CN116497800A - 一种销锚机械接头及预制混凝土桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种销锚机械接头及预制混凝土桩，其中机械接头包括第一螺母套筒、第二螺母套筒、定位插杆以及锁紧定位销；第一螺母套筒的一端与定位插杆连接；定位插杆的另一端设有环形卡槽；第二螺母套筒上设有锁紧定位销；当定位插杆插入第二螺母套筒中时，锁紧定位销能够沿第二螺母套筒的径向方向运动，并卡入环形卡槽中，用于将定位插杆与第二螺母套筒进行限位固定。本发明公开的销锚机械接头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

一种销锚机械接头及预制混凝土桩

技术领域

本发明涉及预制件连接技术领域，尤其是一种销锚机械接头及预制混凝土桩。

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锚机械接头。

本发明采用的技术手段如下：

一种销锚机械接头，包括第一螺母套筒、第二螺母套筒、定位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，另一端与所述定位插杆的一端连接；

所述定位插杆的另一端设有环形卡槽；

所述第二螺母套筒的一端与主筋连接，另一端为插杆插入端，所述第二螺母套筒上设有定位销孔，所述锁紧定位销安装在所述定位销孔中；

当所述定位插杆插入所述第二螺母套筒中时，所述锁紧定位销能够沿所述第二螺母套筒的径向方向运动，并卡入所述环形卡槽中，用于将所述定位插杆与所述第二螺母套筒进行限位固定。

进一步地，所述环形卡槽为开口向外张开的梯形环槽；

所述锁紧定位销朝向定位插杆一侧设有锥形卡接面；

当所述锁紧定位销卡入所述环形卡槽中时，所述锥形卡接面与所述梯形环槽的下侧内壁面抵接。

进一步地，所述环形卡槽的内壁面与所述环形卡槽的底面之间的角度大于90°小于等于160°。

进一步地，所述定位插杆与所述锁紧定位销卡接后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，所述定位插杆与所述锁紧定位销卡接后在承受11.7Mpa拉拔力时无延性变形。

进一步地，所述锁紧定位销的一端设置在所述定位销孔中，另一端设置在所述第二螺母套筒外；

所述锁紧定位销设置在所述第二螺母套筒外的部分还套有定位销套筒；

当所述定位插杆插入所述第二螺母套筒中时，能够从靠近所述定位销套筒端部一侧的位置驱动所述锁紧定位销向所述定位插杆一侧运动。

进一步地，所述定位销孔内设有内螺纹，所述锁紧定位销上设有外螺纹，所述定位销套筒内设有内螺纹，所述定位销套筒的由弹性材料制成。

进一步地，所述第二螺母套筒内还设有环氧树脂胶。

进一步地，所述第二螺母套筒靠近所述插杆插入端的一端还设有用于对所述锁紧定位销端部进行定位的内六边形孔。

一种具有销锚机械接头的预制混凝土桩，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所述的销锚机械接头；

第一螺母套筒和第二螺母套筒分别设置在预制混凝土桩本体的两端，且主筋的两端分别与所述第一螺母套筒和所述第二螺母套筒连接，所述第一螺母套筒的另一端安装有所述定位插杆，所述第二螺母套筒上设有所述锁紧定位销；所述锁紧定位销的端部设置在预制混凝土桩本体的外侧壁处；

当两根预制混凝土桩连接时，所述定位插杆插入所述第二螺母套筒中时，所述锁紧定位销沿所述第二螺母套筒的径向方向运动，并卡入所述环形卡槽中，用于将相邻两根预制混凝土桩进行固定连接。

与现有技术比较，本发明公开的销锚机械接头具有以下有益效果：本发明公开的销锚机械接头由于在定位插杆上设有环形卡槽，在第二螺母套筒内设有锁紧定位销，锁紧定位销能入卡入环形卡槽中，以实现定位插杆与第二螺母套筒的卡固连接，通过本发明公开的销锚机械接头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为本发明公开的销锚机械接头的轴视图；

图2为本发明公开的销锚机械接头的主视图；

图3为本发明公开的销锚机械接头的剖视图，图中锁紧定位销未插入定位插杆的环形卡槽中；

图4为本发明公开的销锚机械接头的剖视图，图中锁紧定位销插入定位插杆的环形卡槽中；

图5为第一螺母套筒的主视图；

图6为第一螺母套筒的剖视图；

图7为定位插杆的结构图；

图8为第二螺母套筒的结构图；

图9为第二螺母套筒的剖视图；

图10为锁紧定位销的结构图；

图11为图10的右视图；

图12为具有本发明公开的销锚机械接头的预制混凝土桩连接结构示意图；图中两节预制混凝土桩连接；

图13为预制混凝土桩的销锚机械接头连接处的结构示意图。

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、插杆插入端；21、定位销孔；22、内六边形孔；23、第二主筋连接端；

3、定位插杆；30、环形卡槽；31、环形卡槽的内壁面；32、插杆连接部；33、插杆卡固部；

4、锁紧定位销；40、锥形卡接面；

5、定位销套筒；50、定位销套筒端部；

60、主筋；61、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锚机械接头，包括第一螺母套筒1、第二螺母套筒2、定位插杆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的一端为第一主筋连接端10，第一主筋连接端10与主筋60连接，另一端为插杆连接端11，插杆连接端11内设有内螺纹，用于与所述定位插杆3的一端连接；

如图7所示，所述定位插杆3的一端为插杆连接部32、另一端为插杆卡固部33，插杆连接部32上设有用于与第一螺母套筒1连接的外螺纹，插杆卡固部33的外壁上设有环形卡槽30；

如图8和图9所示，所述第二螺母套筒2的一端为第二主筋连接端23，第二主筋连接端23与主筋60连接，另一端为插杆插入端20，所述第二螺母套筒2上设有定位销孔21，所述锁紧定位销4安装在所述定位销孔21中，在本实施例中，所述定位销孔21内设有内螺纹，所述锁紧定位销4上设有外螺纹，锁紧定位销与定位销孔螺纹连接，如图10和图11所示，锁紧定位销的一端设有便于使用内六角扳手等拧转的内六角孔；

当所述定位插杆3插入所述第二螺母套筒2中时，所述锁紧定位销4能够沿所述第二螺母套筒2的径向方向运动，并卡入所述环形卡槽30中，用于将所述定位插杆3与所述第二螺母套筒2进行限位固定。

本发明公开的销锚机械接头由于在定位插杆上设有环形卡槽，在第二螺母套筒内设有锁紧定位销，在定位插杆插入第二螺母套筒中后，锁紧定位销端部能偶卡入环形卡槽中，以实现定位插杆与第二螺母套筒的卡固连接从而用于预制混凝土桩的连接，由于锁紧定位销与定位插杆卡接后，锁紧定位销与第二套筒螺母之间形成锁死结构，使得定位插杆与第二螺母套筒之间无法进行任何轴向运动，即通过本发明公开的销锚机械接头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，消除了在进行成桩的小应变检测时会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，如图7和图10所示，所述环形卡槽30为开口向外张开的梯形环槽；所述锁紧定位销4朝向定位插杆3一侧设有锥形卡接面40，即锁紧定位销朝向定位插杆的一侧为锥台结构；当所述锁紧定位销4卡入所述环形卡槽30中时，所述锥形卡接面40与所述梯形环槽的下侧内壁面抵接。由于环形卡槽与锁紧定位销的卡接面为斜面，使得在锁紧定位销沿第二螺母套筒径向方向向定位插杆一侧运动的过程中，锁紧定位销对定位插杆产生向下的拉力，从而进一步地保证了定位插杆与锁紧定位销之间卡接后两节预制桩连接端面之间完全贴合无间隙，从而提高了预制桩之间的连接性能，优选地，所述环形卡槽的内壁面31与所述环形卡槽30的底面之间的角度a大于90°小于等于160°，可以使得锁紧定位销与定位插杆之间获得更好的卡接性能。

进一步地，所述定位插杆3与所述锁紧定位销4卡接后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，所述定位插杆与所述锁紧定位销卡接后在承受11.7Mpa拉拔力时无延性变形。本申请中由于定位插杆与锁紧定位销卡接后的强度大于或等于主筋或螺母套筒的抗拉强度且所述定位插杆与所述锁紧定位销卡接后在承受11.7Mpa拉拔力时无延性变形，使得具有本发明公开的销锚机械接头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，销锚机械接头、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，本发明公开的销锚机械接头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锚机械接头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24Φ^D12.6；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，即本申请公开的销锚机械接头在受拉拔力在11.7kN内，预制混凝土桩主筋和销锚机械接头均无延性变形，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1、图2、图3和图4所示，所述锁紧定位销4的一端设置在所述定位销孔21中，另一端设置在所述第二螺母套筒2外；所述锁紧定位销4设置在所述第二螺母套筒2外的部分还套有定位销套筒5；当所述定位插杆3插入所述第二螺母套筒2中时，能够从靠近所述定位销套筒5端部一侧的位置采用电动扳手等工具驱动所述锁紧定位销4转动进而向所述定位插杆3一侧运动。在本实施例中，所述第二螺母套筒2在设有锁紧定位销的一侧厚度加厚，形成了向外凸出的凸台结构，所述锁紧定位销5设置在所述第二螺母套筒2外的部分套有定位销套筒5，优选地，定位销套筒5为一端开口的套筒结构，定位销套筒采用易发生形变的弹性材料如橡胶或塑料制成，其端部厚度较小，便于在施工过程中发生形变以便于采用电动扳手等工具驱动锁紧定位销转动进而实现向所述定位插杆3一侧运动；具体地，当所述定位插杆3插入第二螺母套筒中时，通过电动扳手等工具驱动带有尖角的内六角扳手等工具刺破定位销套筒的端部，并将内六角扳手插入锁紧定位销端部的内六角孔内，电动扳手通过内六角扳手驱动锁紧定位销转动以实现锁紧定位销向定位插杆一侧运动并插入环形卡槽中。由于锁紧定位销露出第二螺母套筒的部分套有定位销套筒，使得预制混凝土桩在浇筑过程中，混凝土将不能够与锁紧定位销接触，而混凝土与定位销套筒接触并将定位销套筒固定在混凝土桩内，同时定位销套筒的端部设置在预制混凝土桩本体的外壁上，从而保证了在桩连接时，能够由混凝土桩本体的外壁处转动锁紧定位销以实现锁紧定位销与定位插杆的卡固连接，采用定位销套筒具有结构简单，施工方便，降低成本等优点。优选地，所述定位销孔内设有内螺纹，所述锁紧定位销上设有外螺纹，所述定位销套筒内设有内螺纹，即锁紧定位销与第二螺母套筒和定位销套筒均螺纹连接，由于三者之间均螺纹连接从而使得定位销套筒将锁紧定位销锁紧在第二螺母套筒上，避免了在锁紧定位销安装在第二螺母套筒上之后在后续操作过程中(搬运、运输以及其他部件的安装等)造成两者的分离；同时，所述定位销套筒的由弹性材料制成，其可以使得主筋张拉过程中定位销套筒能够发生一定的形变，进而不会影响主筋的垂直度；并且由于定位销套筒发生形变，使得定位销套筒与模具表面之间完全贴合，进而在预制混凝土桩成型后，定位销套筒的端面暴露在预制混凝土桩的侧壁上，以便于后续用电动扳手等工具拧动锁紧定位销；进一步地，所述定位销套筒的由弹性材料制成，在通过电动扳手驱动锁紧定位销与定位插杆卡合后，定位销套筒端部恢复形变，进而将定位销套筒的内腔密闭，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，所述第二螺母套筒设有定位卡片安装槽的一侧厚度加厚形成了向外凸出的凸台结构不仅提高了螺母套筒的强度，还增加了螺母套筒与预制混凝土桩本体之间的抱裹力。

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锚机械接头中各部件之间的间隙，尤其是插杆与第二螺母套筒之间的间隙中，进一步地提高了采用本发明公开的销锚机械接头进行混凝土桩的抗拔性能和抗剪性能。

进一步地，如图9所示，所述第二螺母套筒2靠近所述插杆插入端20的一端还设有用于对所述锁紧定位销4端部进行定位的内六边形孔22。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，以保证锁紧定位销的端部(定位销套筒的外端)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，锁紧定位销端部(定位销套筒的外端)设置在预制混凝土桩本体的外侧壁上。

如图12和图13所示为具有本发明公开的销锚机械接头的预制混凝土桩，包括预制混凝土桩本体61、设置在预制混凝土桩本体61内的主筋60以及本申请所述的销锚机械接头；

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61的两端，且主筋60的两端分别与所述第一螺母套筒1和所述第二螺母套筒2连接，所述第一螺母套筒1的另一端安装有所述定位插杆3，所述第二螺母套筒2上设有所述锁紧定位销4；所述锁紧定位销4的端部设置在预制混凝土桩本体61的外侧壁处，即定位销套筒端部50设置在预制混凝土桩的外壁处；

当两根预制混凝土桩连接时，先在预制桩的接触面和机械接头内注入环氧树脂胶，然后，一根预制混凝土桩设有所述定位插杆3的一端向另一根预制混凝土桩设有第二螺母套筒的一端靠近，使得定位插杆3插入所述第二螺母套筒2中，在定位插杆完全插入至第二螺母套筒中后，在预制混凝土外侧壁处，通过电动扳手等工具转动锁紧定位销，使得锁紧定位销4沿所述第二螺母套筒2的径向方向运动，并卡入所述环形卡槽30中，用于将相邻两根预制混凝土桩进行固定连接，具有本发明公开的销锚机械接头进行预制混凝土连接时，能够保证两预制桩连接面之间的无间隙，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。同时能够保证在受到规定的拉拔力时，机械接头无延性变形，定位插杆与第二螺母套筒之间也无滑移，预制混凝土桩连接端面之间完全贴合无间隙，从而保证了预制混凝桩的连接性能。

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)

1.一种销锚机械接头，其特征在于：包括第一螺母套筒(1)、第二螺母套筒(2)、定位插杆(3)以及锁紧定位销(4)；

所述第一螺母套筒(1)的一端与主筋(60)连接，另一端与所述定位插杆(3)的一端连接；

所述定位插杆(3)的另一端设有环形卡槽(30)；

所述第二螺母套筒(2)的一端与主筋(60)连接，另一端为插杆插入端(20)，所述第二螺母套筒(2)上设有定位销孔(21)，所述锁紧定位销(4)安装在所述定位销孔(21)中；

当所述定位插杆(3)插入所述第二螺母套筒(2)中时，所述锁紧定位销(4)能够沿所述第二螺母套筒(2)的径向方向运动，并卡入所述环形卡槽(30)中，用于将所述定位插杆(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所述的销锚机械接头，其特征在于：所述环形卡槽(30)为开口向外张开的梯形环槽；

所述锁紧定位销(4)朝向定位插杆(3)一侧设有锥形卡接面(40)；

当所述锁紧定位销卡入所述环形卡槽(30)中时，所述锥形卡接面(40)与所述梯形环槽(30)的下侧内壁面抵接。

3.根据权利要求2所述的销锚机械接头，其特征在于：所述环形卡槽(30)的内壁面与所述环形卡槽(30)的底面之间的角度大于90°小于等于160°。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的销锚机械接头，其特征在于：所述定位插杆(3)与所述锁紧定位销(4)卡接后的抗拉强度大于或等于主筋或螺母套筒的抗拉强度。

5.根据权利要求4所述的销锚机械接头，其特征在于：所述定位插杆(3)与所述锁紧定位销(4)卡接后在承受11.7Mpa拉拔力时无延性变形。

6.根据权利要求1所述的销锚机械接头，其特征在于：所述锁紧定位销(4)的一端设置在所述定位销孔(21)中，另一端设置在所述第二螺母套筒(2)外；

所述锁紧定位销(4)设置在所述第二螺母套筒(2)外的部分还套有定位销套筒(5)；

当所述定位插杆(3)插入所述第二螺母套筒(2)中时，能够从靠近所述定位销套筒(5)端部一侧的位置驱动所述锁紧定位销(4)向所述定位插杆(3)一侧运动。

7.根据权利要求6所述的销锚机械接头，其特征在于：所述定位销孔内设有内螺纹，所述锁紧定位销上设有外螺纹，所述定位销套筒内设有内螺纹，所述定位销套筒的由弹性材料制成。

8.根据权利要求1所述的销锚机械接头，其特征在于：所述第二螺母套筒(2)内还设有环氧树脂胶。

9.根据权利要求1所述的销锚机械接头，其特征在于：所述第二螺母套筒(2)靠近所述插杆插入端(20)的一端还设有用于对所述锁紧定位销(4)端部进行定位的内六边形孔(22)。

10.一种具有销锚机械接头的预制混凝土桩，其特征在于：包括预制混凝土桩本体(61)、设置在预制混凝土桩本体(61)内的主筋(60)以及权利要求1至9任意一项所述的销锚机械接头；

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(61)的两端，且主筋(60)的两端分别与所述第一螺母套筒(1)和所述第二螺母套筒(2)连接，所述第一螺母套筒(1)的另一端安装有所述定位插杆(3)，所述第二螺母套筒(2)上设有所述锁紧定位销(4)；所述锁紧定位销(4)的端部设置在预制混凝土桩本体(61)的外侧壁处；

当两根预制混凝土桩连接时，所述定位插杆(3)插入所述第二螺母套筒(2)中时，所述锁紧定位销(4)沿所述第二螺母套筒(2)的径向方向运动，并卡入所述环形卡槽(30)中，用于将相邻两根预制混凝土桩进行固定连接。