CN110805033A - 管桩结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种管桩结构,包括桩身以及分别设置于两相对桩身端口处的第一端头板和第二端头板,所述第一端头板与第二端头板相对的端面上设置有若干弧形块,所述第二端头板与第一端头板相对的端面上设置有与弧形块相对应的弧形槽,所述弧形块上设置有第一插孔,所述弧形槽上设置有与第一插孔相对应的第二插孔,所述第一端头板和第二端头板的外周面套设有固定件,所述固定件上开设有与第一插孔和第二插孔相对应的固定孔,所述第一插孔、第二插孔以及固定孔内插设有紧固件。本发明具有管桩可接成任意长度,不受施工机械能力和施工条件局限,而且管桩与管桩之间的连接强度好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程的技术领域,尤其是涉及一种管桩结构及其施工方法。
背景技术
目前针对我国沿海地区淤泥软弱地质的特点,根据我国的实际情况,通过对引进管桩生产线的消化吸收,自主开发了国产化的预应力高强混凝土管桩。
现有的预应力高强混凝土管桩是采用预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件,主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:预应力高强混凝土管桩主要考虑其纵向承受压力以及其抗弯性能,为使管桩的性能满足要求,管桩长度限定,这不仅影响了管桩的吊运和堆放,而且受施工机械能力和施工条件的限制,管桩难以普遍化推广使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种管桩结构及其施工方法,具有管桩可接成任意长度,不受施工机械能力和施工条件局限,而且管桩与管桩之间的连接强度好的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种管桩结构,包括桩身以及分别设置于两相对桩身端口处的第一端头板和第二端头板,所述第一端头板与第二端头板相对的端面上设置有若干弧形块,所述第二端头板与第一端头板相对的端面上设置有与弧形块相对应的弧形槽,所述弧形块上设置有第一插孔,所述弧形槽上设置有与第一插孔相对应的第二插孔,所述第一端头板和第二端头板的外周面套设有固定件,所述固定件上开设有与第一插孔和第二插孔相对应的固定孔,所述第一插孔、第二插孔以及固定孔内插设有紧固件。
通过采用上述技术方案,在弧形块和弧形槽的定位作用下,第一端头板和第二端头板相匹配,固定件套设在相互贴合的第一端头板和第二端头板的外周面,使用紧固件穿过位于同一竖直线上的固定孔、第一插孔和第二插孔将第一端头板和第二端头板进行固定,在整个过程中,相邻的桩身在第一端头板和第二端头板的固定连接作用下可接成所需长度,克服施工机械能力和施工条件局限,而且相邻桩身之间的连接强度好。
本发明进一步设置为:所述第一端头板的内壁设置有与第一端头板可拆卸安装的、且与桩身相连通的筒体,所述筒体靠近第一端头板的外侧壁上对称设置有两安装块,所述第一端头板的内侧壁上设置有与安装块相适配的安装槽,所述安装槽呈L型,所述安装块与安装槽滑移连接。
通过采用上述技术方案,将安装块沿着安装槽的方向滑移,然后旋转筒体使得筒体固定在第一端头板上,筒体和第一端头板的可拆卸安装固定,在利用打桩机对带有第一端头板的桩身进行打桩的过程中,可以先打桩再进行筒体的安装,减少在打桩过程中对于筒体的破坏。
本发明进一步设置为:所述第二端头板的内壁上设置有若干沿圆周方向均匀分布的通孔,所述通孔内穿设有与通孔轴向滑移连接的滑移块,所述滑移块的一端与筒体的外侧面相抵接,所述滑移块远离筒体的一端固定连接有环形的密封垫,所述密封垫远离滑移块的侧面与固定件相抵接。
通过采用上述技术方案,滑移块在筒体的挤压下,沿着通孔轴向滑移推动密封垫,使密封垫与固定件抵接,保证固定件套设在相互贴合的第一端头板和第二端头板上的密封性。
本发明进一步设置为:所述筒体的外侧壁上设置有环形的限位槽,所述限位槽与滑移块靠近筒体的一端相适配。
通过采用上述技术方案,在筒体插入第二端头板的过程中,限位槽对于滑移块有一个限位的作用。
本发明进一步设置为:所述滑移块上开设有第三插孔,所述紧固件插设于第三插孔内。
通过采用上述技术方案,第三插孔的设置使得紧固件对于滑移块有一个紧固的作用,使得密封垫在紧固件的紧固作用下不产生相对的位移。
本发明进一步设置为:所述第一端头板和第二端头板之间设置有密封圈,两相邻所述的弧形块之间形成有扇形凹槽,所述密封圈的外侧边缘设置有与扇形凹槽位置和数量相匹配的扇形密封块。
通过采用上述技术方案,密封垫的设置保证了第一端头板和第二端头板之间连接的密封性;密封圈的外侧边缘延伸有扇形密封块,使得密封圈更加贴合于第一端头板和第二端头板相对的端面,密封效果更佳。
本发明进一步设置为:所述固定件包括两相互铰接的第一套环和第二套环以及设置于第一套环上用于锁定第一套环和第二套环的锁定件,所述第一套环和第二套环远离铰接处的同一端均设有供锁定件扣入的开口,所述锁定件包括螺杆和螺母,所述螺杆的一端与第一套环的开口相铰接,所述螺母设置于螺杆远离第一套环的一端。
通过采用上述技术方案,相互贴合的第一端头板和第二端头板套接在第一套环和第二套环内,螺杆扣入开口内旋转螺母,对相互贴合的第一端头板和第二端头板进行固定,该固定方式比较简单、牢靠,而且有效减少铰接于第一套环开口处的锁定件丢失的情况发生。
本发明进一步设置为:所述第一套环和第二套环沿其弧形方向的相对两侧均设置有弧形挡板,所述固定孔开设于弧形挡板上,且固定孔与第一插孔、第二插孔和第三插孔位于同一竖直线上,所述弧形挡板与第一端头板和第二端头板相互背对的端面相抵接。
通过采用上述技术方案,弧形挡板的设置将第一端头板和第二端头板包裹进第一套环和第二套环内,有效的对相互贴合的第一端头板和第二端头板进行限位,使两者的连接更为紧密。
本发明进一步设置为:所述紧固件包括连接杆和两个锁紧螺母,所述连接杆插设于第一插孔、第二插孔、第三插孔以及固定孔内,且连接杆相对的两端设有外螺纹,所述锁紧螺母的内螺纹与连接杆的外螺纹配合。
通过采用上述技术方案,连接杆穿过第一插孔、第二插孔、第三插孔以及固定孔与锁紧螺母螺旋固定,使得相互贴合的第一端头板和第二端头板之间固定的更加的牢靠。
本发明还在于提供管桩结构施工方法,其包括如下步骤:
步骤一:将设置有第一端头板的桩身插入土体上,利用打桩机将桩身打入土体内;
步骤二:将筒体安装于第一端头板上,密封圈放置扇形凹槽上,使第一端头板和第二端头板相互贴合,直至滑移块与限位槽相互卡接;
步骤三:将第一套环和第二套环套设于第一端头板和第二端头板上,使螺母抵紧在第一套环的开口处,连接杆插设于位于同一竖直线上的固定孔与第一插孔、第二插孔以及第三插孔,通过锁紧螺母锁紧,利用打桩机敲打桩身远离第二端头板的一端。
通过采用上述技术方案,打入第一根桩身,在桩身的第一端头板内安装固定筒体,加上密封圈,使另一桩身的第二端头板与第一端头板相互贴合,套上第一套环和第二套环,并在其开口处扣入锁定件进行锁紧,最后插设紧固件对固定件与相互贴合的第一端头板和第二端头板进行固定,按着上述步骤,有效的克服桩身长度受施工机械能力和施工条件的局限,而且相邻桩身之间的连接强度好。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
1.弧形块与弧形槽插接配合,滑移块沿着通孔径向滑移推动密封垫,将固定件套设在相互贴合的第一端头板和第二端头板上,使用紧固件穿过位于同一竖直线上的固定孔、第一插孔和第二插孔将第一端头板和第二端头板进行固定,整个过程将桩身拼接成所需长度,克服施工机械能力和施工条件局限,而且相邻桩身之间的连接强度好。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的爆炸结构示意图。
图3是本发明第一端头板、第二端头板及桩身的结构示意图。
图中,1、桩身;2、第一端头板;21、筒体;211、安装块;212、限位槽;22、安装槽;221、第一连接槽;222、第二连接槽;23、弧形块;231、第一插孔;24、扇形凹槽;3、第二端头板;31、通孔;311、滑移块;312、第三插孔;32、弧形槽;321、第二插孔;4、密封垫;5、密封圈;51、扇形密封块;6、固定件;61、第一套环;62、第二套环;63、锁定件;631、螺杆;632、螺母;64、弧形挡板;641、固定孔;65、开口;7、紧固件;71、连接杆;72、锁紧螺母。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、2所示,为本发明公开的一种管桩结构及其施工方法,包括桩身1以及分别设置于两相对桩身1端口处的第一端头板2和第二端头板3,第一端头板2内插设有可拆卸安装固定的中空筒体21,筒体21的中空部分与桩身1相连通;第二端头板3的外周面上设置有环形的、可沿第二端头板3径向滑移的密封垫4。第一端头板2和第二端头板3相对的端面相互贴合,且第一端头板2和第二端头板3之间设置有密封圈5。相互贴合的第一端头板2和第二端头板3的外周面上套设有用于锁紧第一端头板2和第二端头板3的固定件6,固定件6与密封垫4相互抵接,固定件6上插设有穿过相互贴合的第一端头板2和第二端头板3的紧固件7。
如图2所示,筒体21与第一端头板2的内壁相贴合的外侧壁上固定连接有两相对设置的安装块211,第一端头板2的内壁上设置有与安装块211相适配的安装槽22,安装槽22呈L型,包括第一连接槽221和与第一连接槽221的一端相连通且垂直的第二连接槽222,第一连接槽221远离第二连接槽222的一端与第一端头板2的端面相连通。安装块211经第一连接槽221滑移至第二连接槽222,并与第二连接槽222相卡接。由此,安装块211沿着第一连接槽221滑移进第一端头板2的内壁,当安装块211滑移到第一连接槽221的末端时,旋转筒体21使得安装块211滑移进第二连接槽222,将筒体21固定在第一端头板2上;筒体21和第一端头板2的可拆卸安装固定,可先对带头第一端头板2的桩身1进行打桩,然后再安装筒体21,减少在打桩过程中打桩机对于筒体21的损坏。
如图2、3所示,第二端头板3的内壁上设置有若干通孔31,若干通孔31沿第二端头板3的内壁的圆周方向均匀分布;通孔31内穿设有与通孔31轴向滑移连接的滑移块311,筒体21的外侧壁上设置有环形的限位槽212,滑移块311的相对两端分别与筒体21上的限位槽212以及密封垫4靠近筒体21的一侧相抵接,滑移块311上开设有可供紧固件7穿过的第三插孔312。由此,在筒体21插入第二端头板3的过程中,滑移块311在筒体21的挤压下,沿着通孔31轴向滑移推动密封垫4,当滑移块311卡进限位槽212内对于滑移块311起到一个限位的作用。
如图2、3所示,第一端头板2与第二端头板3相贴合的端面上设置有若干弧形块23,第二端头板3与第一端头板2相贴合的端面上设置有与弧形块23相适配的弧形槽32;弧形块23上设置有第一插孔231。弧形槽32上设置有第二插孔321,第一插孔231和第二插孔321位置、数量相对应,且第一插孔231、第二插孔321以及第三插孔312位于同一竖直线上。两相邻的弧形块23之间形成有扇形凹槽24,密封圈5的外侧边缘设置有与扇形凹槽24位置和数量相匹配的扇形密封块51。密封圈5的扇形密封块51设置使得密封圈5更加贴合于第一端头板2和第二端头板3相对的端面,密封效果更佳。
如图2、3所示,固定件6包括第一套环61、与第一套环61相铰接的第二套环62以及设置于第一套环61上用于锁定第一套环61和第二套环62的锁定件63;第一套环61和第二套环62均呈半圆弧状,第一套环61和第二套环62沿其弧形方向的相对两侧均设置有弧形挡板64,弧形挡板64与第一端头板2和第二端头板3相互背对的端面相抵接;弧形挡板64的存在使相互贴合的第一端头板2和第二端头板3包裹进第一套环61和第二套环62内,使两者的连接更为紧密。弧形挡板64上开设有与第一插孔231、第二插孔321以及第三插孔312位于同一竖直线上的固定孔641。第一套环61和第二套环62远离铰接处的同一端均设有供锁定件63扣入的开口65,锁定件63包括螺杆631和螺母632,螺杆631的一端与第一套环61的开口65相铰接,螺母632设置于螺杆631远离第一套环61的一端。
如图2、3所示,紧固件7包括相对两端设置有外螺纹的连接杆71以及与连接杆71螺纹连接的锁紧螺母72,连接杆71的一端穿过第一插孔231、第二插孔321、第三插孔312以及固定孔641,锁紧螺母72通过与连接杆71螺纹连接抵紧在弧形挡板64上。
本实施例的实施原理为:带有第一端头板2的桩身1插入土体上,利用打桩机将桩身1打入土体内,安装筒体21于第一端头板2内,在弧形块23和弧形槽32的定位作用下以及密封圈5的密封作用下,第一端头板2和第二端头板3相互贴合。此时,滑移块311在筒体21的挤压下,沿着通孔31轴向滑移推动密封垫4,将第一套环61和第二套环62套设在相互贴合的第一端头板2和第二端头板3上,此时密封垫4与第一套环61和第二套环62的内壁相抵紧。螺杆631扣入开口65内旋转螺母632,对相互贴合的第一端头板2和第二端头板3进行固定。连接杆71穿过第一插孔231、第二插孔321、第三插孔312以及固定孔641与锁紧螺母72螺旋固定,使得相互贴合的第一端头板2和第二端头板3之间固定的更加的牢靠。实现第一端头板2和第二端头板3之间的连接强度好的效果。
本发明还在于提供一种管桩结构施工方法,其包括如下步骤:
步骤一:将设置有第一端头板2的桩身1插入土体上,利用打桩机将桩身1打入土体内;
步骤二:在第一端头板2上安装筒体21,密封圈5放置扇形凹槽24上,使第一端头板2和第二端头板3相互贴合,直至滑移块311与限位槽212相互卡接,此时密封垫4沿着第一端头板2的外周面向外延伸,且第一插孔231、第二插孔321和第三插孔312位于同一竖直线上;
步骤三:将第一套环61和第二套环62套设于第一端头板2和第二端头板3上,调整第一套环61和第二套环62的位置,使固定孔641与第一插孔231、第二插孔321以及第三插孔312位于同一竖直线上,将螺母632沿着螺杆631螺旋,使螺母632抵紧在第一套环61的开口处;
步骤四:连接杆71插设于第一插孔231、第二插孔321、第三插孔312以及固定孔641内,通过锁紧螺母72锁紧,利用打桩机敲打桩身1远离第二端头板3的一端。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种管桩结构,包括桩身(1)以及分别设置于两相对桩身(1)端口处的第一端头板(2)和第二端头板(3),其特征在于:所述第一端头板(2)与第二端头板(3)相对的端面上设置有若干弧形块(23),所述第二端头板(3)与第一端头板(2)相对的端面上设置有与弧形块(23)相对应的弧形槽(32),所述弧形块(23)上设置有第一插孔(231),所述弧形槽(32)上设置有与第一插孔(231)相对应的第二插孔(321),所述第一端头板(2)和第二端头板(3)的外周面套设有固定件(6),所述固定件(6)上开设有与第一插孔(231)和第二插孔(321)相对应的固定孔(641),所述第一插孔(231)、第二插孔(321)以及固定孔(641)内插设有紧固件(7)。
2.根据权利要求1所述的一种管桩结构,其特征在于:所述第一端头板(2)的内壁设置有与第一端头板(2)可拆卸安装的、且与桩身(1)相连通的筒体(21),所述筒体(21)靠近第一端头板(2)的外侧壁上对称设置有两安装块(211),所述第一端头板(2)的内侧壁上设置有与安装块(211)相适配的安装槽(22),所述安装槽(22)呈L型,所述安装块(211)与安装槽(22)滑移连接。
3.根据权利要求2所述的一种管桩结构,其特征在于:所述第二端头板(3)的内壁上设置有若干沿圆周方向均匀分布的通孔(31),所述通孔(31)内穿设有与通孔(31)轴向滑移连接的滑移块(311),所述滑移块(311)的一端与筒体(21)的外侧面相抵接,所述滑移块(311)远离筒体(21)的一端固定连接有环形的密封垫(4),所述密封垫(4)远离滑移块(311)的侧面与固定件(6)相抵接。
4.根据权利要求3所述的一种管桩结构,其特征在于:所述筒体(21)的外侧壁上设置有环形的限位槽(212),所述限位槽(212)与滑移块(311)靠近筒体(21)的一端相适配。
5.根据权利要求4所述的一种管桩结构,其特征在于:所述滑移块(311)上开设有第三插孔(312),所述紧固件(7)插设于第三插孔(312)内。
6.根据权利要求1所述的一种管桩结构,其特征在于:所述第一端头板(2)和第二端头板(3)之间设置有密封圈(5),两相邻所述的弧形块(23)之间形成有扇形凹槽(24),所述密封圈(5)的外侧边缘设置有与扇形凹槽(24)相匹配的扇形密封块(51)。
7.根据权利要求1所述的一种管桩结构,其特征在于:所述固定件(6)包括两相互铰接的第一套环(61)和第二套环(62)以及设置于第一套环(61)上用于锁定第一套环(61)和第二套环(62)的锁定件(63),所述第一套环(61)和第二套环(62)远离铰接处的同一端均设有供锁定件(63)扣入的开口(65),所述锁定件(63)包括螺杆(631)和螺母(632),所述螺杆(631)的一端与第一套环(61)的开口(65)相铰接,所述螺母(632)设置于螺杆(631)远离第一套环(61)的一端。
8.根据权利要求7所述的一种管桩结构,其特征在于:所述第一套环(61)和第二套环(62)沿其弧形方向的相对两侧均设置有弧形挡板(64),所述固定孔(641)开设于弧形挡板(64)上,且固定孔(641)与第一插孔(231)、第二插孔(321)和第三插孔(312)位于同一竖直线上,所述弧形挡板(64)与第一端头板(2)和第二端头板(3)相互背对的端面相抵接。
9.根据权利要求1所述的一种管桩结构,其特征在于:所述紧固件(7)包括连接杆(71)和两个锁紧螺母(72),所述连接杆(71)插设于第一插孔(231)、第二插孔(321)、第三插孔(312)以及固定孔(641)内,且连接杆(71)相对的两端设有外螺纹,所述锁紧螺母(72)的内螺纹与连接杆(71)的外螺纹配合。
10.一种管桩结构施工方法,基于权利要求1-9中任一所述的管桩结构,其包括如下步骤:
步骤一:将设置有第一端头板(2)的桩身(1)插入土体上,利用打桩机将桩身(1)打入土体内;
步骤二:将筒体(21)安装于第一端头板(2)上,密封圈(5)放置扇形凹槽(24)上,使第一端头板(2)和第二端头板(3)相互贴合,直至滑移块(311)与限位槽(212)相互卡接;
步骤三:将第一套环(61)和第二套环(62)套设于第一端头板(2)和第二端头板(3)上,使螺母(632)抵紧在第一套环(61)的开口(65)处,连接杆(71)插设于位于同一竖直线上的固定孔(641)与第一插孔(231)、第二插孔(321)以及第三插孔(312),通过锁紧螺母(72)锁紧,利用打桩机敲打桩身(1)远离第二端头板(3)的一端。
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