CN116289891B - 一种连接型预应力混凝土管桩结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土管桩技术领域，具体的说是一种连接型预应力混凝土管桩结构，包括预应力钢筋结构、混凝土外层和混凝土中心层，混凝土外层的中心固定连接有混凝土中心层，混凝土外层、混凝土中心层之前与预应力钢筋结构相固定连接，预应力钢筋结构包括钢绞线支撑机构和钢筋机构，钢筋机构与钢绞线支撑机构相限位连接，钢绞线支撑机构包括内绞线部件和外绞线环，内绞线部件限位固定在外绞线环的内侧，内绞线部件包括钢绞线环、第一应力内置杆、外层环、第一嵌套环、第一嵌套部分、第二应力内置杆、焊接架、第二嵌套环和第二嵌套部分，外层环的侧端与第一嵌套环相固定连接。通过预应力钢筋结构的设置，提高整体桩体的连接强度。

Description

一种连接型预应力混凝土管桩结构

技术领域

本发明涉及混凝土管桩技术领域，具体说是一种连接型预应力混凝土管桩结构。

背景技术

钢筋混凝土预应力管桩又称混凝土预制桩，是指在预制构件加工厂预制，经过养护，达到设计强度后，运至施工现场，用打桩机打入土中，然后在桩的顶部浇筑承台梁基础。钢筋混凝土预制桩采用的混凝土标号不应低于300#。桩的受力钢筋直径不应小于12毫米，一般配置4～8根主筋。为了抵抗锤击和穿越土层，在桩顶和桩尖部分应加密箍筋，并把桩尖处的主筋弯起，并焊在一根芯棒上。钢筋混凝土预制桩具有制作简便、强度高、钢度大和可制成各种截面形状的优点，是被广泛地采用的一种桩型。

在建筑工程领域当中，预制桩一般情况之下来说在桩基础领域当中，大多数建筑工程项目施工相关工作进行的过程中优先使用到的是钢筋混凝土桩，预制桩一般情况之下是在工厂抑或是施工现场当中预制出来的，再将其运输到桩位所在的地点之上，在对锤击、静压等工艺措施加以一定程度的应用的基础上，使得桩子进入到预定的位置之上，相较于其他的桩来说，钢筋混凝土预制桩在和实际应用的过程中展现出来的优点是荷载能力比较强、沉降变形比较小以及效率比较高等等，所以是可以在其他类型的桩当中脱颖而出，与此同时也可以使其在建筑工程领域当中得到较为广泛的应用。

目前，市面上的预应力混凝土管桩结构在进行使用时，由于大多数的预应力混凝土管桩采用工厂预制，通过钢绞线进行滚焊操作，但目前的滚焊为外置位置的滚焊，中心位置不利于进行承托，在特殊要求的工程中稳定性能较差，因此针对上述问题需要一种设备对其进行改进。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种连接型预应力混凝土管桩结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种连接型预应力混凝土管桩结构，包括预应力钢筋结构、混凝土外层和混凝土中心层，所述混凝土外层的中心固定连接有混凝土中心层，所述混凝土外层、混凝土中心层之前与预应力钢筋结构相固定连接；

所述预应力钢筋结构包括钢绞线支撑机构和钢筋机构，所述钢筋机构与钢绞线支撑机构相限位连接，所述钢绞线支撑机构包括内绞线部件和外绞线环，所述内绞线部件限位固定在外绞线环的内侧；

所述内绞线部件包括钢绞线环、第一应力内置杆、外层环、第一嵌套环、第一嵌套部分、第二应力内置杆、焊接架、第二嵌套环和第二嵌套部分，所述外层环的侧端与第一嵌套环相固定连接，所述第一嵌套环的外侧固定连接有第一嵌套部分，所述外层环的中心一侧设有第一应力内置杆，所述外层环的中心另一侧设有第二应力内置杆，所述第一应力内置杆、第二应力内置杆之间设有钢绞线环。

具体的，所述焊接架、第二嵌套环、第二嵌套部分设在第一嵌套环、第一嵌套部分的另一侧位置，且第二嵌套环、第二嵌套部分相固定连接，所述第二嵌套环通过焊接架与侧部位置的钢绞线环相固定连接，所述第一嵌套环与外层环相固定连接。

具体的，所述第二嵌套部分包括固定架、套接环套和紧固销轴，所述固定架的前端固定连接有套接环套，所述套接环套进行弹性变形，且采用片状结构设置，且套接环套之间设有紧固销轴，所述紧固销轴将套接环套限位连接。

具体的，所述钢筋机构包括预应力杆、限位环架和外置张拉杆，所述预应力杆的侧端位置与外置张拉杆相固定连接，所述预应力杆、外置张拉杆之间与限位环架嵌套连接设置。

具体的，所述套接环套通过紧固销轴与预应力杆相限位固定，且预应力杆、外置张拉杆采用整体结构设置，所述外绞线环、钢绞线环采用双层结构设置。

具体的，所述外绞线环、钢绞线环设在混凝土外层、混凝土中心层之间，且与混凝土外层、混凝土中心层相固定连接，所述固定架与第一嵌套环相固定连接，所述预应力杆处于外绞线环、钢绞线环的连接位中心位置。

具体的，所述第一应力内置杆、第二应力内置杆采用对称设置，且第一应力内置杆、第二应力内置杆均与钢绞线环相连接，所述第一应力内置杆、第二应力内置杆的侧部分别与对称设置的外层环相连接。

具体的，所述外置张拉杆的侧端设有弧形绞线，所述弧形绞线贯通连接有贯通套筒，且弧形绞线的底端固定连接有集合绞线。

具体的，所述集合绞线铆接有铆座，所述铆座的侧端限位连接有紧固环盘。

一种连接型预应力混凝土管桩结构的生产方法，包括以下步骤：

S1、首先，钢筋机构进行预先的焊接工作，将预应力杆、限位环架、外置张拉杆整体进行焊接固定；

S2、之后，将外绞线环环绕焊接在预应力杆的外侧位置处，将第一应力内置杆、第二应力内置杆通过张拉，进行预应力的调节，将钢绞线环连接在第一应力内置杆、第二应力内置杆上；

S3、然后，将内绞线部件通过第一嵌套部分、第二嵌套部分与预应力杆进行连接，且连接在预应力杆的内侧位置处，套接环套与预应力杆嵌套连接，通过紧固销轴进行旋拧固定，固定架与第一嵌套环、第二嵌套环相固定连接；

S4、最后，张拉外置张拉杆，进行混凝土的浇筑，通过离心固化，将预应力钢筋结构、混凝土外层、混凝土中心层进行整体成型。

本发明的有益效果：

一，本发明通过第二嵌套部分的设置，第二嵌套部分内部的固定架与套接环套先固定连接，且套接环套通过紧固销轴进行固定，从而方便将钢绞线环、第一应力内置杆、外层环、第一嵌套环、第二应力内置杆、焊接架、第二嵌套环与预应力杆相固定连接，形成内部结构，方便进行预应力杆的底部支撑，提高预应力杆的连接强度，同时钢绞线环设有多个，且钢绞线环之间通过第一应力内置杆进行连接，第一应力内置杆上设有预应力，能够有效的进行对抗应力，提高整体结构的强度。

二，本发明通过外绞线环的设置，外绞线环设在内绞线部件的外侧，且外绞线环处于预应力杆的外部位置，进行预应力杆的捆扎工作，实现预应力杆的成型连接工作，有效的将预应力杆进行箍紧，同时内绞线部件、外绞线环处于混凝土外层、混凝土中心层的中心，进行混凝土外层、混凝土中心层的结构承载，有效的提高混凝土外层、混凝土中心层的使用寿命以及结构的强度，提高桩体结构的稳定性能。

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为本发明中主体的前方视角立体结构示意图；

图2为本发明中主体的拆分图；

图3为本发明中预应力钢筋结构的前方视角立体结构示意图；

图4为本发明中钢绞线支撑机构的前方视角立体结构示意图；

图5为本发明中钢绞线支撑机构的拆分图；

图6为本发明中内绞线部件的前方视角立体结构示意图；

图7为本发明中第二嵌套部分的前方视角立体结构示意图；

图8为本发明中钢筋机构的前方视角立体结构示意图；

图9为本发明主体的第二实施例前方视角立体结构示意图；

图10为本发明主体的第三实施例前方视角立体结构示意图。

图中：1-预应力钢筋结构、2-混凝土外层、3-混凝土中心层、4-钢绞线支撑机构、5-钢筋机构、6-内绞线部件、7-外绞线环、8-钢绞线环、9-第一应力内置杆、10-外层环、11-第一嵌套环、12-第一嵌套部分、13-第二应力内置杆、14-焊接架、15-第二嵌套环、16-第二嵌套部分、17-固定架、18-套接环套、19-紧固销轴、20-预应力杆、21-限位环架、22-外置张拉杆、23-集合绞线、24-贯通套筒、25-弧形绞线、26-铆座、27-紧固环盘。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例1

如图1-8所示，本发明的一种连接型预应力混凝土管桩结构，包括预应力钢筋结构1、混凝土外层2和混凝土中心层3，混凝土外层2的中心固定连接有混凝土中心层3，混凝土外层2、混凝土中心层3之前与预应力钢筋结构1相固定连接，预应力钢筋结构1、混凝土外层2、混凝土中心层3相互进行固定，混凝土外层2、混凝土中心层3相固定，且预应力钢筋结构1处于预应力混凝土外层2、混凝土中心层3之间位置，混凝土外层2、混凝土中心层3通过后续的混凝土灌注进行固定，预应力钢筋结构1提高混凝土外层2、混凝土中心层3的连接强度，为混凝土外层2、混凝土中心层3提供骨架支撑；

预应力钢筋结构1包括钢绞线支撑机构4和钢筋机构5，钢筋机构5与钢绞线支撑机构4相限位连接，钢绞线支撑机构4包括内绞线部件6和外绞线环7，内绞线部件6限位固定在外绞线环7的内侧，钢绞线支撑机构4、钢筋机构5的设置，方便进行组合连接，形成多层结构，提高抗剪能力，有利于后期预应力钢筋结构1、混凝土外层2、混凝土中心层3的结构增强；

内绞线部件6包括钢绞线环8、第一应力内置杆9、外层环10、第一嵌套环11、第一嵌套部分12、第二应力内置杆13、焊接架14、第二嵌套环15和第二嵌套部分16，外层环10的侧端与第一嵌套环11相固定连接，第一嵌套环11的外侧固定连接有第一嵌套部分12，外层环10的中心一侧设有第一应力内置杆9，外层环10的中心另一侧设有第二应力内置杆13，第一应力内置杆9、第二应力内置杆13之间设有钢绞线环8，第一应力内置杆9、第二应力内置杆13通过提前施加预应力，且钢绞线环8连接在第一应力内置杆9、第二应力内置杆13的中心，钢绞线环8通过焊接架14与第二嵌套环15相连接，进行第二嵌套部分16的承载，第一嵌套部分12、第二嵌套部分16对称设置，方便将内绞线部件6进行安装组合，且第一嵌套部分12、第二嵌套部分16与预应力杆20相固定，钢绞线环8、第一应力内置杆9、第二应力内置杆13进行预应力杆20的底部承载防护。

焊接架14、第二嵌套环15、第二嵌套部分16设在第一嵌套环11、第一嵌套部分12的另一侧位置，且第二嵌套环15、第二嵌套部分16相固定连接，第二嵌套环15通过焊接架14与侧部位置的钢绞线环8相固定连接，第一嵌套环11与外层环10相固定连接。

第二嵌套部分16包括固定架17、套接环套18和紧固销轴19，固定架17的前端固定连接有套接环套18，套接环套18进行弹性变形，且采用片状结构设置，且套接环套18之间设有紧固销轴19，紧固销轴19将套接环套18限位连接，固定架17、套接环套18相固定连接，紧固销轴19用于套接环套18侧端的限位固定，方便将内绞线部件6整体与预应力杆20进行对接安装，实现相互的锁紧固定，方便进行组合安装，且外绞线环7、钢绞线环8的设置，用于预应力杆20的限位，提高预应力杆20的连接强度。

钢筋机构5包括预应力杆20、限位环架21和外置张拉杆22，预应力杆20的侧端位置与外置张拉杆22相固定连接，预应力杆20、外置张拉杆22之间与限位环架21嵌套连接设置，预应力杆20、外置张拉杆22一体化设置，且与限位环架21相限位连接，预应力杆20、外置张拉杆22环绕限位环架21进行设置，能够方便预应力杆20、外置张拉杆22的组合，方便进行钢筋机构5整体的组合生产工作。

套接环套18通过紧固销轴19与预应力杆20相限位固定，且预应力杆20、外置张拉杆22采用整体结构设置，外绞线环7、钢绞线环8采用双层结构设置，外绞线环7、钢绞线环8设在混凝土外层2、混凝土中心层3之间，且与混凝土外层2、混凝土中心层3相固定连接，固定架17与第一嵌套环11相固定连接，预应力杆20处于外绞线环7、钢绞线环8的连接位中心位置，第一应力内置杆9、第二应力内置杆13采用对称设置，且第一应力内置杆9、第二应力内置杆13均与钢绞线环8相连接，第一应力内置杆9、第二应力内置杆13的侧部分别与对称设置的外层环10相连接，通过结构之间的组合安装，提高配合能力，有效的增强结构的整体连接强度。

一种连接型预应力混凝土管桩结构的生产方法，包括以下步骤：

S1、首先，钢筋机构5进行预先的焊接工作，将预应力杆20、限位环架21、外置张拉杆22整体进行焊接固定；

S2、之后，将外绞线环7环绕焊接在预应力杆20的外侧位置处，将第一应力内置杆9、第二应力内置杆13通过张拉，进行预应力的调节，将钢绞线环8连接在第一应力内置杆9、第二应力内置杆13上；

S3、然后，将内绞线部件6通过第一嵌套部分12、第二嵌套部分16与预应力杆20进行连接，且连接在预应力杆20的内侧位置处，套接环套18与预应力杆20嵌套连接，通过紧固销轴19进行旋拧固定，固定架17与第一嵌套环11、第二嵌套环15相固定连接；

S4、最后，张拉外置张拉杆22，进行混凝土的浇筑，通过离心固化，将预应力钢筋结构1、混凝土外层2、混凝土中心层3进行整体成型。

实施例1的工作原理为：在使用时，使用者先进行预应力钢筋结构1的组装生产，预应力钢筋结构1由钢绞线支撑机构4、钢筋机构5组合设置，钢筋机构5进行预先的焊接工作，将预应力杆20、限位环架21、外置张拉杆22整体进行焊接固定，之后将外绞线环7环绕焊接在预应力杆20的外侧位置处，进行相互的组合固定，之后进行内绞线部件6的生产加工，将第一应力内置杆9、第二应力内置杆13通过张拉，进行预应力的调节，将钢绞线环8连接在第一应力内置杆9、第二应力内置杆13上，且外层环10、第一嵌套环11相固定，另一侧的第二嵌套环15通过焊接架14与钢绞线环8相固定，从而进行内绞线部件6的组合生产工作，之后将内绞线部件6通过第一嵌套部分12、第二嵌套部分16与预应力杆20进行连接，且连接在预应力杆20的内侧位置处，套接环套18与预应力杆20嵌套连接，之后通过紧固销轴19进行旋拧固定，固定架17与第一嵌套环11、第二嵌套环15相固定连接，从而实现预应力钢筋结构1的整体结构设置，同时张拉外置张拉杆22，给予预应力杆20、外置张拉杆22预应力，之后进行混凝土的浇筑，通过离心固化，将预应力钢筋结构1、混凝土外层2、混凝土中心层3进行整体成型，实现管桩结构的生产工作。

实施例2

在实施例1的基础上，如图9所示，外置张拉杆22的侧端设有弧形绞线25，弧形绞线25贯通连接有贯通套筒24，且弧形绞线25的底端固定连接有集合绞线23。

在实施本实施例时，贯通套筒24用于集合绞线23、弧形绞线25的中心限位，集合绞线23、弧形绞线25与贯通套筒24贯通设置，通过集合绞线23进行统一的张拉处理，给予外置张拉杆22预应力，方便进行集中预应力的施加工作。

实施例3

在实施例2的基础上，如图10所示，集合绞线23铆接有铆座26，铆座26的侧端限位连接有紧固环盘27。

在实施本实施例时，铆座26用于集合绞线23的限位连接，且铆座26与紧固环盘27相限位连接，方便与贯通套筒24进行连接，方便进行后期的统一裁切工作，将多余的集合绞线23进行剪断，方便进行后续的使用对接。

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 (6)

1.一种连接型预应力混凝土管桩结构，包括预应力钢筋结构（1）、混凝土外层（2）和混凝土中心层（3），其特征在于：所述混凝土外层（2）的中心固定连接有混凝土中心层（3），所述混凝土外层（2）、混凝土中心层（3）之间与预应力钢筋结构（1）相固定连接；

所述预应力钢筋结构（1）包括钢绞线支撑机构（4）和钢筋机构（5），所述钢筋机构（5）与钢绞线支撑机构（4）相限位连接，所述钢绞线支撑机构（4）包括内绞线部件（6）和外绞线环（7），所述内绞线部件（6）限位固定在外绞线环（7）的内侧；

所述内绞线部件（6）包括钢绞线环（8）、第一应力内置杆（9）、外层环（10）、第一嵌套环（11）、第一嵌套部分（12）、第二应力内置杆（13）、焊接架（14）、第二嵌套环（15）和第二嵌套部分（16），所述外层环（10）的侧端与第一嵌套环（11）相固定连接，所述第一嵌套环（11）的外侧固定连接有第一嵌套部分（12），所述外层环（10）的中心一侧设有第一应力内置杆（9），所述外层环（10）的中心另一侧设有第二应力内置杆（13），所述第一应力内置杆（9）、第二应力内置杆（13）之间设有钢绞线环（8）；

所述焊接架（14）、第二嵌套环（15）、第二嵌套部分（16）设在第一嵌套环（11）、第一嵌套部分（12）的另一侧位置，且第二嵌套环（15）、第二嵌套部分（16）相固定连接，所述第二嵌套环（15）通过焊接架（14）与侧部位置的钢绞线环（8）相固定连接，所述第一嵌套环（11）与外层环（10）相固定连接；

所述第二嵌套部分（16）包括固定架（17）、套接环套（18）和紧固销轴（19），所述固定架（17）的前端固定连接有套接环套（18），所述套接环套（18）进行弹性变形，且采用片状结构设置，且套接环套（18）之间设有紧固销轴（19），所述紧固销轴（19）将套接环套（18）限位连接；

所述钢筋机构（5）包括预应力杆（20）、限位环架（21）和外置张拉杆（22），所述预应力杆（20）的侧端位置与外置张拉杆（22）相固定连接，所述预应力杆（20）、外置张拉杆（22）之间与限位环架（21）嵌套连接设置；所述套接环套（18）通过紧固销轴（19）与预应力杆（20）相限位固定，且预应力杆（20）、外置张拉杆（22）采用整体结构设置，所述外绞线环（7）、钢绞线环（8）采用双层结构设置。

2.根据权利要求1所述的一种连接型预应力混凝土管桩结构，其特征在于：所述外绞线环（7）、钢绞线环（8）设在混凝土外层（2）、混凝土中心层（3）之间，且与混凝土外层（2）、混凝土中心层（3）相固定连接，所述固定架（17）与第一嵌套环（11）相固定连接，所述预应力杆（20）处于外绞线环（7）、钢绞线环（8）的连接位中心位置。

3.根据权利要求2所述的一种连接型预应力混凝土管桩结构，其特征在于：所述第一应力内置杆（9）、第二应力内置杆（13）采用对称设置，且第一应力内置杆（9）、第二应力内置杆（13）均与钢绞线环（8）相连接，所述第一应力内置杆（9）、第二应力内置杆（13）的侧部分别与对称设置的外层环（10）相连接。

4.根据权利要求3所述的一种连接型预应力混凝土管桩结构，其特征在于：所述外置张拉杆（22）的侧端设有弧形绞线（25），所述弧形绞线（25）贯通连接有贯通套筒（24），且弧形绞线（25）的底端固定连接有集合绞线（23）。

5.根据权利要求4所述的一种连接型预应力混凝土管桩结构，其特征在于：所述集合绞线（23）铆接有铆座（26），所述铆座（26）的侧端限位连接有紧固环盘（27）。

6.一种连接型预应力混凝土管桩结构的生产方法，采用如权利要求5所述的连接型预应力混凝土管桩结构，其特征在于，包括以下步骤：

S1、首先，钢筋机构（5）进行预先的焊接工作，将预应力杆（20）、限位环架（21）、外置张拉杆（22）整体进行焊接固定；

S2、之后，将外绞线环（7）环绕焊接在预应力杆（20）的外侧位置处，将第一应力内置杆（9）、第二应力内置杆（13）通过张拉，进行预应力的调节，将钢绞线环（8）连接在第一应力内置杆（9）、第二应力内置杆（13）上；

S3、然后，将内绞线部件（6）通过第一嵌套部分（12）、第二嵌套部分（16）与预应力杆（20）进行连接，且连接在预应力杆（20）的内侧位置处，套接环套（18）与预应力杆（20）嵌套连接，通过紧固销轴（19）进行旋拧固定，固定架（17）与第一嵌套环（11）、第二嵌套环（15）相固定连接；

S4、最后，张拉外置张拉杆（22），进行混凝土的浇筑，通过离心固化，将预应力钢筋结构（1）、混凝土外层（2）、混凝土中心层（3）进行整体成型。