CN116289906A - 混凝土管桩快速机械接头结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土管桩快速机械接头结构，本发明有效解决了现有在进行管桩沉桩连接时，连接效率较低且连接效果差的问题；解决的技术方案包括：本方案在进行接桩过程中，施工人员可通过转动辅助端板进而实现在不调整悬吊管桩的情况下，轻易的将卡柱、卡孔调整到位置相对应状态，相对于传统的需要施工人员反复调整悬吊管桩的角度而导致需要耗费大量的时间来完成相邻两管桩对接的方式而言，大大缩短了接桩时间，提高了沉桩的效率。

Description

混凝土管桩快速机械接头结构

技术领域

本发明涉及工程施工技术领域，尤其涉及混凝土管桩快速机械接头结构。

背景技术

预应力管桩是一种工程建设材料，主要用于铁道桥梁等大型建设工程，其用途是：当地质条件不好，地基承载力较小时，采用桩基并且将一根一根的预应力管桩打入至地下(在打入过程中需要将相邻两管桩之间进行连接固定，即接桩)，将上面的建筑的重量通过管桩传导下层承载力高的土层上，在施工过程中，现有的预应力混凝土管桩接桩方式多采用焊接的方式进行连接；

焊接是在现场通过将安装在管桩两端位置处的端头板进行焊接进而实现将相邻两根管桩连接在一起的效果，但是焊接好的桩接头部位需要冷却一定时间方可继续沉桩(若焊接完成立即进行沉桩，则导致焊接部位遇水而产生脆裂，产生安全隐患)，而且不同工人其焊接的质量难以得到保障，接头焊接质量受焊接工人技术、焊接环境影响较大，焊接质量不稳定；

现有的预应力管桩为了增强其抗剪能力，通常在相配合的端头板上设有卡柱、卡孔，在接桩过程中通过将其中一端头板上的卡柱插入至另一端头板上的卡孔内，而后在相邻两端头板拼接位置通过焊接的方式实现将两管桩连接在一起，从而增加了连接在一起后的管桩的抗剪能力(来自周围土层对其施加的水平推力)，但是在将卡柱插入至卡孔过程中，施工人员需要反复调整悬吊管桩的角度，以使得卡柱、卡孔位置相对应进而通过控制悬吊管桩缓慢下降而实现将卡柱插入至卡孔中，由于管桩自重较大，而卡柱、卡孔的位置调整为一个较为精细的过程，对于施工人员如何精细的调整自重较大管桩的角度成为一大难题，而且严重制约着沉桩的效率；

鉴于此，我们提供混凝土管桩快速机械接头结构用于解决以上问题。

发明内容

本发明提供的混凝土管桩快速机械接头结构，本方案在进行接桩过程中，施工人员可通过转动辅助端板进而实现在不调整悬吊管桩的情况下，轻易的将卡柱、卡孔调整到位置相对应状态，相对于传统的需要施工人员反复调整悬吊管桩的角度而导致需要耗费大量的时间来完成相邻两管桩对接的方式而言，大大缩短了接桩时间，提高了沉桩的效率。

混凝土管桩快速机械接头结构，包括管桩且相邻两管桩连接部位分别安装有上端板、下端板，其特征在于，所述上端板同轴转动安装有调节端板且调节端板上端面设有若干卡柱，所述下端板下端面设有与若干卡柱对应的卡孔，所述下端板内同轴心安装有储能腔且储能腔底部同轴心转动安装有定位盘，所述定位盘连接有设于储能腔内的储能单元且定位盘内沿其径向滑动安装有若干与之弹性连接的定位柱，所述上端板内壁设有与定位柱对应的定位孔；

所述卡孔内滑动安装有与之弹性连接的抵触板且抵触板驱动储能单元，所述储能腔内设有与定位盘对应的限位单元并且限位单元满足：当抵触板在卡孔内移动设定距离时，限位单元解除对定位盘的定位。

上述技术方案有益效果在于：

(1)本方案在进行接桩过程中，施工人员可通过转动辅助端板进而实现在不调整悬吊管桩的情况下，轻易的将卡柱、卡孔调整到位置相对应状态，相对于传统的需要施工人员反复调整悬吊管桩的角度而导致需要耗费大量的时间来完成相邻两管桩对接的方式而言，即减轻了施工人员的工作强度，又大大缩短了接桩时间，提高了沉桩的效率；

(2)本方案在完成相邻两管桩的连接后，通过向上端板、下端板所处的空间区域内浇筑一定量的混凝土进而提高了相邻两管桩连接部位的连接强度，而且在浇筑混凝土的同时还可同步对预先设置的预应力筋施加一定程度的预应力，进而增强该区域内混凝土的抗裂性能，提高其刚度(增加其抗弯、抗剪、抗拉的能力)，从而使得相邻两管桩的连接更加可靠、稳固。

附图说明

图1为本发明上端板、下端板分离时状态示意图；

图2为本发明上端板、下端板剖视后内部结构示意图；

图3为本发明储能腔内结构示意图；

图4为本发明定位柱、第二绳索、离心球连接关系示意图；

图5为本发明限位板、限位块配合关系示意图；

图6为本发明气筒两种结构示意图；

图7为本发明两管桩对接在一起时状态示意图；

图8为本发明第二绳索、环形刀片、线绳连接关系示意图；

图9为本发明预应力筋、连接环安装关系示意图；

图10为本发明预应力筋状态变化示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图10实施例的详细说明中，可清楚的呈现，以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

实施例1，本实施例提供混凝土管桩快速机械接头结构，如附图1所示，包括管桩且相邻两管桩连接部位分别安装有上端板2、下端板3(上端板2、下端板3在管桩预制前与其内部的钢筋通过焊接或者其他方式提前连接在一起，然后再进行混凝土的浇筑，由于该部分为现有技术，加之本方案的改进点也不在于此，故不再对其进行具体描述)，本方案的改进之处在于：

如附图2所示，在上端板2上同轴转动安装有调节端板4(上端板2上端面、调节端板4下端面分别设有卡接且能实现转动安装配合的结构，图中示出未标号)且调节端板4上端面设有若干卡柱5，在下端板3的下表面位置设有与卡柱5对应数量的卡孔6，在下端板3内同轴心安装有储能腔7(储能腔7外侧壁经安装杆40实现与下端板3内侧壁固定连接，安装杆40内部为中空结构)，在储能腔7底部同轴心转动安装有定位盘8(定位盘8的外径小于上、下端板3的内径)，定位盘8连接有安装于储能腔7内的储能单元，如附图4所示，在定位盘8内沿其径向滑动安装有若干定位柱9(定位柱9和定位盘8之间连接有弹簧且弹簧初始时处于被压缩状态，此时若干定位柱9受限并且收缩于定位盘8内)，在上端板2内侧壁设有与定位柱9相对应的定位孔10，在卡孔6内竖向滑动安装有抵触板11(抵触板11与卡孔6之间连接有弹簧)，抵触板11驱动安装在储能腔7内的储能单元，本实施例在具体使用时，如下：

如附图2所示，此时位于下方的管桩已经沉入地下并且上端板2距离地表一定距离，随后施工人员通过吊机设备将待沉入的管桩悬吊并且位于下方管桩的正上方位置，此时施工人员只需转动位于下方管桩上的调节端板4(调整其角度)，此时无需对悬吊的管桩角度进行调整，从而实现将安装在调节端板4上端面的卡柱5和安装在下端板3下表面处的卡孔6实现一一对应，随后施工人员通过吊机控制悬吊管桩的高度并且使其缓慢下降，最终轻易的实现将卡柱5插入至卡孔6中并且完成相邻两管桩的对接过程，相比于传统的对接方式，施工人员无需通过调整处于悬吊状态的管桩的角度来实现对接过程(管桩自重较大而且角度的调整较为精细，无疑增加了施工人员的工作难度)，即降低了施工人员的工作难度，也提高了接桩的效率；

当施工人员完成卡柱5、卡孔6位置的对应并且处于悬吊状态的管桩缓慢向下移动时，此时安装在调节端板4上的卡柱5首先抵触于设于卡孔6内的抵触板11上并且迫使抵触板11移动(压缩与之连接的弹簧)，伴随着抵触板11的移动则其同步对安装在储能腔7内的储能单元进行储能(在储能腔7内设有对定位盘8限位的限位单元，抵触板11移动并且对储能单元进行储能的过程中，储能单元不会带动定位盘8转动)，以至当卡柱5完全插入至卡孔6内(此时设于定位盘8内的若干定位柱9也刚好移动至与定位孔10相对应位置)，如附图7中所示状态，此时下端板3的下表面与调节端板4的上表面刚好抵触在一起(此时在卡柱5的作用下迫使抵触板11在卡孔6内移动相应距离，该距离为卡柱5的高度)，此时限位单元解除对定位盘8的限位(储能单元施加在定位盘8上较大转动扭矩)，进而使得定位盘8在储能单元的带动下快速在上端板2内进行转动，伴随着定位盘8快速的旋转使得若干沿定位盘8径向滑动安装的定位柱9不再受限并且在与之连接的弹簧作用下向外滑出定位盘8(最终使得定位柱9头部一端抵触于上端板2的内侧壁上)，加之定位盘8处于快速旋转状态中，以至当定位柱9随着定位盘8转动至与设于上端板2内侧壁上的定位孔10相对应位置时，定位柱9在与之连接弹簧的作用下快速插入至定位孔10中(此时其它定位柱9也同步插入至与之对应的定位孔10中)，使得定位盘8随即停止转动(在定位柱9、定位孔10的配合作用下)，最终如附图7中所示状态，此时在相配合的卡柱5、卡孔6作以及定位柱9、定位孔10的作用下实现将相邻两管桩之间进行连接的效果，通过上述方式进而可实现不间断的沉桩，提高了沉桩的效率；

卡柱5、卡孔6的配合可为相邻两管桩在竖向提供一定程度的抗剪性能，定位柱9、定位孔10的配合可为相邻两管桩在竖向提供一定程度的抗拔性能，注：此时储能腔7、下端板3、调节端板4、位于上方的管桩视为一个整体，定位盘8、上端板2、位于下方的管桩视为一个整体，由于定位盘8、储能腔7之间转动安装，故，此时相邻两管桩受到外力(使得相邻两管桩有相对转动的作用力)的作用时存在一定程度的转动风险(即，定位盘8相对于储能腔7转动，调节端板4相对于上端板2转动)，但是由于管桩自重较大，加之拼接在一起的管桩沉入地下以后，相邻两管桩之间沿竖向的挤压力较大，故，相邻两管桩之间产生相对转动的情况几乎不会出现。

实施例2，在实施例1的基础上，如附图3所示，储能单元包括若干间隔安装于储能腔7内且与之同轴心设置的气筒12(设置在储能腔7内侧壁上，本方案中以设置3个气筒12为例进行说明)，如附图6所示，在气筒12内设有活塞13并且活塞13置于气筒12外一端连接有置于气筒12上方的弧形齿条14(弧形齿条14啮合有转动安装在储能腔7内的主齿轮15)，若干主齿轮15共同啮合有同轴心转动安装在储能腔7内的储能齿轮16，如附图5所示，定位盘8置于储能腔7内一端同轴心安装有转盘17(转盘17、定位盘8可同步转动)，储能齿轮16、转盘17之间经扭簧18实现连接，气筒12连接有设于下端板3内的气体单元并且气体单元经抵触板11驱动；

本实施例在具体工作时，如下：

当卡柱5插入至卡孔6内并且迫使抵触板11在卡孔6内移动时，伴随着抵触板11的移动，则通过气体单元逐渐向与之对应的气筒12内进行充气(如附图6所示，气筒12a端通过管道与气体单元连通，在气筒12b端设有与外界连通的开口)，伴随着抵触板11的移动，则气体单元将气体经a端充入至气筒12内并且迫使活塞13移动(此时气筒12内靠近b端的空气经b端的开口向外排出气筒12)，进而同步带动弧形齿条14移动，弧形齿条14带动与之啮合的主齿轮15转动，如附图3所示，伴随着主齿轮15的转动则同步带动储能齿轮16进行转动，由于此时转盘17受到限位单元的限位无法转动，进而使得连接于储能齿轮16、转盘17之间的扭簧18被储能，以至卡柱5完全插入至卡孔6中，此时连接于储能齿轮16、转盘17之间的扭簧18储存有一定的转动势能；

伴随着卡柱5完全插入至卡孔6内，与此同步进行的是：限位单元同步解除对转盘17的限位，此时转盘17在扭簧18的作用下快速转动，进而同步带动定位盘8快速转动，从而实现在定位盘8快速转动的过程中将若干定位柱9插入至定位孔10中。

实施例3，在实施例2的基础上，如附图2所示，气体单元包括设于下端板3内且与卡孔6竖向间隔设置的气腔19，在气腔19内设有与之滑动安装的阀板20且分别与气腔19之间连接有弹簧，阀板20经与之对应的抵触板11驱动，气腔19上端经管道和与之对应的气筒12(a端)连实现通，气腔19下端设有与下端板3内侧空间连通的孔道21；

当抵触板11在卡柱5的作用下沿着卡孔6内移动时，进而会同步带动阀板20在气腔19内移动(压缩与之连接的弹簧)，伴随着阀板20的移动，则实现将原本位于阀板20上方气腔19空间内的气体通过管道经气筒12a端送入至气筒12内，进而迫使活塞13在气筒12内移动，最终实现带动弧形齿条14移动(通过主齿轮15、储能齿轮16之间的配合进而实现对扭簧18储能)，注：伴随着阀板20在腔内上移，则外界空气经孔道21进入至位于阀板20下方气腔19的空间内(以实现配合阀板20在气腔19内的移动)，在卡柱5还未完全插入至卡孔6内时，下端板3的下表面和调节端板4的上表面还未抵触在一起(即，下端板3的内侧空间与外界处于连通状态)。

实施例4，在实施例2的基础上，如附图5所示，限位单元包括沿储能腔7径向滑动安装的限位板22(在储能腔7内侧壁设有用于实现限位板22在储能腔7内滑动的滑槽，图中示出未标号)，限位板22与储能腔7内壁之间连接有弹簧且限位板22上连接有第一绳索25，第一绳索25经固定安装在储能腔7外壁的安装杆40伸入至卡孔6内并且与抵触板11的上表面连接(如附图2中局部放大图所示，在卡孔6内设有与第一绳索25配合的导向机构，导向机构可为安装在卡孔6内的导向杆，导向杆在图中示出未标号)，如附图5所示，安装杆40内为中空结构并且经设于下端板3壁中的通孔实现与卡孔6连通，第一绳索25依次经安装杆40、通孔并且在导向杆的作用下实现导向，最终与抵触板11上表面固定连接；

如附图5所示，在转盘17靠近边缘一侧沿其径向设有限位块23并且限位板22上设有与限位块23对应的卡槽24，当转盘17被处于限位状态时，限位块23刚好处于卡槽24中，从而抑制转盘17在储能腔7内的转动；

设定初始当卡柱5未插入至卡孔6内时(抵触板11未受到外界的抵触力)，在与抵触板11连接的弹簧作用下通过第一绳索25拽拉限位板22并且使得与限位板22连接的弹簧处于被压缩状态(此时弹簧有着迫使限位板22朝着靠近转盘17中心方向移动的趋势)，如附图2所示，当卡柱5插入至卡孔6内并且迫使抵触板11向上移动时，通过抵触板11逐渐压缩与之连接的弹簧(此时压缩弹簧的作用力来自管桩的自重)，伴随着抵触板11的上移，则与之连接的第一绳索25会同步上移，由于此时与限位板22连接的弹簧处于被压缩状态，故，当第一绳索25随着抵触板11上移时，在与限位板22连接弹簧的作用下会同步带动限位板22朝着靠近转盘17中心位置移动(即，使得第一绳索25始终保持绷紧状态)，以至当卡柱5完全插入至卡孔6内时，此时限位板22在与之连接弹簧作用下刚好使得设于转盘17上的限位块23从卡槽24中完全脱离，即，此时限位块23不再受到卡槽24的限位，此时转盘17、定位盘8处于自由状态，故，方可在扭簧18的作用下带动转盘17、定位盘8在上端板2内侧空间内快速旋转，以实现在旋转过程中将若干定位柱9插入至定位孔10中；

注：伴随着抵触板11在卡孔6内的上移会将原本位于抵触板11上方卡孔6空间内的气体向上经中空的安装杆40挤入至储能腔7中(使得储能腔7内的气压有所上升)，故，在设置抵触板11、卡孔6时，在抵触板11与卡孔6内壁接触位置不再进行密封处理，以及在卡柱5、卡孔6内壁接触部位也不再做密封处理，从而实现当卡柱5顶推抵触板11在卡孔6内上移时，原本位于抵触板11上方空间的气体可经抵触板11、卡孔6之间缝隙、卡柱5、卡孔6之间缝隙向外排出。

实施例5，在实施例1的基础上，如附图4所示，定位盘8、转盘17之间经转杆26实现连接并且定位盘8经转杆26转动安装于储能腔7内，在转杆26外壁上间隔环绕设有若干弧形杆27(如附图4所示，弧形杆27内部设置有与转杆26内部连通的圆形孔，圆形孔在图中示出未标号)，若干定位柱9相向一侧分别连接有线绳28且若干线绳28共同连接于设置在转盘17中心位置的圆台29，在定位盘8内中心位置竖向滑动安装有环形刀片30(环形刀片30与定位盘8之间连接有弹簧)且环形刀片30位于若干线绳28的下方位置，如附图4所示，在环形刀片30上端面连接有第二绳索31(有多条且与弧形杆27的数量相对应)，第二绳索31向上延伸至转杆26内并且经设于转杆26内的导向杆导向后延伸至设于弧形杆27内的圆形孔中，注：弧形杆27远离转杆26一端设置为水平结构并且在该水平结构内设有离心球32(离心球32与第二绳索31连接，离心球32由密度较大的材质制成)；

若干定位柱9在与之连接的线绳28作用下收缩于定位盘8内并且使得与定位柱9连接的弹簧处于被压缩状态，当限位单元不再对转盘17进行限位并且在扭簧18的作用下迫使定位盘8快速旋转时，使得位于弧形杆27水平部位内的离心球32在离心力的作用下朝着远离转杆26方向在圆形孔内移动，进而通过第二绳索31向上提拉环形刀片30，由于此时与圆台29连接的线绳28在与定位柱9连接弹簧的作用下处于紧绷状态，当环形刀片30在第二绳索31的提拉下上移时(与环形刀片30连接的弹簧被拉伸)，以至环形刀片30与线绳28接触时，会使得线绳28在短时间内断裂(处于绷紧状态的线绳28受到刀片的切割极易断裂)，当线绳28断裂时，定位柱9不再受到线绳28对其的拉力并且在与之连接弹簧的作用快速沿着定位盘8径向向外滑动，在随着定位盘8快速旋转过程中，定位柱9首先向外滑出定位盘8一端会先抵触于上端板2的内侧壁上，并且随着定位盘8的继续转动，使得定位柱9随着定位盘8转动至和设于上端板2内侧壁上的其中一个定位孔10相对应时，定位柱9在弹簧的作用下插入至定位孔10中(由于定位孔10和定位柱9的位置相对应，故其它定位柱9也会同步插入至定位孔10中)，待定位柱9插入至定位孔10内时，定位盘8也就随之停止转动，位于弧形杆27内的离心球32也会失去离心力并且在环形刀片30和与之连接挺好的作用下，最终恢复至初始位置。

实施例6，在实施例2的基础上，为了使得本方案得以更好的实施，本实施例做出进一步优化，即，在下端板3和与之连接的管桩之间、上端板2和与之连接的管桩之间均设有密封板35，密封板35可通过提前(即在预制混凝土管桩时)焊接的方式实现和与之对应的上、下端板3进行固定连接，如附图7所示，从而实现当相邻两管桩实现连接时，在两密封板35之间构成一个密封的区域(H区域)，如附图10所示，在下端板3靠近与之连接管桩部位的轴向两侧分别设有注浆孔33、排气孔34，当卡柱5完全插入至卡孔6、定位柱9插入至定位孔10内后，此时施工人员通过注浆孔33向两密封板35围成的H区域内浇筑混凝土浆液，伴随着混凝土浆液的注入则原本位于H空间区域内的空气经排气孔34向外排出，最终实现将H区域完全被混凝土浆液所填充，随后施工人员将注浆孔33、排气孔34进行封堵(可通过柱塞塞入至注浆孔33、排气孔34内进而实现将其封堵)，浇筑在H孔区域内的混凝土浆液在随后一定时间内完成凝固(混凝土浇筑完成后不影响继续沉桩过程，混凝土可在管桩沉入至地下一定时间后凝固)；

注：浇筑的混凝土浆液将储能腔7进行包裹、覆盖并且若干安装在转杆26外壁的弧形杆27也分布于浇筑的混凝土浆液中，待混凝土浆液完全凝固后，有助于避免因定位盘8、储能腔7之间的转动安装配合而导致当管桩连接在一起后，使得相邻两管桩产生相对转动情况的发生，因为待混凝土完全凝固后，凝固后的混凝土则可实现抑制定位盘8、储能腔7之间的转动，若上方管桩、下端板3、调节端板4、储能腔7所构成的整体相对于上端板2、下方管桩、定位盘8(转杆26)所构成的整体产生转动时，势必会使得定位盘8(转杆26)相对于储能腔7之间产生转动，而由于此时凝固的混凝土的存在(混凝土浆液凝与储能腔7外壁、转杆26、若干弧形杆27、定位盘8外表面接触标气在凝固过程中与上述结构部件构成一个整体)，故，使得定位盘8(转杆26)与储能腔7之间无法产生相对转动，从而也就避免了相邻两管桩之间产生相对转动的情况发生，使得相邻两管桩之间连接部位更加牢固、稳定；

若干弧形杆27的设置增大了定位盘8(转杆26)与混凝土的接触面积，从而在当混凝土浆液完全凝固后，能够使得转杆26(定位盘8)更好的与混凝土结合为一个整体，而且若干安装杆40的设置、以及储能腔7较大的表面积(与混凝土也有较大的接触面积)，以实现当混凝土浆液完全凝固后，也能够使得储能腔7与混凝土结合成一个整体，进而对抑制定位盘8、储能腔7之间的相对转动起到更好的效果。

实施例7，在实施例6的基础上，如附图9所示，为了使得H空间区域内的混凝土有着更好的抗剪、抗拉、抗拔性能(以实现增强相邻两管桩连接部位的稳固性)，本实施例在定位盘8上端面同轴心设有与之转动安装的连接环36且连接环36上间隔安装有预应力筋37，预应力筋37上端向上穿出与下端板3连接的密封板35并且向上穿出一端连接有张拉单元(在密封板35上设有与预应力筋37对应的穿孔，并且在穿孔内设有密封橡胶圈以实现密封处理)；

如附图10中右侧视图所示，当下端板3、调节端板4抵触在一起(此时卡柱5完全插入至卡孔6内)时，定位盘8快速旋转由于若干预应力筋37经设于密封板35上的穿孔向上伸出，故，预应力筋37不会随着定位盘8一起转动，而是使得与定位盘8转动安装的连接环36相对于定位盘8之间产生转动(预应力筋37与连接环36的连接部位到定位盘8中心的距离大于弧形杆27末端水平部位到定位盘8中心的距离，故，当定位盘8快速旋转时若干预应力筋37的存在不会妨碍弧形杆27随着定位盘8同步转动)；

当完成混凝土浆液的浇筑后，施工人员通过设于密封板35上方的张拉单元向上张拉预应力筋37，即，施加给预应力筋37一个预应力，待混凝土凝固并且其强度达到预定标准时，撤去张拉单元施加给预应力筋37的张拉力，从而实现对处于H空间区域内混凝土施加一定程度的预应力的效果，其原理和本方案中的管桩在预制过程中相同，即，在管桩预制过程中施加与其内部的钢筋一个张拉力(给管桩施加一个预应力，待管桩硬度达到预定标准后，撤去张拉力)，进而使得成型后的管桩(混凝土)具有较好的抗剪、抗拔、抗拉效果，从而在载荷的作用下避免混凝土构件(H空间区域内的混凝土)出现裂缝或者推迟裂缝的出现，故，通过给混凝土施加预应力进而提高混凝土构件(H空间区域内的混凝土)的刚度，增加其耐久性，从而使得相邻两管桩连接部位具有更好的稳固性(使得连接更为可靠、稳定)。

实施例8，在实施例7的基础上，如附图10所示，张拉单元包括安装于密封板35上端面的张拉筒38(张拉筒38可安装在管桩内壁上也可以安装在密封板35上)，在张拉筒38内竖向滑动有张拉阀39(张拉筒38上端与外界连通)，张拉阀39向外伸出张拉筒38一端和预应力筋37上端固定连接；

在张拉筒38底部设有与气筒12b端连通的管道(图中示出未标号)，如附图6中上侧视图所示，在本实施例中气筒12b端不再设有与外界连通的开口，而是将其b端直接与管道连通并且最终和位于张拉阀39下方张拉筒38内空间实现连通；

设定初始时若干预应力筋37处于松弛状态(如附图10中左侧视图所示)，当卡柱5插入至卡孔6内并且迫使抵触板11移动时，进而会同步带动活塞13在气筒12内移动(由a端向b端移动)，使得位于活塞13、气筒12b端之间的空气经管道挤入至张拉筒38内(位于张拉阀39下方的张拉筒38空间内)，迫使张拉阀39上移进而带动预应力筋37同步移动(使得预应力筋37的松弛程度逐渐减小)，设定当卡柱5完全插入至卡孔6内时(此时弧形齿条14和与之对应的主齿轮15不再啮合，即，弧形齿条14上未设有齿系的部位移动至与主齿轮15对应位置)，此时张拉阀39在张拉筒38内的上移距离还未将预应力筋37拉制(即，此时预应力筋37仍处于一定程度的松弛状态)，之所以这样设置，是为了当卡柱5完全插入至卡孔6内时，预应力筋37在张拉阀39的作用下对连接环36不会产生张拉力(以免影响定位盘8的快速旋转)，若预应力筋37在张拉阀39的作用下处于紧绷状态则其通过连接环36施加在定位盘8上较大的张拉力(会导致连接环36与定位盘8之间的转动摩擦阻力增大，进而影响定位盘8的转速，从而影响若干离心球32在离心力的作用下向外移动的距离)；

当卡柱5完全插入至卡孔6内时，此时预应力筋37还处于一定程度的松弛状态，在后续通过注浆孔33向H空间区域内浇筑混凝土浆液并且以至将H空间区域内完全填充时，此时提高混凝土浆液的浇筑压力(即，对混凝土浆液加压)，如附图7所示，以使得混凝土浆液经孔道21向气腔19内涌入，并且迫使阀板20在气腔19内上移(在阀板20、和与之对应的抵触板11之间经伸缩杆1实现连接，如附图2中局部放大图所示，当阀板20在混凝土浆液的挤压下继续上移时，连接于阀板20、抵触板11之间的伸缩杆1伸长)且此时抵触板11不再上移，进而继续将位于阀板20上方气腔19内的空气挤入至气筒12内，从而迫使活塞13继续向b端移动，进而通过管道继续向张拉筒38内送入气体，故，会迫使张拉阀39继续在张拉筒38内上移，从而带动预应力筋37继续上移以至使得预应力筋37拉至紧绷状态并且施加给预应力筋37一定程度的张拉力(如附图10中左侧视图所示)，如附图10所示，在张拉筒38底部安装有电控阀(图中示出未标号)，当H空间区域内的混凝土强度达到预定标准时，施工人员控制电控阀开启(施工人员根据沉桩区域土质的环境，大致估算出完成浇筑的混凝土浆液凝固至预定标准强度时所需要的时间，在达到该时间时，控制电控阀开启进而将位于张拉阀39下方张拉筒38空间内气压较高的气体向外泄露)，即可实现撤去对预应力筋37施加的张拉力，从而给处于H空间区域内的混凝土施加一定的预应力，增强其抗拉、抗剪、抗拔性能。

上面只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.混凝土管桩快速机械接头结构，包括管桩且相邻两管桩连接部位分别安装有上端板(2)、下端板(3)，其特征在于，所述上端板(2)同轴转动安装有调节端板(4)且调节端板(4)上端面设有若干卡柱(5)，所述下端板(3)下端面设有与若干卡柱(5)对应的卡孔(6)，所述下端板(3)内同轴心安装有储能腔(7)且储能腔(7)底部同轴心转动安装有定位盘(8)，所述定位盘(8)连接有设于储能腔(7)内的储能单元且定位盘(8)内沿其径向滑动安装有若干与之弹性连接的定位柱(9)，所述上端板(2)内壁设有与定位柱(9)对应的定位孔(10)；

所述卡孔(6)内滑动安装有与之弹性连接的抵触板(11)且抵触板(11)驱动储能单元，所述储能腔(7)内设有与定位盘(8)对应的限位单元并且限位单元满足：当抵触板(11)在卡孔(6)内移动设定距离时，限位单元解除对定位盘(8)的定位。

2.根据权利要求1所述的混凝土管桩快速机械接头结构，其特征在于，所述储能单元包括若干间隔安装于储能腔(7)内且与之同轴心设置的气筒(12)，所述气筒(12)内设有活塞(13)且活塞(13)置于气筒(12)外一端连接有弧形齿条(14)，弧形齿条(14)啮合有主齿轮(15)且储能腔(7)内同轴心转动安装有与若干主齿轮(15)啮合的储能齿轮(16)，所述定位盘(8)置于储能腔(7)内一端同轴心设有转盘(17)且转盘(17)、储能齿轮(16)之间经扭簧(18)连接；

所述气筒(12)连接有气体单元且气体单元经抵触板(11)驱动。

3.根据权利要求2所述的混凝土管桩快速机械接头结构，其特征在于，所述气体单元包括设于下端板(3)内且与卡孔(6)竖向间隔设置的气腔(19)，所述气腔(19)内设有与之弹性连接的阀板(20)且阀板(20)经抵触板(11)驱动，所述气腔(19)上端和与之对应的气筒(12)连通且气腔(19)下端设有与下端板(3)内侧连通的孔道(21)。

4.根据权利要求2述的混凝土管桩快速机械接头结构，其特征在于，所述限位单元包括沿储能腔(7)径向滑动安装且与之弹性连接的限位板(22)，所述转盘(17)边缘位置沿其径向设有限位块(23)且限位板(22)上设有与限位块(23)对应的卡槽(24)，所述限位板(22)连接有第一绳索(25)且第一绳索(25)经设于下端板(3)内的导向机构和与之对应的抵触板(11)连接。

5.根据权利要求1所述的混凝土管桩快速机械接头结构，其特征在于，所述定位盘(8)、转盘(17)之间经转杆(26)连接且转杆(26)外壁上间隔环绕设有弧形杆(27)，若干定位柱(9)相向一侧分别连接有线绳(28)且线绳(28)另一端连接有与定位盘(8)同轴心设置的圆台(29)，所述定位盘(8)内同轴心竖向滑动安装有与之弹性连接的环形刀片(30)且环形刀片(30)上端连接有第二绳索(31)，第二绳索(31)另一端位于弧形杆(27)内且连接有设于弧形杆(27)内的离心球(32)。

6.根据权利要求2的混凝土管桩快速机械接头结构，其特征在于，所述下端板(3)上设有注浆孔(33)、排气孔(34)，所述上端板(2)、下端板(3)分别和与之对应的管桩连接部位设有密封板(35)。

7.根据权利要求6的混凝土管桩快速机械接头结构，其特征在于，所述定位盘(8)上端面同轴心设有与之转动安装的连接环(36)且连接环(36)上间隔安装有预应力筋(37)，所述预应力筋(37)向上穿出密封板(35)并且穿出一端连接有张拉单元。

8.根据权利要求7混凝土管桩快速机械接头结构，其特征在于，所述张拉单元包括安装于密封板(35)上端面的张拉筒(38)且张拉筒(38)内设有张拉阀(39)，所述张拉阀(39)向外伸出张拉筒(38)一端和预应力筋(37)连接，所述气筒(12)与张拉筒(38)连通。

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