CN111958809B - 一种预制桩杆的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及预制桩技术领域，尤其涉及一种预制桩杆的制造方法。该预制桩杆的制造方法包括在预制桩杆的钢筋笼两端分别装配内陷空腔成型结构件和机械连接结构件、并在浇筑混凝土后拆除所述内陷空腔成型结构件的步骤。该预制桩杆的制造方法通过在预制桩杆的钢筋笼编制后、在其两端分别装配内陷空腔成型结构件和机械连接结构件，不影响预制桩原钢筋笼生产工艺及设备，获得的预制桩产品完全实现了钢筋保护层达到国家标准，填补了标准空白与技术空白；且可以方便的实现预制桩杆的桩头与桩头之间的快速、安全可靠的连接，消除了现有桩头连接方式的安全隐患，提高了施工效率。

Description

一种预制桩杆的制造方法
技术领域
本发明涉及预制桩技术领域，尤其涉及一种预制桩杆的制造方法。
背景技术
目前预制混凝土桩杆类构件，无论桩头有无端板，其端板钢筋或者桩头钢筋套筒都是与地下水或空气接触的。尤其是目前的预应力混凝土电杆、预应力混凝土板桩等等，钢筋是齐桩端平面切割的，即使表面涂刷了防腐材料，也只是很浅薄的一层，而且钢筋与混凝土的结合面还是会有间隙，所以预制构件的端部混凝土耐久性很差，防腐效果很差。因此，通过简单、便捷的方法制造加工具备防腐效果及便于安装的预制桩杆，成为现有预制桩杆领域技术创新的方向和目的。此外，现有预应力混凝土预制桩的桩头与桩头的连接，大多采用端板电焊焊接的方式。人工焊接方式容易导致预制桩桩头端板焊接变形、效率低，焊接质量不稳定，造成安全隐患，严重影响了工程质量，增加了工程成本。
发明内容
本发明提供了一种预制桩杆的制造方法，通过在预制桩杆的钢筋笼编制后、在其两端分别装配内陷空腔成型结构件和机械连接结构件，不影响预制桩原钢筋笼生产工艺及设备，获得的预制桩产品完全实现了钢筋保护层达到国家标准，填补了标准空白与技术空白；且可以方便的实现预制桩杆的桩头与桩头之间的快速、安全可靠的连接，消除了现有桩头连接方式的安全隐患，提高了施工效率；解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种预制桩杆的制造方法，包括在预制桩杆的钢筋笼两端分别装配内陷空腔成型结构件和机械连接结构件，并在浇筑混凝土后拆除所述内陷空腔成型结构件的步骤。
进一步的，所述的预制桩杆的制造方法，还包括在内陷空腔成型结构件形成的内陷空腔内填充防腐材料的步骤。
进一步的，所述的预制桩杆的制造方法，包括如下操作步骤：
(1)在预制桩杆的钢筋笼两端分别装配内陷空腔成型结构件和机械连接结构件；
(2)通过内陷空腔形成结构件和机械连接结构件张拉钢筋；
(3)浇筑混凝土、混凝土养护到脱模强度后放张；
(4)拆除所述内陷空腔成型结构件，在预制桩杆的该形成内陷空腔；在内陷空腔内填充防腐材料；在预制桩杆的另一端形成用于接桩的机械连接桩头。
进一步的，所述内陷空腔成型结构件包括设于预制桩杆的桩端钢筋笼端头外侧的第一锁紧卡固件，用于与预制桩杆的桩端钢筋笼端头卡合；张拉套筒螺母，用于旋紧所述第一锁紧卡固件，在张拉套筒螺母外缘安装柔性保护套；
所述机械连接结构件包括设于预制桩杆的接桩端筋笼端头外侧的第一连接件或第二连接件，第一连接件和第二连接件分别装配于相邻预制桩杆的接桩端筋笼端头上；第一连接件包括短螺母套筒，第二连接件包括与所述短螺母套筒配合的长螺母套筒，所述短螺母套筒和长螺母套筒经弹性插接件相连；在短螺母套筒与其所套接的接桩端筋笼端头之间设置第二锁紧卡固件，在长螺母套筒与其所套接的接桩端筋笼端头之间设置第三锁紧卡固件，第二锁紧卡固件连接并锁紧预制桩内的预应力钢筋与短螺母套筒,第三锁紧卡固件连接并锁紧预制桩内的预应力钢筋与长螺母套筒。
进一步的，所述柔性保护套为海绵保护套。
所述第二锁紧卡固件和第三锁紧卡固件均包括环绕接桩端钢筋笼端头外侧并间隔设置的镦帽卡片，在镦帽卡片上设置外螺纹，所述镦帽卡片经一弹性箍与接桩端钢筋笼端头外侧贴合固定；短螺母套筒和长螺母套筒分别与其所套接的镦帽卡片外螺纹配合相连。
进一步的，所述第一锁紧卡固件为环绕桩端钢筋笼端头外侧并间隔设置的镦头卡片，在镦头卡片上设置外螺纹，所述镦头卡片经一弹性箍与桩端钢筋笼端头外侧贴合固定。
在镦帽卡片及镦头卡片的外侧壁上设置内凹的第一凹槽，所述弹性箍配合环设于所述第一凹槽内。
进一步的，所述镦帽卡片内侧壁与所述端头外侧壁相形配，镦帽卡片为相对设于接桩端钢筋笼端头外侧的两个。
进一步的，所述弹性插接件包括一端与短螺母套筒螺纹配合的弹簧插杆，弹簧插杆的另一端伸出短螺母套筒外端设置，在弹簧插杆的另一端设置第一限位凸台，在长螺母套筒内侧壁上设置内凸的限位圆台，第一限位凸台与限位圆台配合使短螺母套筒经弹簧插杆与长螺母套筒相互连接；
或者，所述弹性插接件包括一端与短螺母套筒螺纹配合的锥形插件，锥形插件的另一端伸出短螺母套筒外端设置，在锥形插件的另一端设置第二限位凸台，在长螺母套筒内侧壁上设置弹性夹具，第二限位凸台与弹性夹具的端部配合卡接，使短螺母套筒和长螺母套筒相互连接。
进一步的,弹簧插杆为开有数条纵向切割缝的弹簧插杆。弹性夹具为开有数条纵向切割缝的弹性夹具。
进一步的，在与弹簧插杆一端螺纹配合的短螺母套筒内侧壁上设置内凸的圆环凸台，在圆环凸台内侧壁上设置内螺纹，所述弹簧插杆的一端经圆环凸台与短螺母套筒螺纹配合相连；第二锁紧卡固件的一端与所述圆环凸台一端的台面相抵；
所述弹性夹具的一端与长螺母套筒内侧壁螺纹配合相连，在弹性夹具的另一端设置定位台阶，在定位台阶上方的弹性夹具外侧设置强力弹性收缩圈；所述第二限位凸台的底面呈弧面设计；第二限位凸台在强力弹性收缩圈作用下与弹性夹具的端部卡接。
进一步的，所述强力弹性收缩圈为强力牛筋圈。
进一步的，在短螺母套筒和长螺母套筒外侧端部均设置第二凹槽，在第二凹槽内设置卡簧粘结片。
进一步的，所述第二凹槽为设于长螺母套筒外侧端部的外圆台阶。所述卡簧粘结片与外圆台阶因卡簧的弹性收缩相连，如此可以确保短螺母套筒、长螺母套筒均和卡簧粘结片保持稳定的连接。此处卡簧粘结片的设置，用于放张时，对桩端混凝土施加预压应力，使混凝土更加密实，抗渗和耐久性好。
进一步的，步骤(4)防腐材料为膨胀水泥砂浆。
进一步的，所述预制桩杆为预应力预制混凝土电杆、预应力混凝土预制管桩、方桩、U型板桩或光伏桩。
本发明的有益效果：
本发明的预制桩杆的制造方法，在制作的防腐桩头和机械连接桩头结构上，均不同于以往预制桩杆的制造方法，用于形成防腐桩头的内陷空腔成型结构件和方便预制桩之间连接的机械连接结构件的结构相似，装配便利，且在防腐桩头需要进行内陷空腔成型结构件拆除时可快速而方便的拆卸；在混凝土浇筑并养护结束后，拆除内陷空腔成型结构件并填充防腐材料即可；且上述预制桩的防腐桩头的内陷空腔成型结构件的装配不影响预制桩原钢筋笼生产工艺及设备，获得的预制桩产品完全实现了钢筋保护层达到国家标准，填补了标准空白与技术空白；而制作形成的机械连接桩头，可以方便的实现相邻预制桩的接桩端之间快速、安全可靠的机械连接，消除了现有桩头连接方式存在的安全隐患，大大提高了施工效率。
附图说明
图1为本发明制造方法制得的预制桩的结构示意图；
图2为图2预制桩的钢筋笼端部装配结构示意图；
图3为图2中B部放大结构示意图；
图4为图2中C部放大结构示意图；
图5为图1中A部放大结构示意图；
图6为相邻预制桩杆接桩端连接结构示意图；
图7为图6中机械连接结构件的放大结构示意图；
图8为相邻预制桩杆的另一机械连接结构件的放大结构示意图。
其中，1接桩端筋笼端头、2镦帽卡片、3第一凹槽、4牛筋箍、5镦头卡片、6第二凹槽、7内陷空腔、8膨胀水泥砂浆、9卡簧粘结片、10桩端钢筋笼端头、11第一锁紧卡固件、12张拉套筒螺母、13海绵保护套、14短螺母套筒、15长螺母套筒、16弹簧插杆、17第一限位凸台、18限位圆台、19圆环凸台、20扩开顶锥、21锥形插件、22第二限位凸台、23弹性夹具、24定位台阶、25强力牛筋圈。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本发明进行详细阐述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-7所示，该预制桩杆的制造方法所制造的预制桩杆为一端具有防腐桩头、另一端具有方便连接的机械连接桩头的预制桩杆。具体制造步骤包括：
(1)编制预制桩杆的钢筋笼，在钢筋笼的两端分别装配内陷空腔成型结构件和机械连接结构件；
其中，机械连接结构件的设置，目的是取代现有预制桩头之间连接采用焊接的方式，方便装配连接、消除安全隐患。该机械连接结构件为装配于两相邻预制桩杆的接桩端的第一连接件或第二连接件，以本实施例的预制桩杆的接桩端设置第二连接件为例进行介绍。与第二连接件装配连接的第一连接件设于和本实施例的预制桩杆接桩端相连的相邻预制桩杆的接桩端。第一连接件包括短螺母套筒14，第二连接件包括与所述短螺母套筒配合的长螺母套筒15，所述短螺母套筒和长螺母套筒经弹性插接件相连；所述弹性插接件包括一端与短螺母套筒螺纹配合的开有数条纵向切割缝的弹簧插杆16，弹簧插杆的另一端伸出短螺母套筒外端设置，在弹簧插杆的另一端设置第一限位凸台17，在长螺母套筒内侧壁上设置内凸的限位圆台18，第一限位凸台与限位圆台配合使短螺母套筒经弹簧插杆16与长螺母套筒相互连接。在与弹簧插杆一端螺纹配合的短螺母套筒内侧壁上设置内凸的圆环凸台19，在圆环凸台内侧壁上设置内螺纹，所述弹簧插杆的一端经圆环凸台与短螺母套筒螺纹配合相连。为了保证弹簧插杆16的第一限位凸台17与限位圆台18的限位端面的良好配合，在与长螺母套筒锁紧的接桩端筋笼端头端部还装配扩开顶锥20，扩开顶锥可保证弹性插杆在穿过限位圆台后进一步扩张，从而增加弹簧插杆外扩幅度，可使弹簧插杆的第一限位凸台与限位圆台实现更好的抵接配合。
在短螺母套筒14与其所套接的接桩端筋笼端头1之间设置第二锁紧卡固件，在长螺母套筒15与其所套接的接桩端筋笼端头1之间设置第三锁紧卡固件，第二锁紧卡固件连接并锁紧预制桩内的预应力钢筋与短螺母套筒,第三锁紧卡固件连接并锁紧预制桩内的预应力钢筋与长螺母套筒。在短螺母套筒和长螺母套筒外侧端部均设置第二凹槽6，在第二凹槽内设置卡簧粘结片9；第二凹槽为设于长螺母套筒外侧端部的外圆台阶，卡簧粘结片与外圆台阶因卡簧的弹性收缩相连，如此可以确保长螺母套筒和卡簧粘结片保持稳定的连接。此处卡簧粘结片的设置，用于放张时，对桩端混凝土施加预压应力，使混凝土更加密实，抗渗和耐久性好。
所述第二锁紧卡固件和第三锁紧卡固件均包括环绕接桩端钢筋笼端头外侧并间隔设置的镦帽卡片2，镦帽卡片内侧壁与所述接桩端筋笼端头外侧壁相形配，在镦帽卡片上设置外螺纹，所述镦帽卡片经一牛筋箍4与接桩端钢筋笼端头1外侧贴合固定；短螺母套筒和长螺母套筒分别与其所套接的镦帽卡片螺纹配合相连。在镦帽卡片外侧壁上设置内凹的第一凹槽3，所述牛筋箍配合环设于所述第一凹槽内。所述镦帽卡片2内侧壁与所述接桩端钢筋笼端头外侧壁相形配，镦帽卡片为相对设于接桩端钢筋笼端头外侧的两个。
通过短螺母套筒和长螺母套筒将镦帽卡片旋紧成一个整体，便于对钢筋张拉时安装张拉螺丝施加张拉力，也便于在混凝土养护后，长螺母套筒作为相邻预制桩之间的安装机械连接零件，或与承台连接时作为承台钢筋端部绞牙后的螺纹连接件。
内陷空腔成型结构件的装配，需要在浇筑混凝土并养护后进行拆除，于是形成钢筋笼的端头位置内陷的结构。该内陷空腔形成结构包括设于预制桩杆的桩端钢筋笼端头10外侧的第一锁紧卡固件11，用于与预制桩杆的桩端钢筋笼端头卡合；张拉套筒螺母12，用于旋紧所述第一锁紧卡固件，在张拉套筒螺母12外缘安装海绵保护套13。第一锁紧卡固件为环绕桩端钢筋笼端头外侧并间隔设置的镦头卡片5，在镦头卡片上设置外螺纹，所述镦头卡片经一牛筋箍与桩端钢筋笼端头10外侧贴合固定。镦头卡片为相对设于桩端钢筋笼端头外侧的两个。上述内陷空腔成型结构件在编制的钢筋笼上可直接安装，不影响预制桩原钢筋笼生产工艺及设备。
(2)在本预制桩杆的一端进行长螺母套筒、第三锁紧卡固件装配后，另一端连接内陷空腔成型结构件，另外，在与该预制桩杆的接桩端相连的另一预制桩杆端部装配短螺母套筒、第二锁紧卡固件，通过钢筋笼两端的长螺母套筒和张拉套筒螺母12的内螺纹与外部张拉件连接进行张拉钢筋；
(3)然后浇筑混凝土，在混凝土养护到脱模强度后放张；由于在第二凹槽内设置了卡簧粘结片，放张时，对桩端混凝土施加预压应力，使混凝土更加密实；
(4)拆除前述内陷空腔成型结构件，具体是先拆除海绵保护套13，旋张拉套筒螺母12，取出该端位置的两镦头卡片5，与预应力钢筋分离并取出；如此，在预制桩杆的该端形成内陷空腔7；在内陷空腔内填充膨胀水泥砂浆8，形成防腐桩头。
由于在本实施例预制桩杆的另一端形成用于接桩的机械连接桩头，通过相邻预制桩杆接桩端的短螺母套筒上的弹簧插杆16，可与本实施例的预制桩杆的长螺母套筒进行相邻预制桩杆的装配。
如图8所示，类似于上述实施例的预制桩杆的接桩端之间的连接，所不同的是，短螺母套筒和长螺母套筒的装配还可以通过以下弹性插接件结构，所述弹性插接件包括一端与短螺母套筒螺纹配合的锥形插件21，锥形插件的另一端伸出短螺母套筒外端设置，在锥形插件的另一端设置第二限位凸台22，在本实施例的预制桩杆接桩端的长螺母套筒内侧壁上设置开有数条纵向切割缝的弹性夹具23，第二限位凸台与弹性夹具的端部配合卡接，使短螺母套筒和长螺母套筒相互连接。所述弹性夹具的一端与长螺母套筒内侧壁螺纹配合相连，在弹性夹具的另一端设置定位台阶24，在定位台阶上方的弹性夹具外侧设置强力牛筋圈25；所述第二限位凸台的底面呈弧面设计；第二限位凸台在强力牛筋圈作用下与弹性夹具23的端部卡接。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种预制桩杆的制造方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
(1)在预制桩杆的钢筋笼两端分别装配内陷空腔成型结构件和机械连接结构件；
(2)通过内陷空腔形成结构件和机械连接结构件张拉钢筋；
(3)浇筑混凝土、混凝土养护到脱模强度后放张；
(4)拆除所述内陷空腔成型结构件，在预制桩杆的该端形成内陷空腔；在内陷空腔内填充防腐材料；在预制桩杆的另一端形成用于接桩的机械连接桩头；
所述内陷空腔成型结构件包括设于预制桩杆的桩端钢筋笼端头外侧的第一锁紧卡固件，用于与预制桩杆的桩端钢筋笼端头卡合；张拉套筒螺母，用于旋紧所述第一锁紧卡固件，在张拉套筒螺母外缘安装柔性保护套；
所述机械连接结构件包括设于预制桩杆的接桩端筋笼端头外侧的第一连接件或第二连接件，第一连接件和第二连接件分别装配于相邻预制桩杆的接桩端筋笼端头上；第一连接件包括短螺母套筒，第二连接件包括与所述短螺母套筒配合的长螺母套筒，所述短螺母套筒和长螺母套筒经弹性插接件相连；在短螺母套筒与其所套接的接桩端筋笼端头之间设置第二锁紧卡固件，在长螺母套筒与其所套接的接桩端筋笼端头之间设置第三锁紧卡固件，第二锁紧卡固件连接并锁紧预制桩内的预应力钢筋与短螺母套筒,第三锁紧卡固件连接并锁紧预制桩内的预应力钢筋与长螺母套筒；
所述第二锁紧卡固件和第三锁紧卡固件均包括环绕接桩端钢筋笼端头外侧并间隔设置的镦帽卡片，在镦帽卡片上设置外螺纹，所述镦帽卡片经一弹性箍与接桩端钢筋笼端头外侧贴合固定；短螺母套筒和长螺母套筒分别与其所套接的镦帽卡片螺纹配合相连。
2.根据权利要求1所述的预制桩杆的制造方法，其特征在于，在镦帽卡片外侧壁上设置内凹的第一凹槽，所述弹性箍配合环设于所述第一凹槽内。
3.根据权利要求2所述的预制桩杆的制造方法，其特征在于，所述镦帽卡片内侧壁与所述端头外侧壁相形配，镦帽卡片为相对设于接桩端钢筋笼端头外侧的两个。
4.根据权利要求1所述的预制桩杆的制造方法，其特征在于，所述弹性插接件包括一端与短螺母套筒螺纹配合的弹簧插杆，弹簧插杆的另一端伸出短螺母套筒外端设置，在弹簧插杆的另一端设置第一限位凸台，在长螺母套筒内侧壁上设置内凸的限位圆台，第一限位凸台与限位圆台配合使短螺母套筒经弹簧插杆与长螺母套筒相互连接；
或者，所述弹性插接件包括一端与短螺母套筒螺纹配合的锥形插件，锥形插件的另一端伸出短螺母套筒外端设置，在锥形插件的另一端设置第二限位凸台，在长螺母套筒内侧壁上设置弹性夹具，第二限位凸台与弹性夹具的端部配合卡接，使短螺母套筒和长螺母套筒相互连接。
5.根据权利要求4所述的预制桩杆的制造方法，其特征在于，在与弹簧插杆一端螺纹配合的短螺母套筒内侧壁上设置内凸的圆环凸台，在圆环凸台内侧壁上设置内螺纹，所述弹簧插杆的一端经圆环凸台与短螺母套筒螺纹配合相连；第二锁紧卡固件的一端与所述圆环凸台一端的台面相抵；
所述弹性夹具的一端与长螺母套筒内侧壁螺纹配合相连，在弹性夹具的另一端设置定位台阶，在定位台阶上方的弹性夹具外侧设置强力弹性收缩圈；所述第二限位凸台的底面呈弧面设计；第二限位凸台在强力弹性收缩圈作用下与弹性夹具的端部卡接。
6.根据权利要求1所述的预制桩杆的制造方法，其特征在于，在短螺母套筒和长螺母套筒外侧端部均设置第二凹槽，在第二凹槽内设置卡簧粘结片。
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