上设有使多边形预制桩100顺利顶出模具的拔模角。

本实施例的多边形预制桩100，粗桩段1的外周壁设有4个沿周向依次首尾相连的第一平直面13、第二平直面14、第三平直面15和第四平直面16，如图11所示，第一平直面13、第二平直面14、第三平直面15和第四平直面16均外凸于细桩段2的外壁面。

当然，各平直面不一定全部外凸于细桩段2的外壁面，如图12所示，第一平直面13、第二平直面14和第三平直面15外凸于细桩段2的外壁面，第四平直面16与细桩段2的外壁面平齐，如图13所示，第一平直面13和第二平直面14外凸于细桩段2的外壁面，第三平直面15和第四平直面16与细桩段2的外壁面平齐，如图14所示，第一平直面13外凸于细桩段2的外壁面，第二平直面14、第三平直面15和第四平直面16均与细桩段2的外壁面平齐。

如图15所示的多边形预制桩100，粗桩段1的3个平直面外凸于细桩段2的外壁面，一个平直面与细桩段2的外壁面平齐，如图16所示，粗桩段1的3个平直面外凸于细桩段2的外壁面，一个平直面与细桩段2的外壁面平齐，与细桩段2的外壁面平齐的平直面、与该平直面对应的细桩段2的外壁面均设有肋板21，如图17所示的多边形预制桩100，粗桩段1交替设置各平直面均外凸于细桩段2的外壁面、3个平直面外凸于细桩段2的外壁面，与细桩段2的外壁面平齐的粗桩段1的平直面上可以设置或不设置肋板21。

以上仅仅是3个平直面外凸于细桩段2的外壁面的多边形预制桩100的部分实施例，在此不再一一列举多边形预制桩100的其他实施例，但不能因此而理解成本实施例中的多边形预制桩100就是上面这些结构。

<实施例二>

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图18所示，相对于实施例一，本实施例提供的多边形预制桩100还具有这样的结构：各粗桩段1于外壁上开设有四条环绕多边形预制桩100中轴线排布的凹槽12，凹槽12的长度方向与多边形预制桩100的长度方向相一致。当然，在本发明提供的多边形预制桩100中，各粗桩段1于外壁上开设凹槽12的数量可以是一条、两条、三条、四条，五条等任一数量即可。此外，也可以是至少有一个粗桩段1于外壁上开设有多条凹槽12；还可以是粗桩段1各平直面上开设的凹槽12数量不一致。考虑到多边形预制桩100的端面承载能力，还可以在位于预制桩一端部或两端部的粗桩段1不开设凹槽12。

如图18和图19所示，在粗桩段1的横截面内，凹槽12的槽深L4小于最小直线距离L2与最小直线距离L3的差值。为了解决多边形预制桩100的脱模难度问题，凹槽12的一侧壁或两侧壁设置拔模角θ2，且凹槽12的槽壁与粗桩段1的外壁面间圆弧过渡，这样的结构设计既方便脱模，同样还能保证粗桩段1的结构完整性。此外，各凹槽12还可绕多边形预制桩100的中轴线等间隔排列，且在多边形预制桩100的长度方向上，凹槽12与肋板21错列排布。

本实施例中的肋板21也可以设置在多边形预制桩100的细桩段2的部分外壁面上，如图20-图22所示，肋板21设置在4个外壁面的其中3个、其中2或其中1个上。

肋板21也可以由若干个外凸的肋块组成，肋块等间隔或者不等间隔设置，肋块可以是条形、椭圆形、圆形、三角形等形状，或者以上部分或全部形状的组合。

本实施例中的多边形预制桩100，粗桩段1的外周壁设有4个沿周向依次首尾相连的平直面，4个平直面中的至少一个外凸于细桩段2的外壁面，其他平直面与细桩段2的外壁面平齐。

<实施例三>

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图23所示，相对于实施例一，本实施例提供的多边形预制桩100还具有这样的结构：在多边形预制桩100的长度方向上，各细桩段2的外接圆直径依次增大，且各粗桩段1的外接圆直径依次增大。当然，在本发明提供的多边形预制桩100中，在多边形预制桩100的长度方向上，可以只是各细桩段2的外接圆直径依次增大，或只是各粗桩段1的外接圆直径依次增大。在本实施例的结构情形下，在沉桩施工时，先将多边形预制桩100直径较小的一端置于下方先沉入土内。

当然，还可以将实施例二中的部分或全部技术方案与本实施例的部分或全部技术方案相结合。

相对于实施例一，本实施例提供的多边形预制桩100能够进一步提高桩身与周围土体间的摩擦力以提高轴向承载能力和抗拔力。

在打桩过程中，很多情况下，要根据不同的需要选择不同长度的桩，还需要把多根多边形预制桩拼接起来，如图2所示，多边形预制桩100的一端部或两端部还固定有端板4，当相邻的两个多边形预制桩100需要拼接时，一多边形预制桩100的端板4与相邻的另一多边形预制桩100的端板4进行焊接，从而形成长度更长的预制桩组合；当然，相邻两个多边形预制桩的端板4还可以采用卡箍连接固定，或机械连接固定。

另外，相邻的两个多边形预制桩100的端部还可以通过机械连接件进行拼接，如图24所示，多边形预制桩100的一端部设有至少1个第一接头组件10，相邻的多边形预制桩100的一端部设有至少1个第二接头组件20，当相邻两个多边形预制桩100需要相互拼接时，多边形预制桩100端部的第一接头组件10对接相邻预制桩1端部的第二接头组件20，从而形成长度更长的多边形预制桩组合，多边形预制桩组合包括至少2根相互拼接的多边形预制桩100。

以下是第一接头组件10、第二接头组件20的第一实施例，如图24-图26所示，第一接头组件10包含：第一螺母接头101和插杆102，第一螺母接头101与多边形预制桩100内的钢筋固定连接，第一螺母接头101的第一开口1011未被多边形预制桩100的混凝土覆盖，裸露于多边形预制桩100的一端，以供插杆102的一端部插入，插杆102的一端部设有外螺纹，插杆102的一端部的外螺纹与第一螺母接头101的内螺纹配合形成螺纹连接，插杆102的另一端部设有可伸入第二接头组件20内的变径插接头1021，插杆102的杆体1022与变径插接头1021之间由插脖1023过渡衔接，变径插接头1021朝向插脖1023的一端设有止脱面1024。

第二接头组件20包含：第二螺母接头201和止脱机构202，第二螺母接头201与另一预制桩1的钢筋固定连接，第二螺母接头201的第二开口2011未被多边形预制桩100的混凝土覆盖，裸露于另一多边形预制桩100的一端，以供插杆102的变径插接头1021插入，止脱机构202设于第二螺母接头201的内部，用于逆向卡止变径插接头1021。

止脱机构202包括配置有轴向通孔的旋接部2021和轴向一体形成于旋接部2021一端的弹性夹持部2022；弹性夹持部2022具有多个环绕旋接部2021中轴线间隔排列的弹性片2023，在由旋接部2021至弹性夹持部2022的方向上，各弹性片2023逐渐径向聚拢，各弹性片2023的端部设有阻挡面2023a。

变径插接头1021贯穿所述弹性夹持部2022时径向撑开原本聚拢的各弹性片2023，待变径插接头1021越过弹性夹持部2022，则各弹性片2023径向复位聚拢在所述插脖1023位置，弹性片2023的阻挡面2023a与变径插接头1021的止脱面1024抵接，以逆向卡止变径插接头1021。

图27至图34以下是第一接头组件10、第二接头组件20的第二实施例，本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

止脱机构202包含：管状旋接件2024、环状卡止体2025和弹性元件2026，管状旋接件2024、环状卡止体2025和弹性元件2026均设于第二螺母接头201内并沿从第二开口2011至第三开口2012的方向上依次设置。

管状旋接件2024通过外螺纹连接于第二螺母接头201的内螺纹，如图30所示，管状旋接件2024设有供变径插接头1021及杆体1022通过的轴向通孔2024a，以及，在朝向环状卡止体2025的一端设置内锥形挡面2024b。

如图27、图31所示，环状卡止体2025包含一体结构的环形底板2025a和环形夹持体2025b，环形夹持体2025b具有至少两个环绕环形底板2025a中轴线间隔设置的夹爪2025c，其中，夹爪2025c具有爪部2025d和弹性连接片2025e，弹性连接片2025e由环形底板2025a向管状旋接件2024方向延伸而出以衔接爪部2025d，弹性连接片2025e朝向变径插接头1021的一侧设有阻挡面二2025f，变径插接头1021贯穿爪部2025d时径向撑开各弹性连接片2025e，待变径插接头1021越过爪部2025d，则各弹性连接片2025e径向复位以使得各爪部2025d聚拢在插脖1023位置，弹性连接片2025e的阻挡面二2025f与变径插接头1021的止脱面1024抵接，以逆向卡止变径插接头1021，管状旋接件2024的内锥形挡面2024b封盖在爪部2025d的外部。

弹性元件2026，本实施例优选弹簧，当然可以是弹性垫片等，弹性元件2026设于第三开口2012和环状卡止体2025之间，用于将环状卡止体2025向管状旋接件2024方向抵推。

图32是另一种环状卡止体2025，环状卡止体2025呈一整体，且所述环状卡止体2025的内周壁环绕中轴线开设有至少两条径向沟槽2025g，具体地，径向沟槽2025g的数量为4条，当然，也可以设置成2条、3条、5条、6条等，当所述插杆102向环状卡止体2025的一端面施加轴向抵推力和/或远离中轴线的径向抵推力时，所述环状卡止体2025于至少部分数量的径向沟槽2025g处分裂成两个以上独立的弧形块2025h，变径插接头1021贯穿分裂的环状卡止体2025后，各弧形块2025h在弹性元件2026的抵推作用下沿内锥形挡面2024b复位聚拢在插脖1023位置以逆向卡止所述变径插接头1021。

图33、图34是又一种环状卡止体2025，环状卡止体2025呈分体式，具有两个以上可依次首尾连接以组合环绕形成有中心通孔2025i的弧形卡块2025j，具体地，弧形卡块2025j的数量为4个，当然，也可以设置成2个、3个、5个、6个等，弧形卡块2025j和弹性元件2026之间设置垫圈2025k，垫圈2025k设有与中心通孔2025i相通的中心孔2025l，变径插接头1021经中心通孔2025i、中心孔2025l贯穿并撑散开环状卡止体2025后，各弧形卡块2025j在弹性元件2026、垫圈2025k的抵推作用下沿内锥形挡面2024b复位聚拢在插脖1023位置，环状卡止体2025的阻挡面二2025f与变径插接头1021的止脱面1024抵接，以逆向卡止变径插接头1021。

以上结合具体实施方式描述了本发明的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多边形预制桩，包括沿一直线方向形成一体结构的至少一细桩段和至少一粗桩段，其特征在于：

其中，所述细桩段的全部或部分外壁面上设有外凸的肋板；

在所述细桩段的横截面内，所述肋板外端面至所述多边形预制桩中轴线的最大直线距离为L1；

在所述粗桩段的横截面内，所述粗桩段外壁面至所述多边形预制桩中轴线的最小直线距离为L2，且最小直线距离L2大于最大直线距离L1；

至少有一个所述粗桩段于外壁上开设有多条环绕所述多边形预制桩中轴线排布的凹槽，所述凹槽的长度方向与所述多边形预制桩的长度方向相一致；

粗桩段和细桩段为同一种型桩；

所述肋板呈间断式；

所述肋板的外端面为圆弧面，或者，所述肋板的外端面与侧壁面间圆弧过渡；

在所述细桩段的横截面内，所述细桩段外壁面至所述多边形预制桩中轴线的最小直线距离为L3，其中，最大直线距离L1与最小直线距离L3间差值为最小直线距离L2与最小直线距离L3间差值的1/4～3/4。

2.根据权利要求1所述的多边形预制桩，其特征在于，所述肋板的长度方向与所述多边形预制桩的长度方向相一致。

3.根据权利要求1所述的多边形预制桩，其特征在于，所述粗桩段的外周壁具有多个沿周向依次首尾相连的平直面，且至少一所述平直面外凸于所述细桩段的外壁面。

4.根据权利要求1所述的多边形预制桩，其特征在于，所述细桩段和相邻的所述粗桩段之间形成有轴肩面；

且在所述多边形预制桩的长度方向上，所述轴肩面与所述粗桩段的外壁面间形成90°～179°的夹角。

5.根据权利要求4所述的多边形预制桩，其特征在于，所述肋板于长度方向上的端部延伸至所述轴肩面；

所述肋板的一侧壁或两侧壁设置拔模角，其中，所述拔模角的角度为1°～45°。

6.根据权利要求1所述的多边形预制桩，其特征在于，在所述粗桩段的横截面内，所述凹槽的槽深L4小于最小直线距离L2和最小直线距离L3的差值；

所述多边形预制桩的一端部或两端部固定有端板，且相邻两个多边形预制桩的端板焊接固定或由卡箍连接固定。

7.一种多边形预制桩组合，其特征在于：包括两个以上权利要求1至6任一项所述的预制桩，当相邻两个预制桩相拼接时，一预制桩端部的第一接头组件对接另一预制桩端部的第二接头组件；

其中，第一接头组件包含：裸露于一预制桩一端的第一螺母接头，和一端部与所述第一螺母接头连接固定的插杆；

第二接头组件包括：裸露于另一预制桩一端的第二螺母接头，和内置于第二螺母接头用于逆向卡止插杆另一端部的止脱机构；

所述插杆的一端部与第一螺母接头螺纹连接固定，插杆的另一端部具有可伸入第二螺母接头内的变径插接头，插杆的杆体与变径插接头之间由插脖过渡衔接。

8.根据权利要求7所述的多边形预制桩组合，其特征在于，所述止脱机构包括配置有轴向通孔的旋接部和轴向一体形成于旋接部一端的弹性夹持部；

弹性夹持部具有多个环绕旋接部中轴线间隔排列的弹性片，在由旋接部至弹性夹持部的方向上，各弹性片逐渐径向聚拢；

变径插接头贯穿所述弹性夹持部时径向撑开原本聚拢的各弹性片，待变径插接头越过弹性夹持部，则各弹性片径向复位聚拢在所述插脖位置以逆向卡止所述变径插接头。

9.根据权利要求7所述的多边形预制桩组合，其特征在于，所述止脱机构包含：由管状旋接件封盖在第二螺母接头内的环状卡止体，和内置于所述第二螺母接头并向管状旋接件方向抵推所述环状卡止体的弹性元件；

其中，管状旋接件朝向环状卡止体设置内锥形挡面，变径插接头依次贯穿管状旋接件和环状卡止体后，环状卡止体卡接所述插脖；

所述环状卡止体具有两个以上可依次首尾连接以组合环绕形成有中心通孔的弧形卡块，变径插接头经中心通孔贯穿并撑散开环状卡止体后，各弧形卡块在弹性元件的抵推作用下沿内锥形挡面复位聚拢在所述插脖位置以逆向卡止所述变径插接头；

或者，所述环状卡止体呈一整体，且所述环状卡止体的内周壁环绕中轴线开设有至少两条径向沟槽，当所述插杆向环状卡止体的一端面施加轴向抵推力和/或远离中轴线的径向抵推力时，所述环状卡止体于至少部分数量的径向沟槽处分裂成两个以上独立的弧形块，变径插接头贯穿分裂的环状卡止体后，各弧形块在弹性元件的抵推作用下沿内锥形挡面复位聚拢在所述插脖位置以逆向卡止所述变径插接头；

或者，所述环状卡止体包含一体结构的环形底板和环形夹持体；环形夹持体具有至少两个环绕环形底板中轴线间隔设置的夹爪，其中，夹爪具有爪部和弹性连接片，弹性连接片由环形底板向管状旋接件方向延伸而出以衔接爪部，变径插接头贯穿所述爪部时径向撑开各弹性连接片，待变径插接头越过爪部，则各弹性连接片径向复位以使得各爪部聚拢在所述插脖位置以逆向卡止所述变径插接头。

Images