CN207419458U - 增强型预应力混凝土耐久性预制桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增强型预应力混凝土耐久性预制桩，桩身的端部套设有环形加强连接件和一端焊接于环形加强连接件上的锚固筋，所述锚固筋的另一端沿桩身的纵向延伸预定的距离；所述预应力筋的端部设置有套筒状的张拉连接螺母，所述张拉连接螺母具有顺次布设的张拉部、冗余部和螺纹部，所述张拉部具有一圆台型容置空间，所述螺纹部设置有内螺纹。张拉连接螺母在制作预制桩时，可以作为张拉件使用，对预应力筋进行张拉；预制桩成形之后，张拉螺母的可以作为连接装置，用以连接相邻的预制桩，以及连接预制桩与承台。力学性能优异，施工速度快，质量稳定。

Description

增强型预应力混凝土耐久性预制桩

技术领域

本实用新型属于建筑构件领域，尤其是一种预制桩。

背景技术

预应力混凝土构件，例如管桩和方桩等是重要的桩基材料，尤其是管桩，其广泛应用于各类建筑物和构建物的基础工程上，如高层建筑、公共建筑、一般工业与民用建筑、港口、码头、高速公路、桥梁等领域。

管桩的传统结构包括混凝土、钢筋笼、端板、抱箍板（也称为“抱箍圈”或“裙板”）等部件，管桩一般为空心的。其中，混凝土和钢筋笼形成管桩的桩体，而钢筋笼则由主筋或PC钢棒（也即“预应力钢筋”）和呈螺旋状连续焊接在主筋上的箍筋组成，钢筋笼一般可通过滚焊机等机械化设备进行制作。管桩桩体的两端为桩头，传统的管桩桩头是由端板和抱箍板组成，端板设置在桩体的两端部，抱箍板与端板通过焊接或铆接等方式固定在一起，从而进一步将端板抱箍在桩体上。

在连接管桩与管桩，部分厂家研发了机械连接方式，但是现有的各种机械连接方式还存在一些问题，包括材料成本高，抬升了管桩的价格；影响管桩的生产工艺，造成管桩生产效率下降；力学性能不符合要求，影响管桩的质量。

现有的抗拔桩适用于低腐蚀或者微腐蚀的环境中，在中强腐蚀的环境中，现有的连接容易被侵蚀，机械性能和力学性能降低，从而影响管桩整体的性能。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种增强型预应力混凝土预制桩，以提高管桩施工时的连接速率，保证管桩连接的力学性能符合要求。

具体地，本实用新型的技术方案为：

一种增强型预应力混凝土耐久性预制桩，包括混凝土桩身和位于所述混凝土桩身中的钢筋笼，所述钢筋笼包括若干预应力筋和螺旋绕制于预应力筋周围的箍筋；

所述桩身的端部设置有环形加强连接件和锚固筋，锚固筋的一端焊接于环形加强连接件上，另一端沿桩身的纵向延伸预定的距离；

所述预应力筋的端部设置有套筒状的张拉连接螺母，所述张拉连接螺母具有顺次布设的张拉部、冗余部和螺纹部，所述张拉部具有一圆台型容置空间，所述螺纹部设置有内螺纹。

根据本实用新型的一个方面，所述张拉连接螺母的外周为正多边形。所述环形加强连接件的一边设置有坡度为30°至60°的焊接坡口。所述预制桩为管桩、空心方桩、实心方桩、弧角空心方桩、弧角实心方桩、切角空心方桩或切角实心方桩。所述环形加强连接件采用Q235B钢板制作而成。所述张拉连接螺母采用35K冷镦钢制作而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该张拉连接螺母在制作预制桩时，可以作为张拉件使用，对预应力筋进行张拉；预制桩成形之后，张拉螺母的可以作为连接装置，用以连接相邻的预制桩，以及连接预制桩与承台。根据理论计算和实验测试，本实用新型的力学性能超过现有的弹卡式和弹簧式连接，符合国家或行业标准的各项要求。同时，采用环形加强连接件，而非端板的方式固定连接锚固筋，其优点还在于，通过环形加强连接件替代了现有的套箍（抱箍）和端板，结构上更加容易制造，而且环形加强连接用于约束管桩端部混凝土的能力强于原有的抱箍。环形加强连接件在连接预制桩时，其焊接速度和质量也明显优于原有的端板。

附图说明

图1是本实用新型增强型预应力混凝土预制桩的局部结构示意图。

图2是本实用新型张拉连接螺母的结构示意图。

图3a至图3g分别是本实用新型的管桩、空心方桩、实心方桩、弧角空心方桩、弧角实心方桩、切角空心方桩、切角实心方桩的结构示意图。

图4是本实用新型另一实施例的增强型连接结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的增强型预应力混凝土预制桩主要结构分为混凝土桩身5、环形加强连接件1、锚固筋2、预应力主筋3和连接张拉螺母4。预应力筋为6至40根，其形成一个预定形状的纵筋结构，箍筋环绕在预应力筋的外周，并与之焊接固定，形成一个钢筋笼整体。在管桩成形后，钢筋笼整体位于混凝土桩身中，用以作为混凝土预制桩的骨架结构。环形加强连接件（板）为4-16mm厚，其外径与管桩的外周长一致，在管桩端部形成一个约束性结构，同时均匀焊接在环形加强连接板内周的锚固筋将环形加强连接板与混凝土桩身连成一个整体。预应力筋的端部具有墩头，墩头套接在连接张拉螺母内，在生产制作钢筋笼时，连接张拉螺母可以作为张拉组件中的一个零件，对预应力筋进行张拉。在管桩成形后，连接张拉螺母位于桩身的两端，在沉桩或者连接桩身与承台时，通过螺栓插销件将相邻的桩身或者桩身与承台进行连接。在本实用新型中，环形加强连接件具有多重功能，首先替代了原有的端板和抱箍（裙板），其次它的能够对桩身的端部进行约束，在沉桩时，保护端部，减少破坏。再者，通过环形加强连接板进行焊接固定，其焊接速度和质量比端板焊接更有优势。锚固筋具有一弯折部，即从焊接部到平行延伸部之间有一个过渡的弯折部，通过该弯折部将锚固筋延伸至混凝土桩身的内部，有一定的混凝土保护层，从而充分发挥锚固筋的作用。在张拉时，墩头与张拉连接螺母通过墩头垫片进行固定锁紧。

从图2可以更加清晰地看到连接张拉螺母的结构，其主要包括张拉部41、冗余部42和螺纹部43 。从下到上依次描述连接张拉螺母的结构。在张拉部，其内周成圆台形，内径逐渐缩小，钢筋的墩头部位于该空腔内，在张拉时，连接张拉螺母作为张拉组件中的一部分，对预应力筋进行张拉。螺纹部具有一圈内螺纹44，其用于和插销/锥形插杆进行连接。冗余部提供一个活动间隙，用于使之能够适应于不同尺寸的墩头和插杆，提供一个冗余空间，进而可以提高操作的速度。

如图3a至3g所示，预制桩可以为管桩、空心方桩、实心方桩、弧角空心方桩、弧角实心方桩、切角空心方桩或切角实心方桩，或竹节桩等其他形状的异形柱。张拉连接螺母的外周为正多边形，采用35K冷镦钢制作而成。环形加强连接件的一边设置有坡度为30°至60°的焊接坡口。环形加强连接件采用Q235B钢板制作而成。

如图4所示，提供一种更强的连接方式，其主要通过设置加强连接组件实现，该加强连接组件为多个，沿桩身均匀分布，每一加强连接组件包括预埋在桩身端部的沿径向延伸的带有内螺纹的螺套6，用于连接相邻桩身的带有通孔的连接片7，以及穿过连接片上通孔并与螺套连接固定的螺丝8。

在本实用新型中，相邻的预制桩通过机械连接后，再通过焊接，从而连接处的密封效果更好，机械连接和焊接提高了预制桩的抗弯和抗剪性能，而焊接的方式使得外部腐蚀介质无法进入连接区域，进而大大降低了腐蚀速度，提高了预制桩的抗拔、抗弯、抗剪和抗腐蚀的性能。在强腐蚀或者中等腐蚀的地区，本实用新型具有显著的技术优势。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种增强型预应力混凝土耐久性预制桩，包括混凝土桩身和位于所述混凝土桩身中的钢筋笼，所述钢筋笼包括若干预应力筋和螺旋绕制于预应力筋周围的箍筋，其特征在于；

所述桩身的端部设置有环形加强连接件和锚固筋，锚固筋的一端焊接于环形加强连接件上，另一端沿桩身的纵向延伸预定的距离；

所述预应力筋的端部设置有套筒状的张拉连接螺母，所述张拉连接螺母具有顺次布设的张拉部、冗余部和螺纹部，所述张拉部具有一圆台型容置空间，所述螺纹部设置有内螺纹。

2.如权利要求1所述的增强型预应力混凝土耐久性预制桩，其特征在于，所述张拉连接螺母的外周为正多边形。

3.如权利要求1所述的增强型预应力混凝土耐久性预制桩，其特征在于，所述环形加强连接件的一边设置有坡度为30°至60°的焊接坡口。

4.如权利要求1所述的增强型预应力混凝土耐久性预制桩，其特征在于，所述预制桩为管桩、空心方桩、实心方桩、弧角空心方桩、弧角实心方桩、切角空心方桩或切角实心方桩。

5.如权利要求1所述的增强型预应力混凝土耐久性预制桩，其特征在于，所述环形加强连接件采用Q235B钢板制作而成。

6.如权利要求1所述的增强型预应力混凝土耐久性预制桩，其特征在于，所述张拉连接螺母采用35K冷镦钢制作而成。