CN111691404A - 可相互连接的预制钢管混凝土管桩及其制造方法 - Google Patents

Abstract

可相互连接的预制钢管混凝土管桩及其制造方法，包括：两个半圆形钢柱壳，半圆形钢柱壳的一侧边向内弯折90度延伸再向内弯折90度延伸形成L形连接部，另一侧边向内弯折90度延伸再向外弯折90度延伸再经过两个向外弯折90度延伸形成可供所述L形连接部嵌扣的勾形连接部；勾形连接部与L形连接部相互嵌扣在连接后的两个半圆形钢柱壳两侧形成中心对称布置的两个开口向外的L形插槽；混凝土管，呈圆柱状；设置于两个半圆形钢柱壳形成近似圆形钢管内；至少一连接件，为Z形，其一侧断面形状与L形插槽匹配；连接件两侧分别插置于两预制钢管混凝土管桩相对一侧的L形插槽；两块端板，分设于预制混凝土管桩的两端，端板的两侧中心对称设置与连接件一侧翼缘板匹配的L形槽孔，以此供所述连接件一侧翼缘板穿过。

Description

可相互连接的预制钢管混凝土管桩及其制造方法

技术领域

本发明涉及桩基技术，尤其涉及一种可相互连接的预制钢管混凝土管桩及其制造方法，用于基坑工程中作为基坑围护结构的带锁扣管桩围护墙或水利工程中的围堰。

背景技术

钢管都为完整的焊缝钢管或无缝钢管，没有发现涉及两片钢板组合无纵向焊缝钢管。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可相互连接的预制钢管混凝土管桩及其制造方法，该预制混凝土管桩便于加工、储运及安装。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

可相互连接的预制钢管混凝土管桩，其包括：两个半圆形钢柱壳，所述两个半圆形钢柱壳的一侧边向内弯折90度延伸再向内弯折90度延伸形成L形连接部，另一侧边向内弯折90度延伸再向外弯折90度延伸再经过两个向外弯折90度延伸形成可供所述L形连接部嵌扣的勾形连接部；且，该两个半圆形钢柱壳的勾形连接部与L形连接部相互嵌扣使两个半圆形钢柱壳形成近似圆形钢管，所述勾形连接部与L形连接部相互嵌扣在连接后的两个半圆形钢柱壳两侧形成中心对称布置的两个开口向外的L形插槽；

混凝土管，呈圆柱状；设置于所述两个半圆形钢柱壳形成近似圆形钢管内，形成预制钢管混凝土管桩；

至少一连接件，所述连接件为Z形，其一侧断面形状与所述L形插槽匹配；所述连接件两侧分别插置于两预制钢管混凝土管桩相对一侧的L形插槽，将两预制钢管混凝土管桩相互连接；所述连接件的两侧翼缘板的宽度小于所述预制钢管混凝土管桩外径的1/4且大于预制钢管混凝土管桩外径的1/20，其腹板的高度大于两侧翼缘板的宽度，两翼缘板和腹板的壁厚为3mm～30mm；

两块端板，分别设置于所述混凝土管的两端，所述端板为环体，其外径、内径与所述混凝土管的外径、内径相同；且，所述端板的两侧中心对称设置与所述连接件一侧翼缘板匹配的L形槽孔，以此供所述连接件一侧翼缘板穿过。

优选的，所述端板的内侧面竖直设置若干与所述混凝土管锚固连接的钢筋，该钢筋长度大于混凝土管的直径。

优选的，所述端板的厚度为10～50mm。

优选的，所述混凝土管外径0.5m～5m，壁厚不小于0.1m，长度2m～80m。

本发明所述的可相互连接的预制钢管混凝土管桩的制造方法，其特征是，包括如下步骤：

1)制作可周转使用的若干销键，该销键截面尺寸为端板的L形槽孔截面尺寸减去安装间隙，销键长度大于混凝土管的半径；

制作可周转使用的圆筒状的混凝土管桩模具(M)，该混凝土管桩模具(M)为2个半圆筒模具(M1、M2)，该半圆筒模具(M1、M2)外壁设至少2个半跑轮，2个半跑轮的间隔距离大于其半圆筒模具内径，且可以合扣并通过螺栓固定形成外壁附带不少于2个完整跑轮的圆筒状的混凝土管桩模具(M)，混凝土管桩模具(M)直径等于待制作的混凝土管的外径，混凝土管桩模具(M)长度不小于待制作的混凝土管长度；

2)将四个销键分别穿过两端板的两侧的L形槽孔和所述两个半圆形钢柱壳形成近似圆形钢管两侧的L形插槽，并将两个端板与所述近似圆形钢管临时固定；

3)将两个端板与所述近似圆形钢管焊接连接，且保留两L形插槽；

4)将半圆筒模具(M1)保持轴线水平放置在工位上，开口向上且保持不大于30度的倾角；将焊接好的两个端板和所述近似圆形钢管以及临时固定的销键水平放置于半圆筒模具(M1)内；再将半圆筒模具(M2)开口向下扣在半圆筒模具(M1)上，然后通过螺栓固定半圆筒模具(M1、M2)形成外壁附带不少于2个完整跑轮的完整圆筒状的混凝土管桩模具(M)；

5)向所述近似圆形钢管内采取泵送方法浇注混凝土拌合料；

6)将混凝土管桩模具(M)水平放置在离心机上，利用离心机的驱动轮带动混凝土管桩模具(M)上跑轮将混凝土拌合料离心成型；所述圆形钢管对称设置使预制钢管混凝土管桩在高速离心成型过程中能够自动满足动平衡条件，临时固定的销键可以封堵未焊缺口的缝隙控制离心时浆液流出；

7)养护成型的混凝土管桩、拆除混凝土管桩模具(M)、拆除销键，即完成制作一节预制钢管混凝土管桩。

本发明制造方法中，将混凝土管桩模具水平放置在离心机上，利用离心机的驱动轮带动混凝土管桩模具上跑轮将混凝土拌合料离心成型，并固定两端板及两连接锁扣与成型混凝土的相对位置；两连接锁扣对称设置，使混凝土管桩在高速离心成型过程中能够自动满足动平衡条件，临时固定的销键可以封堵端板与两连接锁扣缝隙控制离心时浆液流出。

本发明的有益效果：

本发明可相互连接的预制钢管混凝土管桩，通过Z形连接件和预制钢管混凝土管桩上的L形插槽配合，将两根预制混凝土管桩咬合连接，形成基坑围护结构的带锁扣钢管桩围护墙或水利工程中的围堰，既能够挡土，也能够比较有效地挡水。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例中端板的结构示意图。

图3为本发明实施例中两个半圆形钢柱壳侧边的结构示意图。

图4为本发明实施例中两个半圆形钢柱壳侧边的装配示意图。

图5为本发明实施例中连接件的结构示意图。

图6为本发明实施例中两个半圆形钢柱壳侧边与连接件的装配示意图。

图7为本发明实施例中销键的结构示意图。

图8为本发明实施例中两个半圆形钢柱壳的结构示意图。

图9为本发明实施例中两个半圆形钢柱壳的装配示意图。

图10为本发明实施例混凝土管桩的制作的结构示意图1。

图11为本发明实施例混凝土管桩的制作的结构示意图2。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。

参见图1～图9，本发明所述可相互连接的预制钢管混凝土管桩，其包括：

两个半圆形钢柱壳1、1’，所述两个半圆形钢柱壳1、1’的一侧边向内弯折90度延伸再向内弯折90度延伸形成L形连接部103、103’，另一侧边向内弯折90度延伸再向外弯折90度延伸再经过两个向外弯折90度延伸形成可供所述L形连接部103、103’嵌扣的勾形连接部104、104’；且，该两个半圆形钢柱壳1、1’的勾形连接部104、104’与L形连接部103、103’相互嵌扣使两个半圆形钢柱壳1、1’形成近似圆形钢管，所述勾形连接部104、104’与L形连接部103、103’相互嵌扣在连接后的两个半圆形钢柱壳1、1’两侧形成中心对称布置的两个开口向外的L形插槽100、100’；

混凝土管2，呈圆柱状；设置于所述两个半圆形钢柱壳1、1’形成近似圆形钢管内；

一连接件3，其为Z形，其一侧断面形状与所述L形插槽100、100’匹配；所述连接件3两侧分别插置于两预制钢管混凝土管桩相对一侧的L形插槽100、100’，将两预制钢管混凝土管桩相互连接；所述连接件3的两侧翼缘板31、32的宽度小于所述预制混凝土管桩外径的1/4且大于预制混凝土管桩外径的1/20，其腹板33的高度大于两侧翼缘板31、32的宽度，两翼缘板31、32和腹板33的壁厚为3mm～30mm；

两块端板4(以端板4为例，下同)，分别设置于所述预制钢管混凝土管桩的两端，所述端板4为环体，其外径、内径与所述预制钢管混凝土管桩的外径、内径相同；且，所述端板4的两侧中心对称设置与所述连接件3一侧翼缘板31及腹板33匹配的L形槽孔41、41’，以此供所述连接件3一侧翼缘板31及腹板33穿过。

优选的，所述端板4的内侧面竖直设置若干与所述预制混凝土管桩锚固连接的钢筋，该钢筋长度大于预制混凝土管桩的直径。

优选的，所述端板4的厚度为10～50mm。

优选的，所述预制混凝土管桩外径0.5m～5m，壁厚不小于0.1m，长度2m～80m。

参见图10、图11，本发明所述的可相互连接的预制钢管混凝土管桩的制造方法，其包括如下步骤：

1)制作可周转使用的若干销键5，该销键5截面尺寸为端板的L形槽孔截面尺寸减去安装间隙，销键长度大于混凝土管桩的半径；

制作可周转使用的圆筒状的混凝土管桩模具M，该混凝土管桩模具M为2个半圆筒模具M1、M2，该半圆筒模具M1、M2外壁设至少2个半跑轮，2个半跑轮的间隔距离大于其半圆筒模具内径，且可以合扣并通过螺栓固定形成外壁附带不少于2个完整跑轮的圆筒状的混凝土管桩模具M，混凝土管桩模具M直径等于待制作的混凝土管桩的外径，混凝土管桩模具M长度不小于待制作的混凝土管桩长度；

2)将四个销键5分别穿过两端板的两侧的L形槽孔和所述两个半圆形钢柱壳形成近似圆形钢管两侧的L形插槽，并将两个端板与所述近似圆形钢管临时固定；

3)将两个端板与所述近似圆形钢管焊接连接，且保留两L形插槽；

4)将半圆筒模具M1保持轴线水平放置在工位上，开口向上且保持不大于30度的倾角；将焊接好的两个端板和所述近似圆形钢管以及临时固定的销键水平放置于半圆筒模具M1内；再将半圆筒模具M2开口向下扣在半圆筒模具M1上，然后通过螺栓固定半圆筒模具M1、M2形成外壁附带不少于2个完整跑轮的完整圆筒状的混凝土管桩模具M；

5)向所述近似圆形钢管内采取泵送方法浇注混凝土拌合料；

6)将混凝土管桩模具M水平放置在离心机上，利用离心机的驱动轮带动混凝土管桩模具M上跑轮将混凝土拌合料离心成型；所述圆形钢管对称设置使预制钢管混凝土管桩在高速离心成型过程中能够自动满足动平衡条件，临时固定的销键可以封堵未焊缺口的缝隙控制离心时浆液流出；

7)养护成型的混凝土、拆除混凝土管桩模具M、拆除销键，即完成制作一节预制钢管混凝土管桩。

Claims (5)

1.可相互连接的预制钢管混凝土管桩，其特征在于，包括：

两个半圆形钢柱壳，两个半圆形钢柱壳的一侧边向内弯折90度延伸再向内弯折90度延伸形成L形连接部，另一侧边向内弯折90度延伸再向外弯折90度延伸再经过两个向外弯折90度延伸形成可供所述L形连接部嵌扣的勾形连接部；且，该两个半圆形钢柱壳的勾形连接部与L形连接部相互嵌扣使两个半圆形钢柱壳形成近似圆形钢管，所述勾形连接部与L形连接部相互嵌扣在连接后的两个半圆形钢柱壳两侧形成中心对称布置的两个开口向外的L形插槽；

混凝土管，呈圆柱状；设置于所述两个半圆形钢柱壳形成近似圆形钢管内，形成预制钢管混凝土管桩；

至少一连接件，所述连接件为Z形，其一侧断面形状与所述L形插槽匹配；所述连接件两侧分别插置于两预制钢管混凝土管桩相对一侧的L形插槽，将两预制钢管混凝土管桩相互连接；所述连接件的两侧翼缘板的宽度小于所述预制钢管混凝土管桩外径的1/4且大于预制钢管混凝土管桩外径的1/20，其腹板的高度大于两侧翼缘板的宽度，两翼缘板和腹板的壁厚为3mm～30mm；

两块端板，分别设置于所述混凝土管的两端，所述端板为环体，其外径、内径与所述混凝土管的外径、内径相同；且，所述端板的两侧中心对称设置与所述连接件一侧翼缘板匹配的L形槽孔，以此供所述连接件一侧翼缘板穿过。

2.如权利要求1所述的可相互连接的预制钢管混凝土管桩，其特征在于，所述端板的内侧面竖直设置若干与所述混凝土管锚固连接的钢筋，该钢筋长度大于混凝土管的直径。

3.如权利要求1或2所述的可相互连接的预制钢管混凝土管桩，其特征在于，所述端板的厚度为10～50mm。

4.如权利要求1所述的可相互连接的预制钢管混凝土管桩，其特征在于，所述混凝土管外径0.5m～5m，壁厚不小于0.1m，长度2m～80m。

5.如权利要求1所述的可相互连接的预制钢管混凝土管桩的制造方法，其特征是，包括如下步骤：

1)制作可周转使用的若干销键，该销键截面尺寸为端板的L形槽孔截面尺寸减去安装间隙，销键长度大于混凝土管的半径；

制作可周转使用的圆筒状的混凝土管桩模具(M)，该混凝土管桩模具(M)为2个半圆筒模具(M1、M2)，该半圆筒模具(M1、M2)外壁设至少2个半跑轮，2个半跑轮的间隔距离大于其半圆筒模具内径，且可以合扣并通过螺栓固定形成外壁附带不少于2个完整跑轮的圆筒状的混凝土管桩模具(M)，混凝土管桩模具(M)直径等于待制作的混凝土管的外径，混凝土管桩模具(M)长度不小于待制作的混凝土管长度；

2)将四个销键分别穿过两端板的两侧的L形槽孔和所述两个半圆形钢柱壳形成近似圆形钢管两侧的L形插槽，并将两个端板与所述近似圆形钢管临时固定；

3)将两个端板与所述近似圆形钢管焊接连接，且保留两L形插槽；

4)将半圆筒模具(M1)保持轴线水平放置在工位上，开口向上且保持不大于30度的倾角；将焊接好的两个端板和所述近似圆形钢管以及临时固定的销键水平放置于半圆筒模具(M1)内；再将半圆筒模具(M2)开口向下扣在半圆筒模具(M1)上，然后通过螺栓固定半圆筒模具(M1、M2)形成外壁附带不少于2个完整跑轮的完整圆筒状的混凝土管桩模具(M)；

5)向所述近似圆形钢管内采取泵送方法浇注混凝土拌合料；

6)将混凝土管桩模具(M)水平放置在离心机上，利用离心机的驱动轮带动混凝土管桩模具(M)上跑轮将混凝土拌合料离心成型；所述圆形钢管对称设置使预制钢管混凝土管桩在高速离心成型过程中能够自动满足动平衡条件，临时固定的销键可以封堵未焊缺口的缝隙控制离心时浆液流出；

7)养护成型的混凝土管桩、拆除混凝土管桩模具(M)、拆除销键，即完成制作一节预制钢管混凝土管桩。

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