CN111691405A - 一种具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩及其制造方法，包括：预制混凝土管桩，两连接锁扣，对称嵌设于预制混凝土管桩外壁两侧，连接锁扣的断面为带L形插槽的长方形环体；位于预制混凝土管桩外壁两侧的两连接锁扣上的L形插槽左右对称布置；至少一连接件，为U形，其一侧断面形状与连接锁扣的L形插槽匹配；连接件两侧分别插置于两预制混凝土管桩相对一侧的连接锁扣的L形插槽，将两预制混凝土管桩相互连接；两块端板，分设于预制混凝土管桩的两端，端板为环体，其外径、内径与预制混凝土管桩的外径、内径相同；且，所述端板的两侧左右对称设置与连接件一侧翼缘板匹配的L形槽孔，以此供连接件一侧翼缘板穿过。

Description

一种具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩及其制造方法
技术领域
本发明涉及桩基技术，尤其涉及一种具有隐藏嵌入锁扣预制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具有隐藏嵌入锁扣预制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：
具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，其包括：预制混凝土管桩，呈圆柱状；两连接锁扣，沿所述预制混凝土管桩轴向对称嵌设于预制混凝土管桩外壁两侧，所述连接锁扣的长度小于预制混凝土管桩长度；所述连接锁扣的断面为一个一侧中部带开口的长方形环体，其开口与其内部空腔构成L形插槽，且，该开口向所述预制混凝土管桩外侧布置，即背离预制混凝土管桩圆心的方向；位于预制混凝土管桩外壁两侧的两连接锁扣上的L形插槽左右对称布置；所述连接锁扣有开口一侧的外侧面内接于预制混凝土管桩外表面所对应的圆柱面；至少一连接件，所述连接件为U形，其一侧断面形状与所述连接锁扣的开口与内部空腔构成L形插槽匹配；所述连接件两侧分别插置于两预制混凝土管桩相对一侧的连接锁扣的L形插槽，将两预制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，分别设置于所述预制混凝土管桩的两端，所述端板为环体，其外径、内径与所述预制混凝土管桩的外径、内径相同；且，所述端板的两侧左右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，所述连接锁扣无开口一侧沿混凝土管柱轴向间隔竖直设置至少两根与预制混凝土管柱锚固连接的锚固钢筋。
优选的，所述锚固钢筋之间的间距小于预制混凝土管桩的外径。
优选的，所述锚固钢筋位于所述连接锁扣的两侧或竖直设置于所述连接锁扣无开口一侧的外侧面。
优选的，所述连接锁扣的壁厚≥3mm。
优选的，所述端板的内侧面竖直设置若干与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，所述预制混凝土管桩外径0.5m～5m，壁厚不小于0.1m，长度2m～80m。
优选的，所述端板的厚度为10～50mm。
优选的，所述连接件的U形结构的腹板中部包覆预制钢筋混凝土，预制钢筋混凝土与两侧翼缘板之间的间隙大于连接锁扣的最大壁厚；预制钢筋混凝土的总宽度大于等于连接锁扣宽度。
本发明所述的具有隐藏嵌入锁扣预制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，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，销键长度大于预制混凝土管桩的半径；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)直径等于待制作的预制混凝土管桩的外径，混凝土管桩模具(M)长度不小于待制作的预制混凝土管桩长度；
2)将一个半圆筒模具(M1)开口向上水平放置在工位上，将两个端板分置于该半圆筒模具(M1)内的两端，两个连接锁扣分置于该半圆筒模具(M1)内两侧；
3)将两个销键穿过所述半圆筒模具(M1)内一端的端板的L形槽孔和两连接锁扣的L形插槽；将另外两个销键穿过所述半圆筒模具(M1)内另一端的端板的L形槽孔和两连接锁扣的L形插槽；将所述端板与连接锁扣在所述半圆筒模具(M1)内临时固定；
4)向所述半圆筒模具(M1)内浇注混凝土拌合料，再将另一半圆筒模具(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个完整跑轮的混凝土管桩模具(M)；
5)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)跑轮将混凝土拌合料离心成型；混凝土管桩模具(M)内的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；
6)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混凝土管桩。
本发明制造方法中，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，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：
本发明具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，通过U形连接件和带L形插槽的连接锁扣配合，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预制混凝土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为本发明实施例中连接锁扣与连接件的结构示意图1。
图4为本发明实施例中连接锁扣与连接件的装配示意图1。
图5为本发明实施例中连接锁扣与连接件的结构示意图2。
图6为本发明实施例中连接锁扣与连接件的装配示意图2。
图7为本发明实施例混凝土管桩制作的结构示意图。
图8为本发明实施例混凝土管桩制作的结构示意图。
图9为本发明实施例混凝土管桩制作用销键的结构示意图。
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6，本发明所述的具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩的实施例一，其包括：
预制混凝土管桩1，呈圆柱状；
两连接锁扣2、2’，沿所述预制混凝土管桩1轴向对称嵌设于预制混凝土管桩1外壁两侧，所述连接锁扣2、2’的长度为预制混凝土管桩1长度减去两端端板厚度；所述连接锁扣2(以连接锁扣2为例，下同)的断面为一个一侧中部带开口22的长方形环体21，其开口22与其内部空腔构成L形插槽23，且，该开口22向所述预制混凝土管桩1外侧布置，即背离预制混凝土管桩1圆心的方向；位于预制混凝土管桩外壁两侧的两连接锁扣上的L形插槽左右对称布置；所述连接锁扣2有开口一侧的外侧面内接于预制混凝土管桩1外表面所对应的圆柱面；
一连接件3，所述连接件3为U形，其一侧断面形状与所述连接锁扣2的开口与内部空腔构成L形插槽23匹配；所述连接件3两侧分别插置于两预制混凝土管桩1、1’相对一侧的连接锁扣2’的L形插槽23’，将两预制混凝土管桩1、1’相互连接；所述连接件的两侧翼缘板31、32的宽度小于所述预制混凝土管桩1外径的1/4且大于预制混凝土管桩1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，分别设置于所述预制混凝土管桩1的两端，所述端板4(以端板4为例，下同)为环体，其外径、内径与所述预制混凝土管桩1的外径、内径相同；且，所述端板4的两侧左右对称设置与所述连接件3一侧翼缘板匹配的L形槽孔41、42，以此供所述连接件3一侧翼缘板穿过。
优选的，所述连接锁扣2无开口一侧沿混凝土管柱轴向间隔竖直设置至少两根与预制混凝土管柱1锚固连接的锚固钢筋5、5’；两根锚固钢筋之间的间距小于混凝土管桩的外径。
优选的，所述锚固钢筋5、5’位于所述连接锁扣2的两侧或竖直设置于所述连接锁扣2无开口一侧的外侧面。
优选的，所述端板4的内侧面竖直设置若干与预制混凝土管桩1锚固连接的锚固钢筋5，该钢筋5长度大于预制混凝土管桩1的直径。
优选的，所述预制混凝土管桩1外径0.5m～5m，壁厚不小于0.1m，长度2m～80m。
优选的，所述连接锁扣2的壁厚≥3mm。
优选的，所述端板4的厚度为10～50mm。
参见图5、图6，本发明所述连接件3的U形结构的腹板33中部包覆预制钢筋混凝土34，预制钢筋混凝土34与两侧翼缘板31、32之间的间隙大于连接锁扣2的最大壁厚；预制钢筋混凝土34的总宽度大于等于连接锁扣2、2’的宽度。
参见图7～图9，本发明所述的具有隐藏嵌入锁扣预制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6、6’，该销键6、6’截面尺寸为端板4的L形槽孔41、42截面尺寸减去安装间隙，销键6、6’长度大于预制混凝土管桩的半径；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)直径等于待制作的预制混凝土管桩的外径，混凝土管桩模具(M)长度不小于待制作的预制混凝土管桩长度；
2)将一个半圆筒模具(M1)开口向上水平放置在工位上，将两个端板分置于该半圆筒模具(M1)内的两端，两个连接锁扣分置于该半圆筒模具(M1)内两侧；
3)将两个销键穿过所述半圆筒模具(M1)内一端的端板的L形槽孔和两连接锁扣的L形插槽；将另外两个销键穿过所述半圆筒模具(M1)内另一端的端板的L形槽孔和两连接锁扣的L形插槽；将所述端板与连接锁扣在所述半圆筒模具(M1)内临时固定；
4)向所述半圆筒模具(M1)内浇注混凝土拌合料，再将另一半圆筒模具(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个完整跑轮的混凝土管桩模具(M)；
5)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)跑轮将混凝土拌合料离心成型；混凝土管桩模具(M)内的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；
6)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混凝土管桩。

Claims (10)

1.一种具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，其特征在于，包括：
预制混凝土管桩，呈圆柱状；
两连接锁扣，沿所述预制混凝土管桩轴向对称嵌设于预制混凝土管桩外壁两侧，所述连接锁扣的长度小于预制混凝土管桩长度；所述连接锁扣的断面为一个一侧中部带开口的长方形环体，其开口与其内部空腔构成L形插槽，且，该开口向所述预制混凝土管桩外侧布置，即背离预制混凝土管桩圆心的方向；位于预制混凝土管桩外壁两侧的两连接锁扣上的L形插槽左右对称布置；所述连接锁扣有开口一侧的外侧面内接于预制混凝土管桩外表面所对应的圆柱面；
至少一连接件，所述连接件为U形，其一侧断面形状与所述连接锁扣的开口与内部空腔构成L形插槽匹配；所述连接件两侧分别插置于两预制混凝土管桩相对一侧的连接锁扣的L形插槽，将两预制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，分别设置于所述预制混凝土管桩的两端，所述端板为环体，其外径、内径与所述预制混凝土管桩的外径、内径相同；且，所述端板的两侧左右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所述的具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，其特征在于，所述连接锁扣无开口一侧沿预制混凝土管柱轴向间隔竖直设置至少两根与混凝土管柱锚固连接的锚固钢筋。
3.如权利要求2所述的具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，其特征在于，所述锚固钢筋之间的间距小于预制混凝土管桩的外径。
4.如权利要求2或3所述的具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，其特征在于，所述锚固钢筋位于所述连接锁扣的两侧或竖直设置于所述连接锁扣无开口一侧的外侧面。
5.如权利要求1或2所述的具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，其特征在于，所述连接锁扣的壁厚≥3mm。
6.如权利要求1所述的具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，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。
7.如权利要求1所述的具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，其特征在于，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。
8.如权利要求1或6所述的具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，其特征在于，所述端板的厚度为10～50mm。
9.如权利要求1所述的具有隐藏嵌入锁扣预制混凝土管桩，其特征在于，所述连接件的U形结构的腹板中部包覆预制钢筋混凝土，预制钢筋混凝土与两侧翼缘板之间的间隙大于连接锁扣的最大壁厚；预制钢筋混凝土的总宽度大于等于连接锁扣宽度。
10.如权利要求1所述的具有隐藏嵌入锁扣预制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，销键长度大于预制混凝土管桩的半径；
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)直径等于待制作的预制混凝土管桩的外径，混凝土管桩模具(M)长度不小于待制作的预制混凝土管桩长度；
2)将一个半圆筒模具(M1)开口向上水平放置在工位上，将两个端板分置于该半圆筒模具(M1)内的两端，两个连接锁扣分置于该半圆筒模具(M1)内两侧；
3)将两个销键穿过所述半圆筒模具(M1)内一端的端板的L形槽孔和两连接锁扣的L形插槽；将另外两个销键穿过所述半圆筒模具(M1)内另一端的端板的L形槽孔和两连接锁扣的L形插槽；将所述端板与连接锁扣在所述半圆筒模具(M1)内临时固定；
4)向所述半圆筒模具(M1)内浇注混凝土拌合料，再将另一半圆筒模具(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个完整跑轮的混凝土管桩模具(M)；
5)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)跑轮将混凝土拌合料离心成型；混凝土管桩模具(M)内的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；
6)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混凝土管桩。
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