CN113931168A - 一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，包括两个预制管桩，两个所述预制管桩为上下设置，所述预制管桩的壁内部插接有若干个玻璃纤维筋，两个所述预制管桩之间设有连接装置，所述连接装置包括两个端头板，两个所述端头板分别位于两个预制管桩相对应的一侧，两个所述预制管桩的内腔共同贯穿设有圆筒，所述圆筒的外侧边缘固定套设有两个圆环，两个圆环位于两个端头板之间，两个所述圆环之间设有若干个连接筋，所述连接筋的两端分别套设有钢套筒，所述端头板上开设有若干个小孔，所述圆环上开设有若干个圆孔，所述钢套筒远离连接筋的一端贯穿相邻的圆孔和小孔。
Description
技术领域
本发明涉及建筑复合地基技术领域，具体为一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构及其施工方法。
背景技术
我国幅员辽阔，江河纵横，地质条件复杂多变，特别是沿海、沿江地区软土等不良地质分布较广，随着我国经济的快速发展，预制管桩技术广泛应用于各类软土复合地基处理工程中。国内以钢筋为基础筋材的预制桩连接主要有焊接连接、机械连接和抱箍式连接等多种形式，其中工程中焊接连接方法因施工速度快而被广泛应用。而玻璃纤维筋由于其具有抗拉强度高、自重轻、耐腐蚀、造价低等诸多优点在工程中得到了广泛应用，以玻璃纤维筋为基础筋材的预制桩得到了发展，由于玻璃纤维筋的抗剪强度较低且无法进行焊接和挤压，因此工程中的常见连接方式无法适用。同时预制管桩在打设过程中受到较大的外部冲击荷载作用，使得桩顶、桩身易打坏，桩身易倾斜等工程技术问题时有发生，预制管桩报废率居高不下。
预制管桩复合地基在使用过程中一般均采用桩、桩帽、土工格栅与褥垫层，由于桩的承载能力远大于桩网复合地基所承受的上部荷载，而桩间土的承载能力远小于桩的承载能力，因而桩体部分的变形量原小于桩间土体部分的变形量，两者变形不协调，严重影响上部结构的稳定性及桩的承载力发挥。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构及其施工方法
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，包括两个预制管桩，两个所述预制管桩为上下设置，所述预制管桩的壁内部插接有若干个玻璃纤维筋，两个所述预制管桩之间设有连接装置，所述连接装置包括两个端头板，两个所述端头板分别位于两个预制管桩相对应的一侧，两个所述预制管桩的内腔共同贯穿设有圆筒，所述圆筒的外侧边缘固定套设有两个圆环，两个圆环位于两个端头板之间，两个所述圆环之间设有若干个连接筋，所述连接筋的两端分别套设有钢套筒，所述端头板上开设有若干个小孔，所述圆环上开设有若干个圆孔，所述钢套筒远离连接筋的一端贯穿相邻的圆孔和小孔，并插接在相邻的预制管桩内腔与相邻的玻璃纤维筋连接，所述钢套筒的外侧边缘活动套设有螺母，所述螺母位于两个圆环之间。
优选的，位于上方的所述预制管桩的顶部组合式柔性桩帽，所述组合式柔性桩帽包括底座钢板，所述底座钢板的顶部设有圆形套箍，所述圆形套箍内腔设有钢筛网，所述圆形套箍的侧壁上固定连接有若干个斜向受力杆。
优选的，两个所述预制管桩的外侧边缘共同套设有橡胶垫，所述橡胶垫位于两个预制管桩之间的连接处，所述橡胶垫的前后两侧均设有抱箍，两个所述抱箍之间贯穿设有若干个螺栓，两个所述抱箍之间通过螺栓固定。
优选的，所述螺母与相邻的圆环固定连接，所述钢套筒的外侧边缘开设有与螺母相互匹配的外螺纹。
优选的，两个所述圆环之间固定连接有若干个连接片，且若干个所述连接片与若干个连接筋相互交错设置。
优选的，所述圆筒的外径小于预制管桩的内径，所述圆环厚度与预制管桩厚度一致。
优选的，所述钢套筒分别与连接筋和玻璃纤维筋之间填充有环氧树脂。
优选的，两个所述圆环和两个预制管桩之间形成空腔，所述空腔内填充有环氧树脂。
优选的，所述抱箍上设有两个注浆孔，且两个所述注浆孔为上下设置。
一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：将玻璃纤维筋两端头处套装一定长度的钢套筒，并利用填充的环氧树脂在钢套筒与玻璃纤维筋之间进行固结，将一定数量的玻璃纤维筋沿预制管桩长度方向均匀环形布置，浇筑形成配置玻璃纤维筋的预制管桩；
步骤二：在第一个预制管桩的钢套筒上安装垫片，将圆筒插入该预制管桩，并将位于下方的圆环上的圆孔套装在相邻的钢套筒外侧，通过螺母将圆环和端头板与下钢套筒固定；
步骤三：由打桩机将第一个预制管桩打入土体内部后，再将第二个安装好圆筒的预制管桩吊至第一个预制管桩上方，将钢套筒贯穿第一个圆筒上位于上方的圆环，使得钢套筒贯穿该圆环上的圆孔，采用连接筋将上下两个相邻钢套筒通过环氧树脂粘结，并通过螺母将钢套筒固定；
步骤四：将抱箍包裹于两个预制管桩之间连接处外侧，抱箍内侧设有橡胶垫，从下方的注浆孔灌入环氧树脂并由上注浆孔流出，待空腔内填充满环氧树脂后堵塞上方的注浆孔，环氧树脂凝固后拆除抱箍；
步骤五：待整个预制管桩打设至设计标高后，拧下最上方的圆筒上位于下方的螺母，卸下最上方的圆筒，在最上方的预制管桩顶部铺设多层圆形套箍，该预制管桩顶部剩余的钢套筒通过螺母将多层圆形套箍固定，圆形套箍内部绑扎有钢筛网，钢筛网形状与多层圆形套箍组成的碗形形状一致。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在预制管桩的桩端设置刚性桩帽、柔性桩帽拆卸、安装方便，制作简易、速度快、部分连接装置能重复使用；
2、本发明的组合式柔性桩帽能够有效降低桩帽上部及桩帽间的土体变形不协调问题，充分发挥预制管桩的承载能力；
3、本发明的预制管桩上部连接装置，能够避免打桩机打设时桩头着力点位置偏差，造成预制管桩局部承载力较大、应力集中所造成的桩端易破坏问题。
4、本发明的预制管桩上部连接装置，将上下预制管桩通过连接筋将主筋连接，并通过上下螺母与连接装置固定，能够确保配置玻璃纤维筋的预制管桩有效连接，能够承受较大的抗剪承载力。
附图说明
图1为本发明立体图；
图2为图1的爆炸图；
图3为本发明预制管桩的立体图；
图4为图3中A处的放大图；
图5为图4的爆炸图；
图6为图5的局部立体图；
图7为本发明圆筒的立体图；
图8为本发明正视剖视图；
图9为图8中B-B截面的结构示意图；
图10为图8中C处的放大图；
图11为本发明实施例2的结构图；
图12为本发明圆形套箍的俯视图。
图中标号：1、预制管桩；2、螺栓；3、端头板；4、钢套筒；5、螺母；6、圆环；7、抱箍；8、连接筋；9、斜向受力杆；10、底座钢板；11、圆形套箍；12、钢筛网；13、玻璃纤维筋；14、小孔；15、注浆孔；16、圆筒；17、连接片；18、空腔；19、橡胶垫；20、圆孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-12，本发明提供以下技术方案：
实施例1：
一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，包括两个预制管桩1，两个预制管桩1为上下设置，两个预制管桩1的外侧边缘共同套设有橡胶垫19，橡胶垫19位于两个预制管桩1之间的连接处，橡胶垫19的前后两侧均设有抱箍7，两个抱箍7之间贯穿设有若干个螺栓2，两个抱箍7之间通过螺栓2固定，抱箍7上设有两个注浆孔15，且两个注浆孔15为上下设置，预制管桩1的壁内部插接有若干个玻璃纤维筋13，两个预制管桩1之间设有连接装置，连接装置包括两个端头板3，两个端头板3分别位于两个预制管桩1相对应的一侧，两个预制管桩1的内腔共同贯穿设有圆筒16，圆筒16的外侧边缘固定套设有两个圆环6，两个圆环6和两个预制管桩1之间形成空腔18，空腔18内填充有环氧树脂，圆筒16的外径小于预制管桩1的内径，圆环6厚度与预制管桩1厚度一致，两个圆环6位于两个端头板3之间，两个圆环6之间设有若干个连接筋8，连接筋8的两端分别套设有钢套筒4，端头板3上开设有若干个小孔14，圆环6上开设有若干个圆孔20，钢套筒4远离连接筋8的一端贯穿相邻的圆孔20和小孔14，并插接在相邻的预制管桩1内腔与相邻的玻璃纤维筋13连接，钢套筒4分别与连接筋8和玻璃纤维筋13之间填充有环氧树脂，钢套筒4的外侧边缘活动套设有螺母5，螺母5位于两个圆环6之间，螺母5与相邻的圆环6固定连接，钢套筒4的外侧边缘开设有与螺母5相互匹配的外螺纹，两个圆环6之间固定连接有若干个连接片17，且若干个连接片17与若干个连接筋8相互交错设置，
实施例2：
位于上方的预制管桩1的顶部组合式柔性桩帽，组合式柔性桩帽包括底座钢板10，底座钢板10的顶部设有圆形套箍11，圆形套箍11内腔设有钢筛网12，圆形套箍11的侧壁上固定连接有若干个斜向受力杆9，待整个预制管桩1打设至设计标高后，拧下最上方的圆筒16上位于下方的螺母5，卸下最上方的圆筒16，在最上方的预制管桩1顶部铺设多层圆形套箍11，该预制管桩1顶部剩余的钢套筒4通过螺母5将多层圆形套箍11固定，圆形套箍11内部绑扎有钢筛网12，钢筛网12形状与多层圆形套箍11组成的碗形形状一致。
一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：将玻璃纤维筋13两端头处套装一定长度的钢套筒4，并利用填充的环氧树脂在钢套筒4与玻璃纤维筋13之间进行固结，将一定数量的玻璃纤维筋13沿预制管桩1长度方向均匀环形布置，浇筑形成配置玻璃纤维筋13的预制管桩1；
步骤二：在第一个预制管桩1的钢套筒4上安装垫片，将圆筒16插入该预制管桩1，并将位于下方的圆环6上的圆孔20套装在相邻的钢套筒4外侧，通过螺母5将圆环6和端头板3与下钢套筒4固定；
步骤三：由打桩机将第一个预制管桩1打入土体内部后，再将第二个安装好圆筒16的预制管桩1吊至第一个预制管桩1上方，将钢套筒4贯穿第一个圆筒16上位于上方的圆环6，使得钢套筒4贯穿该圆环6上的圆孔20，采用连接筋8将上下两个相邻钢套筒4通过环氧树脂粘结，并通过螺母5将钢套筒4固定；
步骤四：将抱箍7包裹于两个预制管桩1之间连接处外侧，抱箍7内侧设有橡胶垫19，从下方的注浆孔15灌入环氧树脂并由上注浆孔15流出，待空腔18内填充满环氧树脂后堵塞上方的注浆孔15，环氧树脂凝固后拆除抱箍7；
步骤五：待整个预制管桩1打设至设计标高后，拧下最上方的圆筒16上位于下方的螺母5，卸下最上方的圆筒16，在最上方的预制管桩1顶部铺设多层圆形套箍11，该预制管桩1顶部剩余的钢套筒4通过螺母5将多层圆形套箍11固定，圆形套箍11内部绑扎有钢筛网12，钢筛网12形状与多层圆形套箍11组成的碗形形状一致。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，包括两个预制管桩（1），两个所述预制管桩（1）为上下设置，其特征在于：所述预制管桩（1）的壁内部插接有若干个玻璃纤维筋（13），两个所述预制管桩（1）之间设有连接装置，所述连接装置包括两个端头板（3），两个所述端头板（3）分别位于两个预制管桩（1）相对应的一侧，两个所述预制管桩（1）的内腔共同贯穿设有圆筒（16），所述圆筒（16）的外侧边缘固定套设有两个圆环（6），两个圆环（6）位于两个端头板（3）之间，两个所述圆环（6）之间设有若干个连接筋（8），所述连接筋（8）的两端分别套设有钢套筒（4），所述端头板（3）上开设有若干个小孔（14），所述圆环（6）上开设有若干个圆孔（20），所述钢套筒（4）远离连接筋（8）的一端贯穿相邻的圆孔（20）和小孔（14），并插接在相邻的预制管桩（1）内腔与相邻的玻璃纤维筋（13）连接，所述钢套筒（4）的外侧边缘活动套设有螺母（5），所述螺母（5）位于两个圆环（6）之间。
2.根据权利要求1所述的一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，其特征在于：位于上方的所述预制管桩（1）的顶部组合式柔性桩帽，所述组合式柔性桩帽包括底座钢板（10），所述底座钢板（10）的顶部设有圆形套箍（11），所述圆形套箍（11）内腔设有钢筛网（12），所述圆形套箍（11）的侧壁上固定连接有若干个斜向受力杆（9）。
3.根据权利要求1所述的一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，其特征在于：两个所述预制管桩（1）的外侧边缘共同套设有橡胶垫（19），所述橡胶垫（19）位于两个预制管桩（1）之间的连接处，所述橡胶垫（19）的前后两侧均设有抱箍（7），两个所述抱箍（7）之间贯穿设有若干个螺栓（2），两个所述抱箍（7）之间通过螺栓（2）固定。
4.根据权利要求1所述的一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，其特征在于：所述螺母（5）与相邻的圆环（6）固定连接，所述钢套筒（4）的外侧边缘开设有与螺母（5）相互匹配的外螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，其特征在于：两个所述圆环（6）之间固定连接有若干个连接片（17），且若干个所述连接片（17）与若干个连接筋（8）相互交错设置。
6.根据权利要求1所述的一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，其特征在于：所述圆筒（16）的外径小于预制管桩（1）的内径，所述圆环（6）厚度与预制管桩（1）厚度一致。
7.根据权利要求1所述的一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，其特征在于：所述钢套筒（4）分别与连接筋（8）和玻璃纤维筋（13）之间填充有环氧树脂。
8.根据权利要求1所述的一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，其特征在于：两个所述圆环（6）和两个预制管桩（1）之间形成空腔（18），所述空腔（18）内填充有环氧树脂。
9.根据权利要求1所述的一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构，其特征在于：所述抱箍（7）上设有两个注浆孔（15），且两个所述注浆孔（15）为上下设置。
10.根据权利要求1-8任一项所述的一种配置玻璃纤维筋的预制桩的连接结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将玻璃纤维筋（13）两端头处套装一定长度的钢套筒（4），并利用填充的环氧树脂在钢套筒（4）与玻璃纤维筋（13）之间进行固结，将一定数量的玻璃纤维筋（13）沿预制管桩（1）长度方向均匀环形布置，浇筑形成配置玻璃纤维筋（13）的预制管桩（1）；
步骤二：在第一个预制管桩（1）的钢套筒（4）上安装垫片，将圆筒（16）插入该预制管桩（1），并将位于下方的圆环（6）上的圆孔（20）套装在相邻的钢套筒（4）外侧，通过螺母（5）将圆环（6）和端头板（3）与下钢套筒（4）固定；
步骤三：由打桩机将第一个预制管桩（1）打入土体内部后，再将第二个安装好圆筒（16）的预制管桩（1）吊至第一个预制管桩（1）上方，将钢套筒（4）贯穿第一个圆筒（16）上位于上方的圆环（6），使得钢套筒（4）贯穿该圆环（6）上的圆孔（20），采用连接筋（8）将上下两个相邻钢套筒（4）通过环氧树脂粘结，并通过螺母（5）将钢套筒（4）固定；
步骤四：将抱箍（7）包裹于两个预制管桩（1）之间连接处外侧，抱箍（7）内侧设有橡胶垫（19），从下方的注浆孔（15）灌入环氧树脂并由上注浆孔（15）流出，待空腔（18）内填充满环氧树脂后堵塞上方的注浆孔（15），环氧树脂凝固后拆除抱箍（7）；
步骤五：待整个预制管桩（1）打设至设计标高后，拧下最上方的圆筒（16）上位于下方的螺母（5），卸下最上方的圆筒（16），在最上方的预制管桩（1）顶部铺设多层圆形套箍（11），该预制管桩（1）顶部剩余的钢套筒（4）通过螺母（5）将多层圆形套箍（11）固定，圆形套箍（11）内部绑扎有钢筛网（12），钢筛网（12）形状与多层圆形套箍（11）组成的碗形形状一致。
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