CN113789781A - 一种预应力钢管混凝土管桩 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢管混凝土管桩技术领域，具体的说是一种预应力钢管混凝土管桩，包括连接机构、稳定机构和挤压支撑机构；所述连接机构主要由上连接盘和下连接盘以及桩身构建而成，所述上连接盘和下连接盘相适配，所述上连接盘和下连接盘连接可以增加所述桩身长度，所述稳定机构设置在所述连接机构上的所述桩身内，所述挤压支撑机构设置在所述稳定机构上方，所述挤压支撑机构在所述桩身内部；连接机构有上连接盘和下连接盘，相互配合使用可以连接两根管桩，增加管桩的长度，稳定机构在管桩打入泥土后可以从开口处伸出伸缩锥，伸缩锥可以向四周的泥土插入，起到固定稳定管桩的作用，挤压支撑机构可以在管桩内部伸出支撑杆，防止管桩被挤压变形。
Description
技术领域
本发明涉及办钢管混泥土管桩技术领域，具体的说是一种预应力钢管混凝土管桩。
背景技术
预应力混凝土管桩是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当前我国预应力混凝土管桩的工程应用发展迅速，量大面广。
预应力混凝土管桩具有单位承载力造价低、成桩质量可控性强、设计选用范围广等众多的优点，但是预应力混凝土管桩不宜穿透较厚坚硬土层，然而在比较松软的土地中，预应力混凝土管桩随着时间的增长会渐渐变得不牢固，而且预应力混凝土管桩内部为空心，抗弯抗剪能力相对较弱，容易发生变形，单节预制桩长度不大，长桩需接桩，接头常形成桩身的薄弱环节，甚至制约其承载性能。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种预应力钢管混凝土管桩。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种预应力钢管混凝土管桩，包括连接机构、稳定机构和挤压支撑机构；所述连接机构主要由上连接盘和下连接盘以及桩身构建而成，所述上连接盘和下连接盘相适配，所述稳定机构设置在所述连接机构上的所述桩身内，所述挤压支撑机构设置在所述稳定机构上方，所述挤压支撑机构在所述桩身内部。
优选的，所述连接机构包括上连接盘，所述上连接盘上设置有限位孔，所述限位孔之间由凹槽连接，所述凹槽设置在所述上连接盘上，所述限位孔的一侧设置有螺孔，所述螺孔开设在所述上连接盘上，所述螺孔和固定螺丝螺接，所述上连接盘下方固定连接有桩身，所述桩身内有外层钢，所述外层钢紧贴的有混凝土层，所述混凝土层的一侧设置有内层钢，所述混凝土层两侧分别设置有所述外层钢和所述内层钢。
优选的，所述连接机构还包括桩尖，所述桩尖固定连接在所述桩身的最下端，所述桩身的下端固定连接有下连接盘，所述下连接盘上固定连接有漏斗，所述漏斗和漏液孔连通，所述漏液孔设置在所述下连接盘内部，所述漏液孔和凹槽连通，所述漏斗的一侧设置有排气孔，所述排气孔设置在所述下连接盘内部，所述排气孔和所述凹槽连通，所述下连接盘下端固定拦截有限位杆，所述限位杆和所述上连接盘上的所述限位孔相适配，所述桩身上开设有开口。
优选的，所述稳定机构包括伸缩锥，所述伸缩锥设置在所述开口内，所述伸缩锥两端呈斜面，所述伸缩锥的两侧固定连接有滑轮，所述滑轮和滑轨滑动连接，所述滑轨固定连接在所述开口的内壁上。
优选的，所述稳定机构还包括形变弹簧，所述形变弹簧的一端固定连接在所述开口的内壁上，所述形变弹簧的另一端固定连接在所述第一滑槽上，所述第一滑槽内设置有滑块，所述滑块和所述第一滑槽滑动连接，所述滑块固定连接在所述伸缩锥底部，所述伸缩锥上端固定连接有下齿条，所述下齿条和上齿条啮合，所述上齿条固定连接在所述开口的内壁上。
优选的，述挤压支撑机构包括棘轮，所述棘轮在所述桩身内部，所述棘轮和固定柱转动连接，所述固定柱固定连接在所述桩身内部，所述棘轮下端和所述下齿条啮合，诉搜狐棘轮上端和支撑齿条啮合。
优选的，所述挤压支撑机构还包括支撑杆，所述支撑齿条固定连接在所述支撑杆的一侧上，所述支撑杆的另一侧固定连接有凸块，所述凸块和第二滑槽滑动连接，所述第二滑槽固定连接在所述桩身内，所述支撑杆的一端固定连接有支撑座。
优选的，所述挤压支撑机构还包括限位块，限位块下方固定连接有钢杆，所述钢杆下端固定连接有挤压块。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种预应力钢管混凝土管桩，连接机构中，桩身分为两种，一种为上端连接的是上连接盘，下端连接的是桩尖，另一种上端连接的是上连接盘，下端连接的是下连接盘，如果需要增加管桩长度，就需要两种桩身配合使用，将下连接盘的限位杆插入到限位孔中，然后将固定螺丝上紧。
(2)本发明所述的一种预应力钢管混凝土管桩，连接机构中，固定好限位杆和限位孔后，使用者可以点燃铝热剂(铝粉和氧化铁粉末的混合物)释放出大量的热量，生成熔融状态的铁，然后将铁水从漏斗中倒入，铁水从漏液孔流到凹槽内，最后顺凹槽流入到限位孔上，因为此时限位孔中有限位杆，铁水冷却后可以将限位孔和限位杆连接的非常牢固，而且上连接盘和下连接盘连接处也会被牢固连接。
(3)本发明所述的一种预应力钢管混凝土管桩，稳定机构中，当桩身被打入到泥土中后，钢杆带动挤压块向下挤压时，伸缩锥受到压力从开口向外滑动，伸缩锥扎入四周的泥土中后，是整个管桩与泥土的接触面积增大，使得管桩在泥土中更加牢固稳定，不会歪倒。
(4)本发明所述的一种预应力钢管混凝土管桩，挤压支撑机构中，下齿条滑动时带动棘轮转动，棘轮带动支撑齿条滑动，支撑齿条带动支撑杆和支撑座接触钢杆，对钢杆有一定的支撑力，同时支撑杆对桩身有向外的力，使桩身有一定的抗压性，不容易变形。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的实施例整体结构示意图；
图2为上连接盘、下连接盘和桩身连接结构示意图；
图3为伸缩锥伸出开口时连接结构示意图；
图4为限位孔、桩身和伸缩锥连接结构示意图；
图5为桩身、伸缩锥、滑轮和滑轨连接结构示意图；
图6为限位块、钢杆和挤压块连接结构示意图；
图7为桩身、稳定机构和挤压支撑机构连接结构示意图；
图8为漏斗、漏液孔、排气孔和下连接盘连接结构示意图；
图9为图1中A处放大示意图；
图10为图5中B处放大示意图；
图11为图7中C处放大示意图；
图12为图7中D处放大示意图；
图中：1、连接机构；11、上连接盘；12、限位孔；13、凹槽；14、固定螺丝；15、螺孔；16、桩身；161、外层钢；162、混凝土层；163、内层钢；17、下连接盘；18、排气孔；19、漏斗；110、漏液孔；111、限位杆；112、桩尖；113、开口；2、稳定机构；21、伸缩锥；22、滑轮；23、滑轨；24、下齿条；25、上齿条；26、形变弹簧；27、第一滑槽；28、滑块；3、挤压支撑机构；31、棘轮；32、固定柱；33、支撑齿条；34、第二滑槽；35、凸块；36、支撑杆；37、支撑座；38、限位块；39、钢杆；310、挤压块。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图12所示，本发明所述的一种预应力钢管混凝土管桩，包括连接机构1、稳定机构2和挤压支撑机构3；所述连接机构1主要由上连接盘11和下连接盘17以及桩身16构建而成，所述上连接盘11和下连接盘17相适配，所述稳定机构2设置在所述连接机构1上的所述桩身16内，所述挤压支撑机构3设置在所述稳定机构2上方，所述挤压支撑机构3在所述桩身16内部；连接机构1有上连接盘11和下连接盘17，相互配合使用可以连接两根管桩，增加管桩的长度，稳定机构2在管桩打入泥土后可以从开口113处伸出伸缩锥21，伸缩锥21可以向四周的泥土插入，起到固定稳定管桩的作用，挤压支撑机构3可以在管桩内部伸出支撑杆36，防止管桩被挤压变形。
具体的，所述连接机构1包括上连接盘11，所述上连接盘11上设置有限位孔12，所述限位孔12之间由凹槽13连接，所述凹槽13设置在所述上连接盘11上，所述限位孔12的一侧设置有螺孔15，所述螺孔15开设在所述上连接盘11上，所述螺孔15和固定螺丝14螺接，所述上连接盘11下方固定连接有桩身16，所述桩身16内有外层钢161，所述外层钢161紧贴的有混凝土层162，所述混凝土层162的一侧设置有内层钢163，所述混凝土层162两侧分别设置有所述外层钢161和所述内层钢163，桩尖112固定连接在所述桩身16的最下端，所述桩身16的下端固定连接有下连接盘17，所述下连接盘17上固定连接有漏斗19，所述漏斗19和漏液孔110连通，所述漏液孔110设置在所述下连接盘17内部，所述漏液孔110和凹槽13连通，所述漏斗19的一侧设置有排气孔18，所述排气孔18设置在所述下连接盘17内部，所述排气孔18和所述凹槽13连通，所述下连接盘17下端固定拦截有限位杆111，所述限位杆111和所述上连接盘11上的所述限位孔12相适配，所述桩身16上开设有开口113；桩身16由混凝土和钢层制成，内层钢163和外层钢161中间夹着混凝土层162，此结构使整个桩身16具有良好的刚性，也有一定的柔性，且造价低，桩身16分为两种，一种为上端连接的上连接盘11，下端连接的是桩尖112，另一种为上端连接的是上连接盘11，下端连接的是下连接盘17，如果需要增加管桩长度，就需要两种桩身16配合使用，首先将带桩尖112的桩身16打入泥土中，桩尖112会没入泥土中，留下上连接盘11在泥土外，然后将另一个带下连接盘17桩身16的限位杆111插入到留在泥土外上连接盘11上的限位孔12中，然后将固定螺丝14安装到螺孔15中，此时固定螺丝14会挤压限位杆111，起到固定限位杆111的作用，然后点燃铝热剂(铝粉和氧化铁粉末的混合物)释放出大量的热量，生成熔融状态的铁，将铁水从漏斗19中倒入，铁水进入到漏液孔110，然后流到凹槽13内，最后顺凹槽13流入到限位孔12上，多余的空气会从排气孔18排出，因为此时限位孔12中有限位杆111，所述铁水冷却后可以将限位孔12和限位杆111连接的非常牢固，而且上连接盘11和下连接盘17连接处也会被牢固连接。
具体的，所述稳定机构2包括伸缩锥21，所述伸缩锥21设置在所述开口113内，所述伸缩锥21两端呈斜面，所述伸缩锥21的两侧固定连接有滑轮22，所述滑轮22和滑轨23滑动连接，所述滑轨23固定连接在所述开口113的内壁上，形变弹簧26的一端固定连接在所述开口113的内壁上，所述形变弹簧26的另一端固定连接在所述第一滑槽27上，所述第一滑槽27内设置有滑块28，所述滑块28和所述第一滑槽27滑动连接，所述滑块28固定连接在所述伸缩锥21底部，所述伸缩锥21上端固定连接有下齿条24，所述下齿条24和上齿条25啮合，所述上齿条25固定连接在所述开口113的内壁上；钢杆39带动挤压块310在桩身16向下移动时，挤压块310接触到伸缩锥21的斜面后继续向下挤压，伸缩锥21向右下方挤压，形变弹簧26收缩，伸缩锥21下降后，滑块28带动伸缩锥21在第一滑槽27中向开口113外滑动，下齿条24和上齿条25不再啮合，下齿条24向开口113外滑动，同时伸缩锥21两侧的滑轮22在滑轨23中向开口113外滑动，伸缩锥21伸出开口113扎入旁边的泥土，当挤压块310滑过伸缩锥21的斜面后，挤压块310不再对伸缩锥21有压力，形变弹簧26恢复形变，第一滑槽27带动伸缩锥21上升，此时伸缩锥21上的下齿条24和上齿条25再次啮合，此时伸缩锥21不再滑动，伸缩锥21插入泥土后，增大了与泥土的接触面积，使桩身16更加牢固的插在泥土中。
具体的，所述挤压支撑机构3包括棘轮31，所述棘轮31在所述桩身16内部，所述棘轮31和固定柱32转动连接，所述固定柱32固定连接在所述桩身16内部，所述棘轮31下端和所述下齿条24啮合，所述棘轮31上端和支撑齿条33啮合，支撑齿条33固定连接在所述支撑杆36的一侧上，所述支撑杆36的另一侧固定连接有凸块35，所述凸块35和第二滑槽34滑动连接，所述第二滑槽34固定连接在所述桩身16内，所述支撑杆36的一端固定连接有支撑座37；棘轮31和下齿条24为啮合状态，当下齿条24向开口113外滑动时，会带动棘轮31转动，因为棘轮31上端和支撑齿条33啮合，所以棘轮31转动时会带动支撑齿条33向远离下齿条24运动的方向滑动，因为支撑齿条33和支撑杆36固定连接，支撑杆36和凸块35固定连接，所以凸块35在第二滑槽34内带动支撑杆36向远离下齿条24的方向运动，支撑杆36带动支撑座37抵接在钢杆39上，使桩身16有一定的抗压性，不容易变形。
具体的，所述挤压支撑机构3还包括限位块38，限位块38下方固定连接有钢杆39，所述钢杆39下端固定连接有挤压块310；当桩身16打入到泥土中后，将限位块38连接到打桩机上，然后钢杆39和挤压块310送入到桩身16中，启动打桩机向下打击。
本发明使用时，首先将带桩尖112的桩身16打入泥土中，桩尖112会没入泥土中，留下上连接盘11在泥土外，桩身16由混凝土和钢层制成，内层钢163和外层钢161中间夹着混凝土层162，此结构使整个桩身16具有良好的刚性，也有一定的柔性，且造价低，桩身16分为两种，一种为上端连接的上连接盘11，下端连接的是桩尖112，另一种为上端连接的是上连接盘11，下端连接的是下连接盘17，如果需要增加管桩长度，就需要两种桩身16配合使用，将另一个带下连接盘17桩身16的限位杆111插入到留在泥土外上连接盘11上的限位孔12中，然后将固定螺丝14安装到螺孔15中，此时固定螺丝14会挤压限位杆111，起到固定限位杆111的作用，然后点燃铝热剂(铝粉和氧化铁粉末的混合物)释放出大量的热量，生成熔融状态的铁，将铁水从漏斗19中倒入，铁水进入到漏液孔110，然后流到凹槽13内，最后顺凹槽13流入到限位孔12上，多余的空气会从排气孔18排出，因为此时限位孔12中有限位杆111，所述铁水冷却后可以将限位孔12和限位杆111连接的非常牢固，而且上连接盘11和下连接盘17连接处也会被牢固连接，当桩身16打入到泥土中后，将限位块38连接到打桩机上，然后钢杆39和挤压块310送入到桩身16中，启动打桩机向下打击，钢杆39带动挤压块310在桩身16向下移动时，挤压块310接触到伸缩锥21的斜面后继续向下挤压，伸缩锥21向右下方挤压，形变弹簧26收缩，伸缩锥21下降后，滑块28带动伸缩锥21在第一滑槽27中向开口113外滑动，下齿条24和上齿条25不再啮合，下齿条24向开口113外滑动，同时伸缩锥21两侧的滑轮22在滑轨23中向开口113外滑动，伸缩锥21伸出开口113扎入旁边的泥土，当挤压块310滑过伸缩锥21的斜面后，挤压块310不再对伸缩锥21有压力，形变弹簧26恢复形变，第一滑槽27带动伸缩锥21上升，此时伸缩锥21上的下齿条24和上齿条25再次啮合，此时伸缩锥21不再滑动，伸缩锥21插入泥土后，增大了与泥土的接触面积，使桩身16更加牢固的插在泥土中，棘轮31和下齿条24为啮合状态，当下齿条24向开口113外滑动时，会带动棘轮31转动，因为棘轮31上端和支撑齿条33啮合，所以棘轮31转动时会带动支撑齿条33向远离下齿条24运动的方向滑动，因为支撑齿条33和支撑杆36固定连接，支撑杆36和凸块35固定连接，所以凸块35在第二滑槽34内带动支撑杆36向远离下齿条24的方向运动，支撑杆36带动支撑座37抵接在钢杆39上，使桩身16有一定的抗压性，不容易变形。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种预应力钢管混凝土管桩，其特征在于：包括连接机构(1)、稳定机构(2)和挤压支撑机构(3)；所述连接机构(1)主要由上连接盘(11)和下连接盘(17)以及桩身(16)构建而成，所述上连接盘(11)和下连接盘(17)相适配，所述稳定机构(2)设置在所述连接机构(1)上的所述桩身(16)内，所述挤压支撑机构(3)设置在所述稳定机构(2)上方，所述挤压支撑机构(3)在所述桩身(16)内部；
所述连接机构(1)包括上连接盘(11)，所述上连接盘(11)上设置有限位孔(12)，所述限位孔(12)之间由凹槽(13)连接，所述凹槽(13)设置在所述上连接盘(11)上，所述限位孔(12)的一侧设置有螺孔(15)，所述螺孔(15)开设在所述上连接盘(11)上，所述螺孔(15)和固定螺丝(14)螺接，所述上连接盘(11)下方固定连接有桩身(16)，所述桩身(16)内有外层钢(161)，所述外层钢(161)紧贴的有混凝土层(162)，所述混凝土层(162)的一侧设置有内层钢(163)，所述混凝土层(162)两侧分别设置有所述外层钢(161)和所述内层钢(163)。
2.根据权利要求1中所述的一种预应力钢管混凝土管桩，其特征在于：所述连接机构(1)还包括桩尖(112)，所述桩尖(112)固定连接在所述桩身(16)的最下端，所述桩身(16)的下端固定连接有下连接盘(17)，所述下连接盘(17)上固定连接有漏斗(19)，所述漏斗(19)和漏液孔(110)连通，所述漏液孔(110)设置在所述下连接盘(17)内部，所述漏液孔(110)和凹槽(13)连通，所述漏斗(19)的一侧设置有排气孔(18)，所述排气孔(18)设置在所述下连接盘(17)内部，所述排气孔(18)和所述凹槽(13)连通，所述下连接盘(17)下端固定拦截有限位杆(111)，所述限位杆(111)和所述上连接盘(11)上的所述限位孔(12)相适配，所述桩身(16)上开设有开口(113)。
3.根据权利要求2中所述的一种预应力钢管混凝土管桩，其特征在于：所述稳定机构(2)包括伸缩锥(21)，所述伸缩锥(21)设置在所述开口(113)内，所述伸缩锥(21)两端呈斜面，所述伸缩锥(21)的两侧固定连接有滑轮(22)，所述滑轮(22)和滑轨(23)滑动连接，所述滑轨(23)固定连接在所述开口(113)的内壁上。
4.根据权利要求3中所述的一种预应力钢管混凝土管桩，其特征在于：所述稳定机构(2)还包括形变弹簧(26)，所述形变弹簧(26)的一端固定连接在所述开口(113)的内壁上，所述形变弹簧(26)的另一端固定连接在所述第一滑槽(27)上，所述第一滑槽(27)内设置有滑块(28)，所述滑块(28)和所述第一滑槽(27)滑动连接，所述滑块(28)固定连接在所述伸缩锥(21)底部，所述伸缩锥(21)上端固定连接有下齿条(24)，所述下齿条(24)和上齿条(25)啮合，所述上齿条(25)固定连接在所述开口(113)的内壁上。
5.根据权利要求4中所述的一种预应力钢管混凝土管桩，其特征在于：所述挤压支撑机构(3)包括棘轮(31)，所述棘轮(31)在所述桩身(16)内部，所述棘轮(31)和固定柱(32)转动连接，所述固定柱(32)固定连接在所述桩身(16)内部，所述棘轮(31)下端和所述下齿条(24)啮合，所述棘轮(31)上端和支撑齿条(33)啮合。
6.根据权利要求5中所述的一种预应力钢管混凝土管桩，其特征在于：所述挤压支撑机构(3)还包括支撑杆(36)，所述支撑齿条(33)固定连接在所述支撑杆(36)的一侧上，所述支撑杆(36)的另一侧固定连接有凸块(35)，所述凸块(35)和第二滑槽(34)滑动连接，所述第二滑槽(34)固定连接在所述桩身(16)内，所述支撑杆(36)的一端固定连接有支撑座(37)。
7.根据权利要求6中所述的一种预应力钢管混凝土管桩，其特征在于：所述挤压支撑机构(3)还包括限位块(38)，限位块(38)下方固定连接有钢杆(39)，所述钢杆(39)下端固定连接有挤压块(310)。
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Cited By (1)
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- 2021-08-30 CN CN202111002614.XA patent/CN113789781A/zh active Pending
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