CN116084391A - 一种拼接式钢桩结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种拼接式钢桩结构，包括支撑管、压头件、插地件、对接件；压头件可拆装设于支撑管的顶部，用于扩大支撑管顶端的承托范围；插地件可拆装设于支撑管的底部，用于辅助插入地下；对接件用于两个支撑管之间的拼接；其结构新颖，采用拼接式的结构，可方便各结构部件的加工生产，方便运输，也可方便根据所需施工要求进行相应的组合，满足不同的作业要求；并且，连接处的内外部位均可得到有效的限定及支撑，从而有效增强连接部位的连接强度及支撑强度。

Description

一种拼接式钢桩结构

技术领域

本发明涉及钢桩领域，更具体的，涉及一种拼接式钢桩结构。

背景技术

钢桩在建筑、桥梁、港口及大型构筑物的基础中应用广泛，作为重要的接地支撑结构；由于不同的施工场地、土壤结构、支撑要求等多种因素，所需的管桩的长度是不同的，甚至需要将两端管桩进行拼接才可满足所需的长度；目前的管桩结构简单，大多仅是普通的管体结构，功能较为单一；当其需要进行拼接时，大多是在拼接位的外侧套一个套圈，然后进行焊接加固的方式进行拼接，操作简单、但是拼接强度较为欠缺，有待改进；且插地及捶打施工的主要受力部位均在端部，管桩的两端大多仅是简单的一体管状结构，结构强度有待提高，尤其是采用捶打的施工方式可能会端部造成损坏，影响后续的使用，故此有待改进。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种拼接式钢桩结构，其结构新颖，采用拼接式的结构，可方便各结构部件的加工生产，方便运输，也可根据所需施工要求进行相应的组合，满足不同的作业要求；并且，连接处的内外部位均可得到有效的限定及支撑，从而有效增强连接部位的连接强度及支撑强度。

为达此目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供了一种拼接式钢桩结构，包括支撑管、压头件、插地件、对接件；压头件可拆装设于支撑管的顶部，用于扩大支撑管顶端的承托范围；插地件可拆装设于支撑管的底部，用于辅助插入地下；对接件用于两个支撑管之间的拼接。

在本发明较佳的技术方案中，支撑管的两端内部均固定设有限位块，限位块远离支撑管中心的端面设有对接槽位；对接件包括第一套筒，第一套筒的内径与支撑管的外径适配、且可通过螺栓固定，第一套筒的内壁中部固定设有第一支撑环，第一支撑环的两端口外侧分别固定设有第一对接部及第二对接部；第一对接部与第二对接部与对接槽位的形状适配，第一套筒可通过螺栓固定在支撑管上；插地件上设有第三对接部，第三对接部与对接槽位形状适配，插地件可通过螺栓固定在支撑管上；压头件上设有第四对接部，第四对接部与对接槽位形状适配，压头件可通过螺栓固定在支撑管上。

在本发明较佳的技术方案中，对接槽位包括第一凹槽，第一凹槽呈锥台状结构、且收窄端靠近支撑管中心的一侧；第一凹槽的槽底中心设有限位孔，限位孔与支撑管内部连通，限位孔为方形孔；第一对接部包括凸台，凸台的形状与第一凹槽的形状适配，凸台的端面中心固定设有卡块，卡块的形状与限位孔的形状一致，凸台的外壁抵持第一凹槽的槽壁、且卡块卡于限位孔处；第一对接部、第二对接部、第三对接部、第四对接部的结构相同。

在本发明较佳的技术方案中，压头件包括第二套筒，第二套筒的内径与支撑管的外径适配、且可通过螺栓固定，第四对接部固定设于第二套筒的内部，第二套筒的顶端边缘固定设有外延环。

在本发明较佳的技术方案中，插地件包括第三套筒，第三套筒的内径与支撑管的外径适配、且可通过螺栓固定，第三对接部固定设于第三套筒的内部，第三套筒的底端固定设有插地部。

在本发明较佳的技术方案中，限位孔的两相对侧壁的中部设有第一穿孔，支撑管的外壁对应设有第二穿孔；卡块的相对侧壁对应设有第三穿孔；第一套筒的侧壁对应开设有第四穿孔，第二套筒的侧壁对应开设有第五穿孔，第三套筒的侧壁对应开设有第六穿孔；卡块卡设于限位孔处、且通过长杆贯穿第一穿孔及第三穿孔；第一套筒的外径、第二套筒的外径、第三套筒的外径均相同，且与长杆的长度适配。

在本发明较佳的技术方案中，插地部呈朝下收窄的锥形状结构、形成插锥。

在本发明较佳的技术方案中，插地部包括罩筒，罩筒的直径大于第三套筒的外径，罩筒的底端的端口内壁设有倒角；罩筒的顶面固定设有多个插管，多个插管绕罩筒的轴线圆周阵列分布；第一套筒的外壁固定设有托环，托环上可拆装设有外接环，外接环上开设有多个圆孔，多个圆孔绕外接环的轴线圆周阵列分布，圆孔的位置与插管的位置对应、用于对钢筋条进行穿插限位。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种拼接式钢桩结构，其结构新颖，包括支撑管、压头件、插地件、对接件；压头件可拆装设于支撑管的顶部，用于扩大支撑管顶端的承托范围，从而更好的进行受力，方便进行锤击施工，也方便后续与其他的结构进行配合连接安装；

插地件可拆装设于支撑管的底部，用于辅助插入地下，以便施工；

对接件用于两个支撑管之间的拼接，连接处的内外部位均可得到有效的限定及支撑，从而有效增强连接部位的连接强度及支撑强度；

整体结构的设计，采用拼接式的组合结构，可方便各结构部件的加工生产，方便运输，也可方便根据所需施工要求进行相应的组合，满足不同的作业要求。

附图说明

图1是本发明的具体实施例中提供的一种拼接式钢桩结构的立体结构示意图；

图2是本发明的具体实施例中提供的支撑管的立体结构示意图；

图3是本发明的具体实施例中提供的支撑管的剖视图；

图4是本发明的具体实施例中提供的对接件的第一视角立体结构示意图；

图5是本发明的具体实施例中提供的对接件的第二视角立体结构示意图；

图6是本发明的具体实施例中提供的对接件的剖视图；

图7是本发明的具体实施例中提供的压头件的立体结构示意图；

图8是本发明的具体实施例1中提供的插地件的立体结构示意图；

图9是本发明的具体实施例1中提供的一种拼接式钢桩结构的立体结构示意图；

图10是本发明的具体实施例2中提供的插地件的立体结构示意图；

图11是本发明的具体实施例2中提供的外接环的立体结构示意图；

图12是本发明的具体实施例2中提供的一种拼接式钢桩结构的立体结构示意图。

图中：

100、支撑管；110、限位块；120、对接槽位；121、第一凹槽；122、限位孔；123、第一穿孔；130、第二穿孔；

200、压头件；210、第四对接部；220、第二套筒；221、第五穿孔；230、外延环；

300、插地件；310、第三对接部；320、第二套筒；321、第六穿孔；330、插锥；340、罩筒；341、插管；

400、对接件；410、第一套筒；411、第四穿孔；420、第一支撑环；430、第一对接部；431、凸台；432、卡块；433、第三穿孔；440、第二对接部；450、托环；500、外接环；510、圆孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明的具体实施例中公开了一种拼接式钢桩结构，包括支撑管100、压头件200、插地件300、对接件400；压头件200可拆装设于支撑管100的顶部，用于扩大支撑管顶端的承托范围；插地件300可拆装设于支撑管100的底部，用于辅助插入地下；对接件400用于两个支撑管100之间的拼接。

上述的一种拼接式钢桩结构，其结构新颖，包括支撑管、压头件、插地件、对接件；压头件可拆装设于支撑管的顶部，用于扩大支撑管顶端的承托范围，从而更好的进行受力，方便进行锤击施工，也方便后续与其他的结构进行配合连接安装；插地件可拆装设于支撑管的底部，用于辅助插入地下，以便施工；对接件用于两个支撑管之间的拼接，连接处的内外部位均可得到有效的限定及支撑，从而有效增强连接部位的连接强度及支撑强度；整体结构的设计，采用拼接式的组合结构，可方便各结构部件的加工生产，方便运输，也可方便根据所需施工要求进行相应的组合，满足不同的作业要求；需要说明的是，必要时还可在拼接部位处通过焊接的方式进行二次的加固，有效加强连接强度。

进一步地，如图2至图8所示，支撑管100的两端内部均固定设有限位块110，限位块110远离支撑管100中心的端面设有对接槽位120，提供与外部进行对位拼接的部位，进行标准化的设计，方便外部部件的设计与组装配合；

对接件400包括第一套筒410，第一套筒的内径与支撑管的外径适配、且可通过螺栓固定，第一套筒410的内壁中部固定设有第一支撑环420，第一支撑环420的两端口外侧分别固定设有第一对接部430及第二对接部440；第一对接部430与第二对接部440与对接槽位120的形状适配，第一套筒可通过螺栓固定在支撑管上；对接件是用于对两个支撑管之间进行拼接的，故此需要与两个支撑管的端部进行配合，从而设置第一对接部及第二对接部，同时与两个支撑管的端部进行对位及组装；利用第一支撑环作为中间的间隔，第一套筒两端留出插接的空间，两个支撑管的端部可插入对接件内部，利用第一套筒对支撑管的端部外侧进行包围式支撑，并利用第一对接部及第二对接部对支撑管的端部内侧进行支撑，对支撑管内外进行同步支撑，进而对拼接部位进行稳固的支撑及连接，有效的加强连接强度；

插地件300上设有第三对接部310，第三对接部310与对接槽位120形状适配，插地件300可通过螺栓固定在支撑管100上，插地件通过第三对接部与支撑管的端部进行对位配合，然后再通过螺栓进行固定，从而有效加强插地件与支撑管之间的安装配合，采用组装式的结构，可方便根据需求更换所需的插地件；压头件200上设有第四对接部210，第四对接部210与对接槽位120形状适配，压头件200可通过螺栓固定在支撑管100上；压头件通过第四对接部与支撑管的端部进行对位配合，然后再通过螺栓进行固定，从而有效加强压头件与支撑管之间的安装配合，采用组装式的结构，可在吊装前提前完成压头件的组装，减少吊装后的操作，方便作业；也可根据施工要求，选择是否加装压头件，方便根据实际情况进行作业。

进一步地，对接槽位120包括第一凹槽121，第一凹槽呈锥台状结构、且收窄端靠近支撑管中心的一侧；第一凹槽121的槽底中心设有限位孔122，限位孔与支撑管内部连通，限位孔为方形孔；第一对接部430包括凸台431，凸台431的形状与第一凹槽121的形状适配，凸台431的端面中心固定设有卡块432，卡块432的形状与限位孔122的形状一致，凸台的外壁抵持第一凹槽的槽壁、且卡块卡于限位孔处；第一对接部、第二对接部、第三对接部、第四对接部的结构相同；第一凹槽呈锥台状结构、且朝支撑管中心的方向收窄，而凸台呈锥台状结构，使得凸台可顺利且快速的插入第一凹槽内；而限位孔为方形孔结构，凸台上对应设置卡块，卡块与限位孔形状适配，卡块伸入限位孔后，形成一个卡位、使其无法进行转动，方便螺栓安装的孔位的对齐，方便组装；并且，利用凸台及卡块对支撑管的端部内侧进行支撑，加强对支撑管端部的支撑，尤其是防止端部管壁的变形。

进一步地，压头件200包括第二套筒220，第二套筒220的内径与支撑管100的外径适配、且可通过螺栓固定，第四对接部210固定设于第二套筒220的内部，第二套筒220的顶端边缘固定设有外延环230；第二套筒是套设在支撑管的外部，并通过螺栓进行固定，增强外部的结构强度；而第四对接部是位于内侧，对加强对内部的支撑，也可防止支撑管的端部管壁发生变形；外延环上设有多个第十穿孔，多个第十穿孔绕外延环的轴线圆周阵列分布，外延环作为朝外延伸的部位，可扩大承托范围，以便与外部进行承托架设；设置多个第十穿孔，一方面可方便利用第十孔位作为吊装的部位，以便钢丝绳或挂钩的穿设配合；另一方面则可方便提供相应的孔位、与外部的结构进行组装配合。

进一步地，插地件300包括第三套筒320，第三套筒320的内径与支撑管100的外径适配、且可通过螺栓固定，第三对接部310固定设于第三套筒320的内部，第三套筒320的底端固定设有插地部；第三套筒是套设在支撑管的外部，并通过螺栓进行固定，增强外部的结构强度；而第三对接部是位于内侧，对加强对内部的支撑，也可防止支撑管的端部管壁发生变形，尤其是插地件作为底部支撑的部位，增加整体的结构强度可有效防止底部损坏而造成根基不稳的问题。

进一步地，限位孔122的两相对侧壁的中部设有第一穿孔123，支撑管100的外壁对应设有第二穿孔130；卡块432的相对侧壁对应设有第三穿孔433；第一套筒410的侧壁对应开设有第四穿孔411，第二套筒220的侧壁对应开设有第五穿孔221，第三套筒320的侧壁对应开设有第六穿孔321；卡块卡设于限位孔处、且通过长杆贯穿第一穿孔及第三穿孔；第一套筒的外径、第二套筒的外径、第三套筒的外径均相同，且与长杆的长度适配；上述的结构设计，可通过长杆对卡块及限位孔之间的配合进行穿插固定，起到一个基础的卡位配合，防止卡块从限位孔处脱离，也方便后续螺栓的安装固定。

进一步地，凸台的内部中空，卡块上设有过料口，过料口与凸台内部连通，此结构设计可使得整个钢桩结构的内部形成接通，必要时还可在内部灌注混凝土，进一步的加强整体的结构强度。

进一步地，限位块靠近支撑管中心的一侧设有第二凹槽，第二凹槽呈锥台状结构，收窄端远离支撑管中心的一侧，且往限位孔的方向汇拢收窄；此结构设计使得限位块靠近支撑管中心的一侧形成向下收窄的导流的通道，在上方灌注混凝土时，可使得混凝土顺利的往限位孔方向流动，通过限流孔往下流动，从而实现整体的灌注填充。

进一步地，限位块靠近支撑管内壁的边缘部位设有多个第七穿孔，多个第七穿孔绕支撑管的轴线圆周阵列分布，多个第七孔位的设置，可减少制备物料的使用，也可增大支撑管内部与外部的连通面积，若在需要灌注混凝土的施工要求下，还可进一步扩大填充区域，也可进一步加强不同部件结构之间的连接，提高整体的结构稳定性。

进一步地，支撑管的两端侧壁、第一套筒的两端侧壁、第二套筒的端部侧壁、第三套筒的端部侧壁设有对应的螺纹孔，方便第一套筒、第二套筒、第三套筒与支撑管之间通过螺栓进行固定，实现有效的连接。

根据不同的施工要求，需要匹配不同结构的插地部，满足不同的要求及效果；

如图8、图9所示，在实施例1中，插地部呈朝下收窄的锥形状结构、形成插锥330，插地部起到普通的辅助插地功能，采用尖锥状结构，可减少插地的阻力，方便插地部顺利的插入地下、较快的到达所需的插入深度，提高效率。

如图10至图12所示，在实施例2中，为实现钢桩的多用途效果，使其也可结合灌注桩的方式进行作业，使其作为灌注桩的支撑骨架；其中，插地部包括罩筒340，罩筒340的直径大于第三套筒320的外径，罩筒340的底端的端口内壁设有倒角，减少罩筒底端端口的受力面，方便罩筒插入地下；罩筒340的顶面固定设有多个插管341，多个插管绕罩筒的轴线圆周阵列分布；第一套筒410的外壁固定设有托环450，托环450上可拆装设有外接环500，外接环500上开设有多个圆孔510，多个圆孔绕外接环的轴线圆周阵列分布，圆孔510的位置与插管341的位置对应、用于对钢筋条进行穿插限位；利用插管及圆孔作为钢筋限定的穿插部位，可快速的对多条钢筋进行安装及布局，有效的提高工作效率；利用本发明的钢桩结构应用到灌注桩中，可实现一结构多用途的效果，方便进行推广使用。

进一步地，托环上设有多个第八穿孔，多个第八穿孔绕托环的轴线圆周阵列分布，外接环上对应设有多个第九穿孔，外接环与托环之间通过贯穿第八穿孔及第九穿孔的螺栓进行固定连接；采用可拆装的结构，可方便根据实际的施工要求进行相应的选用，减少浪费及材料成本。

进一步地，第一套筒、第一支撑环、第一对接部、第二对接部、托环为一体结构，可确保对接件自身的结构强度，对两个支撑管之间进行稳固的连接，提供稳固的支撑。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种拼接式钢桩结构，其特征在于：

包括支撑管、压头件、插地件、对接件；

压头件可拆装设于支撑管的顶部，用于扩大支撑管顶端的承托范围；

插地件可拆装设于支撑管的底部，用于辅助插入地下；

对接件用于两个支撑管之间的拼接。

2.根据权利要求1所述的一种拼接式钢桩结构，其特征在于：

支撑管的两端内部均固定设有限位块，限位块远离支撑管中心的端面设有对接槽位；

对接件包括第一套筒，第一套筒的内径与支撑管的外径适配、且可通过螺栓固定，第一套筒的内壁中部固定设有第一支撑环，第一支撑环的两端口外侧分别固定设有第一对接部及第二对接部；

第一对接部与第二对接部与对接槽位的形状适配，第一套筒可通过螺栓固定在支撑管上；

插地件上设有第三对接部，第三对接部与对接槽位形状适配，插地件可通过螺栓固定在支撑管上；

压头件上设有第四对接部，第四对接部与对接槽位形状适配，压头件可通过螺栓固定在支撑管上。

3.根据权利要求2所述的一种拼接式钢桩结构，其特征在于：

对接槽位包括第一凹槽，第一凹槽呈锥台状结构、且收窄端靠近支撑管中心的一侧；第一凹槽的槽底中心设有限位孔，限位孔与支撑管内部连通，限位孔为方形孔；

第一对接部包括凸台，凸台的形状与第一凹槽的形状适配，凸台的端面中心固定设有卡块，卡块的形状与限位孔的形状一致，凸台的外壁抵持第一凹槽的槽壁、且卡块卡于限位孔处；

第一对接部、第二对接部、第三对接部、第四对接部的结构相同。

4.根据权利要求3所述的一种拼接式钢桩结构，其特征在于：

压头件包括第二套筒，第二套筒的内径与支撑管的外径适配、且可通过螺栓固定，第四对接部固定设于第二套筒的内部，第二套筒的顶端边缘固定设有外延环。

5.根据权利要求4所述的一种拼接式钢桩结构，其特征在于：

插地件包括第三套筒，第三套筒的内径与支撑管的外径适配、且可通过螺栓固定，第三对接部固定设于第三套筒的内部，第三套筒的底端固定设有插地部。

6.根据权利要求5所述的一种拼接式钢桩结构，其特征在于：

限位孔的两相对侧壁的中部设有第一穿孔，支撑管的外壁对应设有第二穿孔；

卡块的相对侧壁对应设有第三穿孔；

第一套筒的侧壁对应开设有第四穿孔，第二套筒的侧壁对应开设有第五穿孔，第三套筒的侧壁对应开设有第六穿孔；

卡块卡设于限位孔处、且通过长杆贯穿第一穿孔及第三穿孔；

第一套筒的外径、第二套筒的外径、第三套筒的外径均相同，且与长杆的长度适配。

7.根据权利要求6所述的一种拼接式钢桩结构，其特征在于：

插地部呈朝下收窄的锥形状结构、形成插锥。

8.根据权利要求6所述的一种拼接式钢桩结构，其特征在于：

插地部包括罩筒，罩筒的直径大于第三套筒的外径，罩筒的底端的端口内壁设有倒角；

罩筒的顶面固定设有多个插管，多个插管绕罩筒的轴线圆周阵列分布；

第一套筒的外壁固定设有托环，托环上可拆装设有外接环，外接环上开设有多个圆孔，多个圆孔绕外接环的轴线圆周阵列分布，圆孔的位置与插管的位置对应、用于对钢筋条进行穿插限位。

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