CN110629751B - 一种地基水泥桩快速连接结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地基水泥桩连接技术，具体是一种地基水泥桩快速连接结构及方法。本发明解决了现有地基水泥桩连接技术连接过程费时费力的问题。一种地基水泥桩快速连接结构，包括圆环形底板、圆盘形连接板、四个扇环形卡板、八根锁紧螺栓、N对第I半圆弧槽形垫片、N对第II半圆弧槽形垫片、N个第I锁紧螺母、N个第II锁紧螺母、N根第I镦头钢筋、N根第II镦头钢筋；N为正整数，且N≥6；其中，圆环形底板的上端面与下端面之间贯通开设有N个头部朝上的第I轴向沉头光孔，且N个第I轴向沉头光孔围绕圆环形底板的中心线等距排列；圆环形底板的内侧面开设有第I圆环形卡槽。本发明适用于桩基工程施工。

Description

一种地基水泥桩快速连接结构及方法

技术领域

本发明涉及地基水泥桩连接技术，具体是一种地基水泥桩快速连接结构及方法。

背景技术

在桩基工程施工中，地基水泥桩的连接是一道必不可少的环节。在现有技术条件下，地基水泥桩的连接主要是采用焊接法、法兰连接法、机械连接法等实现的。然而实践表明，上述连接方法由于自身原理所限，均存在连接过程费时费力的问题，由此导致施工周期长、施工难度大。基于此，有必要发明一种地基水泥桩快速连接结构及方法，以解决现有地基水泥桩连接技术连接过程费时费力的问题。

发明内容

本发明为了解决现有地基水泥桩连接技术连接过程费时费力的问题，提供了一种地基水泥桩快速连接结构及方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种地基水泥桩快速连接结构，包括圆环形底板、圆盘形连接板、四个扇环形卡板、八根锁紧螺栓、N对第I半圆弧槽形垫片、N对第II半圆弧槽形垫片、N个第I锁紧螺母、N个第II锁紧螺母、N根第I镦头钢筋、N根第II镦头钢筋；N为正整数，且N≥6；

其中，圆环形底板的上端面与下端面之间贯通开设有N个头部朝上的第I轴向沉头光孔，且N个第I轴向沉头光孔围绕圆环形底板的中心线等距排列；圆环形底板的内侧面开设有第I圆环形卡槽；第I圆环形卡槽的槽底与圆环形底板的外侧面之间贯通开设有八个头部朝外的径向沉头螺孔，且八个径向沉头螺孔围绕圆环形底板的中心线等距排列；圆盘形连接板的上端面与下端面之间贯通开设有N个头部朝下的第II轴向沉头光孔，且N个第II轴向沉头光孔围绕圆盘形连接板的中心线等距排列；圆盘形连接板的下端面与圆环形底板的上端面对接，且N个第II轴向沉头光孔与N个第I轴向沉头光孔一一正对；圆盘形连接板的下端面中央延伸设置有圆柱形凸台，且圆柱形凸台的侧面开设有第II圆环形卡槽；圆柱形凸台的侧面与圆环形底板的内侧面间隙配合，且第II圆环形卡槽与第I圆环形卡槽正对；四个扇环形卡板共同拼合构成圆环形卡板；圆环形卡板的外边缘嵌设于第I圆环形卡槽内；圆环形卡板的内边缘嵌设于第II圆环形卡槽内；八根锁紧螺栓一一对应地旋拧于八个径向沉头螺孔内，且八根锁紧螺栓的尾端面均紧压圆环形卡板的外侧面；

每对第I半圆弧槽形垫片均对接构成一个第I圆筒形垫片；每个第I圆筒形垫片的内孔均为头部朝上的沉头孔；每个第I圆筒形垫片的外侧面上端均延伸设置有圆环形凸台，且每个第I圆筒形垫片的外侧面均设有螺纹；N个第I圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第I轴向沉头光孔内，且N个第I圆筒形垫片的下端面均超出圆环形底板的下端面；每对第II半圆弧槽形垫片均对接构成一个第II圆筒形垫片；每个第II圆筒形垫片的内孔均为头部朝下的沉头孔；每个第II圆筒形垫片的外侧面下端均延伸设置有圆环形凸台，且每个第II圆筒形垫片的外侧面均设有螺纹；N个第II圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第II轴向沉头光孔内，且N个第II圆筒形垫片的上端面均超出圆盘形连接板的上端面；N个第I锁紧螺母一一对应地旋拧于N个第I圆筒形垫片的外侧面，且N个第I锁紧螺母均紧压圆环形底板的下端面；N个第II锁紧螺母一一对应地旋拧于N个第II圆筒形垫片的外侧面，且N个第II锁紧螺母均紧压圆盘形连接板的上端面；N根第I镦头钢筋的镦头端均朝上，且N根第I镦头钢筋一一对应地穿设于N个第I圆筒形垫片内；N根第II镦头钢筋的镦头端均朝下，且N根第II镦头钢筋一一对应地穿设于N个第II圆筒形垫片内。

一种地基水泥桩快速连接方法（该方法用于形成本发明所述的一种地基水泥桩快速连接结构），该方法是采用如下步骤实现的：

步骤a：首先，将N个第I锁紧螺母一一对应地套设于第I地基水泥桩的N根第I镦头钢筋上；然后，将N根第I镦头钢筋一一对应地穿设于N个第I轴向沉头光孔内，并保证N根第I镦头钢筋的镦头端均位于圆环形底板的上方，同时保证N个第I锁紧螺母均位于圆环形底板的下方；然后，将N对第I半圆弧槽形垫片一一对应地对接扣设于N根第I镦头钢筋上，由此形成N个第I圆筒形垫片；然后，向上拉动圆环形底板，使得N个第I圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第I轴向沉头光孔内，并保证N个第I圆筒形垫片的下端面均超出圆环形底板的下端面；然后，将N个第I锁紧螺母一一对应地旋拧于N个第I圆筒形垫片的外侧面，并保证N个第I锁紧螺母均紧压圆环形底板的下端面，由此实现圆环形底板与第I地基水泥桩的连接；

步骤b：首先，将N个第II锁紧螺母一一对应地套设于第II地基水泥桩的N根第II镦头钢筋上；然后，将N根第II镦头钢筋一一对应地穿设于N个第II轴向沉头光孔内，并保证N根第II镦头钢筋的镦头端均位于圆盘形连接板的下方，同时保证N个第II锁紧螺母均位于圆盘形连接板的上方；然后，将N对第II半圆弧槽形垫片一一对应地对接扣设于N根第II镦头钢筋上，由此形成N个第II圆筒形垫片；然后，向下拉动圆盘形连接板，使得N个第II圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第II轴向沉头光孔内，并保证N个第II圆筒形垫片的上端面均超出圆盘形连接板的上端面；然后，将N个第II锁紧螺母一一对应地旋拧于N个第II圆筒形垫片的外侧面，并保证N个第II锁紧螺母均紧压圆盘形连接板的上端面，由此实现圆盘形连接板与第II地基水泥桩的连接；

步骤c：首先，将四个扇环形卡板均嵌入第I圆环形卡槽内；然后，将圆盘形连接板的下端面与圆环形底板的上端面对接，并保证N个第II轴向沉头光孔与N个第I轴向沉头光孔一一正对，由此一方面使得圆柱形凸台的侧面与圆环形底板的内侧面间隙配合，另一方面使得第II圆环形卡槽与第I圆环形卡槽正对；然后，将八根锁紧螺栓一一对应地旋拧于八个径向沉头螺孔内；在旋拧过程中，八根锁紧螺栓共同推动四个扇环形卡板沿径向向内移动，使得四个扇环形卡板的内边缘均嵌入第II圆环形卡槽内，由此一方面使得四个扇环形卡板共同拼合构成圆环形卡板，另一方面使得八根锁紧螺栓的尾端面均紧压圆环形卡板的外侧面，从而实现圆环形底板与圆盘形连接板的连接，进而实现第I地基水泥桩与第II地基水泥桩的快速连接。

本发明所述的一种地基水泥桩快速连接结构及方法通过采用全新的结构和原理，实现了快速、简便、可靠地进行地基水泥桩的连接，由此使得连接过程省时省力，从而显著缩短了施工周期、显著减小了施工难度。

本发明有效解决了现有地基水泥桩连接技术连接过程费时费力的问题，适用于桩基工程施工。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图2的B-B剖视图。

图4是本发明中圆环形底板的结构示意图。

图5是图4的C-C剖视图。

图6是图4的D-D剖视图。

图7是本发明中圆盘形连接板的结构示意图。

图8是图7的E-E剖视图。

图9是本发明中四个扇环形卡板的结构示意图。

图10是本发明中一对第I半圆弧槽形垫片的结构示意图。

图11是图10的俯视图。

图12是本发明中一对第II半圆弧槽形垫片的结构示意图。

图13是图12的仰视图。

图中：1-圆环形底板，2-圆盘形连接板，3-扇环形卡板，4-锁紧螺栓，5-第I半圆弧槽形垫片，6-第II半圆弧槽形垫片，7-第I锁紧螺母，8-第II锁紧螺母，9-第I镦头钢筋，10-第II镦头钢筋，11-第I轴向沉头光孔，12-第I圆环形卡槽，13-径向沉头螺孔，14-第II轴向沉头光孔，15-第II圆环形卡槽。

具体实施方式

一种地基水泥桩快速连接结构，包括圆环形底板1、圆盘形连接板2、四个扇环形卡板3、八根锁紧螺栓4、N对第I半圆弧槽形垫片5、N对第II半圆弧槽形垫片6、N个第I锁紧螺母7、N个第II锁紧螺母8、N根第I镦头钢筋9、N根第II镦头钢筋10；N为正整数，且N≥6；

其中，圆环形底板1的上端面与下端面之间贯通开设有N个头部朝上的第I轴向沉头光孔11，且N个第I轴向沉头光孔11围绕圆环形底板1的中心线等距排列；圆环形底板1的内侧面开设有第I圆环形卡槽12；第I圆环形卡槽12的槽底与圆环形底板1的外侧面之间贯通开设有八个头部朝外的径向沉头螺孔13，且八个径向沉头螺孔13围绕圆环形底板1的中心线等距排列；圆盘形连接板2的上端面与下端面之间贯通开设有N个头部朝下的第II轴向沉头光孔14，且N个第II轴向沉头光孔14围绕圆盘形连接板2的中心线等距排列；圆盘形连接板2的下端面与圆环形底板1的上端面对接，且N个第II轴向沉头光孔14与N个第I轴向沉头光孔11一一正对；圆盘形连接板2的下端面中央延伸设置有圆柱形凸台，且圆柱形凸台的侧面开设有第II圆环形卡槽15；圆柱形凸台的侧面与圆环形底板1的内侧面间隙配合，且第II圆环形卡槽15与第I圆环形卡槽12正对；四个扇环形卡板3共同拼合构成圆环形卡板；圆环形卡板的外边缘嵌设于第I圆环形卡槽12内；圆环形卡板的内边缘嵌设于第II圆环形卡槽15内；八根锁紧螺栓4一一对应地旋拧于八个径向沉头螺孔13内，且八根锁紧螺栓4的尾端面均紧压圆环形卡板的外侧面；

每对第I半圆弧槽形垫片5均对接构成一个第I圆筒形垫片；每个第I圆筒形垫片的内孔均为头部朝上的沉头孔；每个第I圆筒形垫片的外侧面上端均延伸设置有圆环形凸台，且每个第I圆筒形垫片的外侧面均设有螺纹；N个第I圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第I轴向沉头光孔11内，且N个第I圆筒形垫片的下端面均超出圆环形底板1的下端面；每对第II半圆弧槽形垫片6均对接构成一个第II圆筒形垫片；每个第II圆筒形垫片的内孔均为头部朝下的沉头孔；每个第II圆筒形垫片的外侧面下端均延伸设置有圆环形凸台，且每个第II圆筒形垫片的外侧面均设有螺纹；N个第II圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第II轴向沉头光孔14内，且N个第II圆筒形垫片的上端面均超出圆盘形连接板2的上端面；N个第I锁紧螺母7一一对应地旋拧于N个第I圆筒形垫片的外侧面，且N个第I锁紧螺母7均紧压圆环形底板1的下端面；N个第II锁紧螺母8一一对应地旋拧于N个第II圆筒形垫片的外侧面，且N个第II锁紧螺母8均紧压圆盘形连接板2的上端面；N根第I镦头钢筋9的镦头端均朝上，且N根第I镦头钢筋9一一对应地穿设于N个第I圆筒形垫片内；N根第II镦头钢筋10的镦头端均朝下，且N根第II镦头钢筋10一一对应地穿设于N个第II圆筒形垫片内。

一种地基水泥桩快速连接方法（该方法用于形成本发明所述的一种地基水泥桩快速连接结构），该方法是采用如下步骤实现的：

步骤a：首先，将N个第I锁紧螺母7一一对应地套设于第I地基水泥桩的N根第I镦头钢筋9上；然后，将N根第I镦头钢筋9一一对应地穿设于N个第I轴向沉头光孔11内，并保证N根第I镦头钢筋9的镦头端均位于圆环形底板1的上方，同时保证N个第I锁紧螺母7均位于圆环形底板1的下方；然后，将N对第I半圆弧槽形垫片5一一对应地对接扣设于N根第I镦头钢筋9上，由此形成N个第I圆筒形垫片；然后，向上拉动圆环形底板1，使得N个第I圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第I轴向沉头光孔11内，并保证N个第I圆筒形垫片的下端面均超出圆环形底板1的下端面；然后，将N个第I锁紧螺母7一一对应地旋拧于N个第I圆筒形垫片的外侧面，并保证N个第I锁紧螺母7均紧压圆环形底板1的下端面，由此实现圆环形底板1与第I地基水泥桩的连接；

步骤b：首先，将N个第II锁紧螺母8一一对应地套设于第II地基水泥桩的N根第II镦头钢筋10上；然后，将N根第II镦头钢筋10一一对应地穿设于N个第II轴向沉头光孔14内，并保证N根第II镦头钢筋10的镦头端均位于圆盘形连接板2的下方，同时保证N个第II锁紧螺母8均位于圆盘形连接板2的上方；然后，将N对第II半圆弧槽形垫片6一一对应地对接扣设于N根第II镦头钢筋10上，由此形成N个第II圆筒形垫片；然后，向下拉动圆盘形连接板2，使得N个第II圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第II轴向沉头光孔14内，并保证N个第II圆筒形垫片的上端面均超出圆盘形连接板2的上端面；然后，将N个第II锁紧螺母8一一对应地旋拧于N个第II圆筒形垫片的外侧面，并保证N个第II锁紧螺母8均紧压圆盘形连接板2的上端面，由此实现圆盘形连接板2与第II地基水泥桩的连接；

步骤c：首先，将四个扇环形卡板3均嵌入第I圆环形卡槽12内；然后，将圆盘形连接板2的下端面与圆环形底板1的上端面对接，并保证N个第II轴向沉头光孔14与N个第I轴向沉头光孔11一一正对，由此一方面使得圆柱形凸台的侧面与圆环形底板1的内侧面间隙配合，另一方面使得第II圆环形卡槽15与第I圆环形卡槽12正对；然后，将八根锁紧螺栓4一一对应地旋拧于八个径向沉头螺孔13内；在旋拧过程中，八根锁紧螺栓4共同推动四个扇环形卡板3沿径向向内移动，使得四个扇环形卡板3的内边缘均嵌入第II圆环形卡槽15内，由此一方面使得四个扇环形卡板3共同拼合构成圆环形卡板，另一方面使得八根锁紧螺栓4的尾端面均紧压圆环形卡板的外侧面，从而实现圆环形底板1与圆盘形连接板2的连接，进而实现第I地基水泥桩与第II地基水泥桩的快速连接。

具体实施时，圆环形底板1、圆盘形连接板2、四个扇环形卡板3、N对第I半圆弧槽形垫片5、N对第II半圆弧槽形垫片6均采用45号钢或35K冷镦钢或40铬制成；N个第I锁紧螺母7、N个第II锁紧螺母8均采用六角螺母。N个第I轴向沉头光孔11和八个径向沉头螺孔13围绕圆环形底板1的中心线等距交错排列。N的取值根据地基水泥桩的断面尺寸而定。

Claims (5)

1.一种地基水泥桩快速连接结构，其特征在于：包括圆环形底板（1）、圆盘形连接板（2）、四个扇环形卡板（3）、八根锁紧螺栓（4）、N对第I半圆弧槽形垫片（5）、N对第II半圆弧槽形垫片（6）、N个第I锁紧螺母（7）、N个第II锁紧螺母（8）、N根第I镦头钢筋（9）、N根第II镦头钢筋（10）；N为正整数，且N≥6；

其中，圆环形底板（1）的上端面与下端面之间贯通开设有N个头部朝上的第I轴向沉头光孔（11），且N个第I轴向沉头光孔（11）围绕圆环形底板（1）的中心线等距排列；圆环形底板（1）的内侧面开设有第I圆环形卡槽（12）；第I圆环形卡槽（12）的槽底与圆环形底板（1）的外侧面之间贯通开设有八个头部朝外的径向沉头螺孔（13），且八个径向沉头螺孔（13）围绕圆环形底板（1）的中心线等距排列；圆盘形连接板（2）的上端面与下端面之间贯通开设有N个头部朝下的第II轴向沉头光孔（14），且N个第II轴向沉头光孔（14）围绕圆盘形连接板（2）的中心线等距排列；圆盘形连接板（2）的下端面与圆环形底板（1）的上端面对接，且N个第II轴向沉头光孔（14）与N个第I轴向沉头光孔（11）一一正对；圆盘形连接板（2）的下端面中央延伸设置有圆柱形凸台，且圆柱形凸台的侧面开设有第II圆环形卡槽（15）；圆柱形凸台的侧面与圆环形底板（1）的内侧面间隙配合，且第II圆环形卡槽（15）与第I圆环形卡槽（12）正对；四个扇环形卡板（3）共同拼合构成圆环形卡板；圆环形卡板的外边缘嵌设于第I圆环形卡槽（12）内；圆环形卡板的内边缘嵌设于第II圆环形卡槽（15）内；八根锁紧螺栓（4）一一对应地旋拧于八个径向沉头螺孔（13）内，且八根锁紧螺栓（4）的尾端面均紧压圆环形卡板的外侧面；

每对第I半圆弧槽形垫片（5）均对接构成一个第I圆筒形垫片；每个第I圆筒形垫片的内孔均为头部朝上的沉头孔；每个第I圆筒形垫片的外侧面上端均延伸设置有圆环形凸台，且每个第I圆筒形垫片的外侧面均设有螺纹；N个第I圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第I轴向沉头光孔（11）内，且N个第I圆筒形垫片的下端面均超出圆环形底板（1）的下端面；每对第II半圆弧槽形垫片（6）均对接构成一个第II圆筒形垫片；每个第II圆筒形垫片的内孔均为头部朝下的沉头孔；每个第II圆筒形垫片的外侧面下端均延伸设置有圆环形凸台，且每个第II圆筒形垫片的外侧面均设有螺纹；N个第II圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第II轴向沉头光孔（14）内，且N个第II圆筒形垫片的上端面均超出圆盘形连接板（2）的上端面；N个第I锁紧螺母（7）一一对应地旋拧于N个第I圆筒形垫片的外侧面，且N个第I锁紧螺母（7）均紧压圆环形底板（1）的下端面；N个第II锁紧螺母（8）一一对应地旋拧于N个第II圆筒形垫片的外侧面，且N个第II锁紧螺母（8）均紧压圆盘形连接板（2）的上端面；N根第I镦头钢筋（9）的镦头端均朝上，且N根第I镦头钢筋（9）一一对应地穿设于N个第I圆筒形垫片内；N根第II镦头钢筋（10）的镦头端均朝下，且N根第II镦头钢筋（10）一一对应地穿设于N个第II圆筒形垫片内。

2.根据权利要求1所述的一种地基水泥桩快速连接结构，其特征在于：圆环形底板（1）、圆盘形连接板（2）、四个扇环形卡板（3）、N对第I半圆弧槽形垫片（5）、N对第II半圆弧槽形垫片（6）均采用45号钢或35K冷镦钢或40铬制成；N个第I锁紧螺母（7）、N个第II锁紧螺母（8）均采用六角螺母。

3.根据权利要求1所述的一种地基水泥桩快速连接结构，其特征在于：N个第I轴向沉头光孔（11）和八个径向沉头螺孔（13）围绕圆环形底板（1）的中心线等距交错排列。

4.根据权利要求1所述的一种地基水泥桩快速连接结构，其特征在于：N的取值根据地基水泥桩的断面尺寸而定。

5.一种地基水泥桩快速连接方法，该方法用于形成如权利要求1所述的一种地基水泥桩快速连接结构，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：

步骤a：首先，将N个第I锁紧螺母（7）一一对应地套设于第I地基水泥桩的N根第I镦头钢筋（9）上；然后，将N根第I镦头钢筋（9）一一对应地穿设于N个第I轴向沉头光孔（11）内，并保证N根第I镦头钢筋（9）的镦头端均位于圆环形底板（1）的上方，同时保证N个第I锁紧螺母（7）均位于圆环形底板（1）的下方；然后，将N对第I半圆弧槽形垫片（5）一一对应地对接扣设于N根第I镦头钢筋（9）上，由此形成N个第I圆筒形垫片；然后，向上拉动圆环形底板（1），使得N个第I圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第I轴向沉头光孔（11）内，并保证N个第I圆筒形垫片的下端面均超出圆环形底板（1）的下端面；然后，将N个第I锁紧螺母（7）一一对应地旋拧于N个第I圆筒形垫片的外侧面，并保证N个第I锁紧螺母（7）均紧压圆环形底板（1）的下端面，由此实现圆环形底板（1）与第I地基水泥桩的连接；

步骤b：首先，将N个第II锁紧螺母（8）一一对应地套设于第II地基水泥桩的N根第II镦头钢筋（10）上；然后，将N根第II镦头钢筋（10）一一对应地穿设于N个第II轴向沉头光孔（14）内，并保证N根第II镦头钢筋（10）的镦头端均位于圆盘形连接板（2）的下方，同时保证N个第II锁紧螺母（8）均位于圆盘形连接板（2）的上方；然后，将N对第II半圆弧槽形垫片（6）一一对应地对接扣设于N根第II镦头钢筋（10）上，由此形成N个第II圆筒形垫片；然后，向下拉动圆盘形连接板（2），使得N个第II圆筒形垫片一一对应地穿设于N个第II轴向沉头光孔（14）内，并保证N个第II圆筒形垫片的上端面均超出圆盘形连接板（2）的上端面；然后，将N个第II锁紧螺母（8）一一对应地旋拧于N个第II圆筒形垫片的外侧面，并保证N个第II锁紧螺母（8）均紧压圆盘形连接板（2）的上端面，由此实现圆盘形连接板（2）与第II地基水泥桩的连接；

步骤c：首先，将四个扇环形卡板（3）均嵌入第I圆环形卡槽（12）内；然后，将圆盘形连接板（2）的下端面与圆环形底板（1）的上端面对接，并保证N个第II轴向沉头光孔（14）与N个第I轴向沉头光孔（11）一一正对，由此一方面使得圆柱形凸台的侧面与圆环形底板（1）的内侧面间隙配合，另一方面使得第II圆环形卡槽（15）与第I圆环形卡槽（12）正对；然后，将八根锁紧螺栓（4）一一对应地旋拧于八个径向沉头螺孔（13）内；在旋拧过程中，八根锁紧螺栓（4）共同推动四个扇环形卡板（3）沿径向向内移动，使得四个扇环形卡板（3）的内边缘均嵌入第II圆环形卡槽（15）内，由此一方面使得四个扇环形卡板（3）共同拼合构成圆环形卡板，另一方面使得八根锁紧螺栓（4）的尾端面均紧压圆环形卡板的外侧面，从而实现圆环形底板（1）与圆盘形连接板（2）的连接，进而实现第I地基水泥桩与第II地基水泥桩的快速连接。

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