CN116427394A - 一种销钉式连接件及预制混凝土桩 - Google Patents

一种销钉式连接件及预制混凝土桩 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种销钉式连接件，包括第一螺母套筒、第二螺母套筒、开孔插杆以及锁紧定位销；第一螺母套筒的两端分别与主筋和开孔插杆连接；开孔插杆的一端设有定位销孔；第二螺母套筒包括第二螺母套筒本体和锁紧定位销安装筒，第二螺母套筒本体的一端与主筋连接；锁紧定位销安装筒内设有锁紧定位销；当开孔插杆插入第二螺母套筒中时，锁紧定位销能够将开孔插杆与第二螺母套筒进行限位固定。本发明公开的销钉式连接件具有在用于预制混凝土桩连接时，能够保证两节预制桩连接端面之间完全贴合无间隙。

Description

一种销钉式连接件及预制混凝土桩
技术领域
本发明涉及预制件连接技术领域，尤其是一种销钉式连接件及预制混凝土桩。
背景技术
一般的工程桩(预制桩)都为多节桩，现有的预制混凝土桩端部一般通过机械接头进行桩之间的快速连接。
然而，现有的预制桩存在以下问题：1、预制混凝土桩的端面存在一定的倾斜度，国标GB13476-2009中表6管桩尺寸允许偏差规定：针对直径为300mm至700mm的管桩，其端面允许存在的倾斜距离为-2mm至+5mm，直径为800mm至1400的管桩，其端面允许存在的倾斜距离为-4mm至+7mm，因此当两根桩(直径为300mm至700mm)对接时，在只考虑一根桩端面倾斜时，最大会存在5mm的间隙；2、预制混凝土桩在打桩时存在一定的垂直度，《预制桩施工相关规范要求》第7.4.3桩打入时应符合规定中规定桩插入时的垂直度不得超过0.5％。
正是由于预制桩存在桩端面倾斜和施工桩身垂直度的误差的问题，造成现有的机械接头进行预制桩连接后，两节预制桩连接端面之间会存在间隙，使得在使用小应变检测成桩完整性时会出现检测不合格的问题；同时，两节预制桩连接端面之间会存在间隙，进而在沉桩过程中，预制桩连接端面会被压坏或爆桩的问题。
发明内容
本发明针对上述问题而提出了一种销钉式连接件。
本发明采用的技术手段如下：
一种销钉式连接件，包括第一螺母套筒、第二螺母套筒、开孔插杆以及锁紧定位销；
所述第一螺母套筒的一端与主筋连接，另一端与所述开孔插杆的一端连接；
所述开孔插杆的另一端为定位销连接部，所述定位销连接部上沿插杆的径向方向设有贯穿所述定位销连接部的定位销孔；
所述第二螺母套筒包括第二螺母套筒本体和锁紧定位销安装筒，所述第二螺母套筒本体内设有插杆插入腔，所述第二螺母套筒本体的一端与主筋连接，另一端为插杆插入端；
所述锁紧定位销安装筒沿径向方向设置在所述第二螺母套筒本体上，所述锁紧定位销安装筒上设有与所述插杆插入腔连通的定位销安装腔；
当所述定位销连接部由所述插杆插入端插入所述插杆插入腔中时，所述锁紧定位销能够通过所述定位销安装腔并穿入所述定位销孔中，用于将所述开孔插杆与所述第二螺母套筒进行限位固定。
进一步地，所述开孔插杆与所述锁紧定位销连接的抗拉强度大于或等于主筋或螺母套筒的抗拉强度。
进一步地，所述开孔插杆与所述锁紧定位销连接在承受11.7Mpa拉拔力时无延性变形。
进一步地，所述定位销连接部上设有相对设置的第一平面，所述插杆插入腔的内壁上设有相对设置的第二平面；
当所述定位销连接部插入所述插杆插入腔的过程中，所述第一平面与所述第二平面相互作用使得所述定位销孔与所述定位销安装腔的位置相对应。
进一步地，还包括能够塞入定位销安装腔端口的橡胶堵头。
进一步地，所述第一螺母套筒和所述第二螺母套筒内还设有环氧树脂胶。
进一步地，所述插杆插入腔靠近所述插杆插入端的一端还设有用于将定位销安装腔端口定位的内六边形孔。
进一步地，所述定位销安装腔为光孔或螺纹孔，所述锁紧定位销为光轴柱形销钉或柱形销钉一端设有螺纹结构。
进一步地，所述插杆插入腔的内壁上还设有定位销卡槽，所述锁紧定位销穿入所述定位销孔中时，所述锁紧定位销的两端分别卡入所述定位销卡槽和所述定位销安装腔中。
一种具有销钉式连接件的预制混凝土桩，包括预制混凝土桩本体、设置在预制混凝土桩本体内的主筋以及本申请公开的所述的销钉式连接件；
主筋的一端与第一螺母套筒的第一主筋连接端连接，主筋的另一端与第二螺母套筒本体的第二主筋连接端连接，锁紧定位销安装筒的端部设置在预制混凝土桩本体的外侧壁上，锁紧定位销设置在所述锁紧定位销安装筒内。
与现有技术比较，本发明公开的销钉式连接件具有以下有益效果：本发明公开的销钉式连接件由于通过设置锁紧定位销，定位插杆与螺母套筒之间通过锁紧定位销进行锁紧限位固定连接，通过本发明公开的销钉式连接件进行预制混凝土连接时，能够保证两节预制桩连接端面之间完全贴合无间隙，消除了在使用小应变检测成桩完整性时出现检测不合格的问题和在沉桩过程中预制桩连接端面会被压坏或爆桩的问题。
附图说明
图1为本发明公开的销钉式连接件的轴视图，图中开孔插杆未插入第二螺母套筒内；
图2为本发明公开的销钉式连接件的主视图，图中开孔插杆未插入第二螺母套筒内；
图3为图2的右视图；
图4为本发明公开的销钉式连接件的剖视图，图中开孔插杆未插入第二螺母套筒内；
图5为第一螺母套筒的结构图；
图6为第一螺母套筒的剖视图；
图7为开孔插杆的结构图；
图8为开孔插杆的剖视图；
图9为第二螺母套筒的主视图；
图10为第二螺母套筒的剖视图；
图11为具有本发明公开的销钉式连接件的预制混凝土桩的在桩连接过程中的示意图，图中两个预制混凝土桩连接件未插接；
图12为具有本发明公开的销钉式连接件的预制混凝土桩的在桩连接过程中的示意图，图中开孔插杆开始插入第二螺母套筒中；
图13为具有本发明公开的销钉式连接件的预制混凝土桩的在桩连接过程中的示意图，图中开孔插杆完全插入第二螺母套筒中并由锁紧定位销限位固定。
图中：1、第一螺母套筒；10、第一主筋连接端；11、插杆连接端；
2、第二螺母套筒；20、第二螺母套筒本体；200、第二主筋连接端；201、插杆插入端；202、内六边形孔；21、锁紧定位销安装筒；210、定位销安装腔；22、插杆插入腔；220、第二平面；221、定位销卡槽；
3、开孔插杆；30、插杆固定部；31、定位销连接部；310、第一平面；32、定位销孔；
4、锁紧定位销；
5、橡胶堵头；
70、主筋；71、预制混凝土桩本体。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示为本发明公开的销钉式连接件，包括第一螺母套筒1、第二螺母套筒2、开孔插杆3以及锁紧定位销4；
如图5和图6所示，所述第一螺母套筒1一端为第一主筋连接端10，另一端为插杆连接端11；
如图7和图8所示，所述开孔插杆3一端为插杆固定部30，另一端为定位销连接部31，所述插杆固定部30与所述插杆连接端11连接，所述定位销连接部31上沿开孔插杆1的径向方向设有贯穿所述定位销连接部的定位销孔32；
如图9和图10所示，所述第二螺母套筒2包括第二螺母套筒本体20和锁紧定位销安装筒21，所述第二螺母套筒本体20内设有插杆插入腔22，所述第二螺母套筒本体20一端为第二主筋连接端200，另一端为插杆插入端201；
所述锁紧定位销安装筒21沿径向方向设置在所述第二螺母套筒本体20上，所述锁紧定位销安装筒21上设有与所述插杆插入腔22连通的定位销安装腔210；
所述定位销连接部31由插杆插入端201插入所述插杆插入腔22中时，所述锁紧定位销4能够通过所述定位销安装腔210并穿入所述定位销孔32中用于将所述开孔插杆3与所述第二螺母套筒2进行限位固定，在本实施例中，所述定位销安装腔210为光孔或螺纹孔，所述锁紧定位销为光轴柱形销钉或柱形销钉一端设有螺纹结构，当开孔插杆3插入第二螺母套筒2中后，可以通过敲击光轴销钉或拧动设有螺纹结构的销钉，使得锁紧定位销穿入开孔插杆的定位销孔中。
本发明公开的销钉式连接件由于通过设置锁紧定位销，定位插杆与螺母套筒之间通过锁紧定位销进行锁紧限位固定连接，通过本发明公开的销钉式连接件进行预制混凝土连接时，能够保证两节预制桩连接端面之间完全贴合无间隙，消除了在使用小应变检测成桩完整性时出现检测不合格的问题和在沉桩过程中预制桩连接端面会被压坏或爆桩的问题。
进一步地，所述开孔插杆3与所述锁紧定位销4的抗拉强度大于或等于主筋或螺母套筒的抗拉强度。优选地，所述开孔插杆3与所述锁紧定位销4连接后在承受11.7Mpa拉拔力时无延性变形。本申请中由于开孔插杆3与所述锁紧定位销4的抗拉强度大于或等于主筋或螺母套筒的抗拉强度且所述开孔插杆3与所述锁紧定位销4连接后在承受11.7Mpa拉拔力时无延性变形，使得具有本发明公开的销钉式连接件的预制混凝土桩在受到使得主筋发生延性变形的拉拔力之前，销钉式连接件、主筋以及连接套筒均不会产生延性变形，从而两根预制桩连接端面之间不会产生裂缝或间隙，而在主筋产生延性并被拉断之前，本发明公开的销钉式连接件能够可靠的连接而不会被破坏，进一步保证了预制混凝土桩采用本发明公开的销钉式连接件进行连接的连接性能。具体地，在国家建筑标准设计图集《预制混凝土方桩》(图集号：20G361)中预应力混凝土方桩配筋及力学性能表中详细规定了桩的型号与预应力主筋的关系，例如规定了桩截面为600x600的桩预应力主筋的主筋为24ΦD12.6；在预应力混凝土方桩桩身轴心抗压力、正截面受弯承载力中详细规定了桩截面型号与桩身轴心受拉承载力设计值Nt(kN)，在该表中规定了桩截面为600x600的B形桩，桩身轴心受拉承载力设计值为2544kN，由上述数据可以计算出预制桩预应力主筋的受拉承载力设计值为2544/24＝10.6kN；10.6x1.1＝11.66≈11.7kN，即本申请公开的销钉式连接件在受拉拔力在11.7kN内，预制混凝土桩主筋和销钉式连接件均无延性变形，定位插杆与第二螺母套筒之间也无滑移，从而预制混凝土桩连接端面之间不会产生间隙，从而保证了预制混凝桩的连接性能。
进一步地，如图7、图8和图10所示，所述定位销连接部31上设有相对设置的第一平面310，所述插杆插入腔22的内壁上设有相对设置的第二平面220；
当所述定位销连接部31插入所述插杆插入腔22的过程中，所述第一平面310与所述第二平面220相互作用使得所述定位销孔32与所述定位销安装腔210的位置相对应。
由于在定位销连接部上设有相对设置的第一平面，插杆插入腔的内壁上设有相对设置的第二平面，使得在开孔插杆插入第二螺母套筒的过程中，第二平面与第一平面之间产生导向作用，进而保证开孔插杆插入第二螺母套筒后，第一平面与第二平面相对使得所述定位销孔与所述定位销安装腔的位置相对应，从而使得锁紧定位销能够有效的插入开孔插杆的定位销孔中。
进一步地，如图2和图4所示，还包括能够塞入定位销安装腔210的端口的橡胶堵头5，通过设置橡胶堵头可以在预制混凝土桩浇筑制作过程中对定位销安装腔进行密封，防止混凝土浆进入定位销安装腔内。同时，在混凝土桩连接过程中，可以将橡胶堵头从定位销安装腔的端口中拔出，以便于对锁紧定位销插入开孔插杆中，实现连接件的连接。并且可以在锁紧定位销与开孔插杆连接后，可以用橡胶堵头再一次对定位销安装腔进行密封，可以防止其他物质(泥土、地下水等)等进而定位销套筒的内腔中对机械接头的破坏。
进一步地，所述第二螺母套筒2内还设有环氧树脂胶，由于设置有环氧树脂胶，环氧树脂胶填充在第二螺母套筒内，环氧树脂胶凝固后可以有效的填充销钉式连接件中各部件之间的间隙，尤其是开孔插杆与第二螺母套筒(插杆插入腔)之间的间隙中，进一步地提高了采用本发明公开的销钉式连接件进行混凝土桩的抗拔性能和抗剪性能。
进一步地，如图10所示，所述插杆插入腔22靠近所述插杆插入端201的一端还设有用于对锁紧定位销安装筒的端口进行定位的内六边形孔202，在第二螺母套筒的端部设有内六边形孔，在预制混凝土桩制作过程中，内六边形孔可以卡在张拉板上的六边形凸台上，以保证锁紧定位销安装筒的端口朝向预制混凝土桩钢筋笼的外侧，从而使得预制混凝土桩制成后，锁紧定位销安装筒端部设置在预制混凝土桩本体的外侧壁上。
进一步地，如图10所示，所述插杆插入腔22的内壁上还设有定位销卡槽221，所述锁紧定位销4穿入所述定位销孔32中时，所述锁紧定位销4的两端分别卡入所述定位销卡槽221和所述定位销安装腔210中，进一步提高锁紧定位销、开孔插杆以及第二螺母套筒之间的连接性能。
如图11、图12和图13所示为本发明公开的具有销钉式连接件的预制混凝土桩，包括预制混凝土桩本体72、设置在预制混凝土桩本体71内的主筋70以及本申请所述的销钉式连接件；
第一螺母套筒1和第二螺母套筒2分别设置在预制混凝土桩本体72的两端，主筋70的一端与第一螺母套筒1的第一主筋连接端10连接，第一螺母套筒1上安装有开孔插杆3，主筋70的另一端与第二螺母套筒本体20的第二主筋连接端200连接，锁紧定位销安装筒21的端部设置在预制混凝土桩本体71的外侧壁上，锁紧定位销安装筒21内设有锁紧定位销4，当相邻的两节预制混凝土桩进行连接时，在相连接的两个桩端面和螺母套筒内注入环氧树脂胶，然后安装有开孔插杆的预制混凝土桩插入相邻的预制混凝土桩设有第二螺母套筒的一端，当开孔插杆插入第二连接螺母套筒中后，去除塞在定位销安装腔的端口的橡胶堵头，并从预制混凝土桩的外侧壁处将锁紧定位销插入开孔插杆的定位销孔中，实现开孔插杆与第二螺母套筒的连接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种销钉式连接件，其特征在于：包括第一螺母套筒(1)、第二螺母套筒(2)、开孔插杆(3)以及锁紧定位销(4)；
所述第一螺母套筒(1)的一端与主筋(70)连接，另一端与所述开孔插杆(3)的一端连接；
所述开孔插杆(3)的另一端为定位销连接部(31)，所述定位销连接部(31)上沿插杆的径向方向设有贯穿所述定位销连接部(31)的定位销孔(32)；
所述第二螺母套筒(2)包括第二螺母套筒本体(20)和锁紧定位销安装筒(21)，所述第二螺母套筒本体(20)内设有插杆插入腔(22)，所述第二螺母套筒本体(20)的一端与主筋(70)连接，另一端为插杆插入端(201)；
所述锁紧定位销安装筒(21)沿径向方向设置在所述第二螺母套筒本体(20)上，所述锁紧定位销安装筒(21)上设有与所述插杆插入腔(22)连通的定位销安装腔(210)；
当所述定位销连接部(31)由所述插杆插入端(201)插入所述插杆插入腔(22)中时，所述锁紧定位销(4)能够通过所述定位销安装腔(210)并穿入所述定位销孔(32)中，用于将所述开孔插杆(3)与所述第二螺母套筒(2)进行限位固定。
2.根据权利要求1所述的销钉式连接件，其特征在于：所述开孔插杆(3)与所述锁紧定位销(4)连接的抗拉强度大于或等于主筋或螺母套筒的抗拉强度。
3.根据权利要求1所述的销钉式连接件，其特征在于：所述开孔插杆(3)与所述锁紧定位销(4)连接后在承受11.7Mpa拉拔力时无延性变形。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的销钉式连接件，其特征在于：所述定位销连接部(31)上设有相对设置的第一平面(310)，所述插杆插入腔(22)的内壁上设有相对设置的第二平面(220)；
当所述定位销连接部(31)插入所述插杆插入腔(22)的过程中，所述第一平面(310)与所述第二平面(220)相互作用使得所述定位销孔(32)与所述定位销安装腔(210)的位置相对应。
5.根据权利要求4所述的销钉式连接件，其特征在于：还包括能够塞入定位销安装腔(210)端口的橡胶堵头(5)。
6.根据权利要求4所述的销钉式连接件，其特征在于：所述第二螺母套筒(2)内还设有环氧树脂胶。
7.根据权利要求4所述的销钉式连接件，其特征在于：所述插杆插入腔(22)靠近所述插杆插入端(201)的一端还设有用于对定位销安装腔(210)端口进行定位的内六边形孔(202)。
8.根据权利要求1所述的销钉式连接件，其特征在于：所述定位销安装腔(210)为光孔或螺纹孔，所述锁紧定位销(4)为光轴柱形销钉或柱形销钉一端设有螺纹结构。
9.根据权利要求1所述的销钉式连接件，其特征在于：所述插杆插入腔(22)的内壁上还设有定位销卡槽(221)，所述锁紧定位销(4)穿入所述定位销孔(32)中时，所述锁紧定位销(4)的两端分别卡入所述定位销卡槽(221)和所述定位销安装腔(210)中。
10.一种具有销钉式连接件的预制混凝土桩，其特征在于：包括预制混凝土桩本体(71)、设置在预制混凝土桩本体(71)内的主筋(70)以及权利要求1至9任意一项所述的销钉式连接件；
第一螺母套筒(1)和第二螺母套筒(2)分别设置在预制混凝土桩本体(71)的两端，且主筋(71)的一端与第一螺母套筒(1)的一端连接，主筋的另一端与第二螺母套筒本体(20)的一端连接，锁紧定位销安装筒(21)的端口设置在预制混凝土桩本体的外侧壁上，锁紧定位销(4)设置在所述锁紧定位销安装筒(21)内。
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