CN210086239U - 一种啮合式管桩快速接头结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于管桩接头技术领域，涉及一种啮合式管桩快速接头结构，主体结构包括上节管桩、上端板、下节管桩、下端板、螺栓孔、连接槽、连接口、预应力筋锚固孔、连接销、下啮合齿、螺帽、连接块、上啮合齿和压力弹簧，将上端板和下端板上的螺栓孔、连接槽和预应力筋锚孔的数量减少成四个，既降低了连接销与连接槽对位不准的概率，又缩短了施工作业的时间，将连接销的下部由矩形齿变成十字形截面齿形式，并且十字体表面设置了倾斜向下的下啮合齿，连接块表面设置了倾斜向上的上啮合齿，使下啮合齿轻松压入上啮合齿，但不容易拉出，具备自锁功能，避免了由于螺栓孔和连接槽的减少而造成的上节管桩和下节管桩结合处抗剪、抗弯承载能力的降低。

Description

一种啮合式管桩快速接头结构

技术领域：

本实用新型属于管桩接头技术领域，具体涉及一种啮合式管桩快速接头结构，实现快速接桩的同时保证管桩的抗剪、抗弯承载能力。

背景技术：

预应力混凝土管桩具有施工速度快、单桩承载力高、成桩质量好等优点，应用十分广泛，预应力混凝土管桩有先张法预应力管桩和后张法预应力管桩两种：先张法是为了提高钢筋混凝土构件的抗裂性能以及避免钢筋混凝土构件过早出现裂缝，而在混凝土构件预制过程中对其预先施加应力以提高构件性能的一种方法，通常在浇灌混凝土之前张拉钢筋的制作方法也称为先张法，它在工程建设中起着重要作用；后张法指的是先浇筑混凝土，待达到设计强度的75％以上后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件的施工方法。预应力混凝土管桩在实际施工时基于桩身长度的要求，需要对两根管桩进行连接。常见的管桩接头技术主要有人工施焊和机械快速接头技术，其中，机械快速接头主要包括啮合式和螺纹式两种。譬如：中国专利201820967495.9公开的一种混凝土管桩接头结构包括连接在上节桩身的上端板以及连接在下节桩身的下端板，所述下端板的周边设有若干穿孔，所述下节桩身设有与穿孔一一对应且位于穿孔下方的放置孔，所述放置孔内固定设有定位套，所述上端板固定连接有若干定位销，所述定位销的下端两侧部设有防脱齿，所述定位套包括对称放置的两块定位板，两个所述定位板的相对侧设有与防脱齿啮合卡接的防脱槽，两个所述定位板的另一侧通过弹性件连接在放置孔的侧壁上，两个所述定位板的相对侧还设有位于防脱槽下端部的驱动槽，所述驱动槽内嵌入有推动块，所述推动块连接有驱动机构，在驱动机构的作用下，推动块可向下运动，进而驱动两个定位板反向运动，使得防脱齿与防脱槽脱离；中国专利201520388117.1公开的一种预应力混凝土管桩接头包括与管桩相连的端板，所述端板包括子端板和母端板，所述子端板中部设置有凸台，所述凸台侧面设置有孔槽；所述母端板中部设置有与所述凸台形状相匹配的凹槽，所述凹槽的侧壁设置有与所述凸台上的孔槽相对应的孔槽；所述子端板与所述母端板通过与所述孔槽相匹配的紧固件相互连接；中国专利201521121858.X公开的一种预应力管桩接头，包括一对接头板，两接头均呈圆弧形，分别与各自的管桩本体一端固定连接，其中下桩接头板设置有弹簧芯柱，上桩接头板设置有与所述弹簧芯柱相配的柱孔；所述的下桩接头板设置有与所述弹簧芯柱相配的预留内腔；所述的弹簧芯柱可预先压缩进下桩接头板的预留内腔中；所述上桩接头板与下桩接头板均有6块，并成60度角均匀分布；中国专利200920144657.X公开的一种预应力管桩接头包括一对接头板，两接头板均呈圆弧形，分别与各自的管桩本体一端固定连接，其中一接头板侧端设置有梯形卡槽，另一接头板侧端设置有与所述梯形卡槽相配合梯形卡齿；中国专利201020700193.9公开的一种预应力管桩接头包括一对接头板，所述接头板分别与各自的管桩本体一端固定连接，还包括多个弓形连接卡爪，所述接头板开设有多个连接槽，所述弓形连接卡爪的两端分别卡入所述相对的接头板的连接槽内。

大量工程实例表明，管桩的接头是整个桩基础中最薄弱的环节，其受到的剪力、弯矩都很大，可能会产生应力集中现象。人工施焊方法耗时过多，焊接质量易受人为及天气等因素的影响，导致质量事故频发，研究和改进机械快速接头技术是十分必要的。传统的预应力混凝土管桩啮合式快速接头技术应用“机械齿块啮合”的原理，在上下节管桩桩头预埋端头钢板，如图1所示，上节桩的端头板里上均匀分布着螺栓孔，称为带孔端板，如图2所示，下节桩的端头板上均分焊上8个左右接桩用的连接槽和啮齿连接孔，称为带槽端板，如图3所示，在连接槽内设置连接块和压力弹簧，钢销板为带齿形的滑块，用碳素钢制成，与两侧压力弹簧连接。将连接销带丝牙的一端用扳手旋入上节管桩端头板的螺栓孔内，将带啮合齿端插入下节管桩的连接口内，使带啮合齿的连接销与连接槽内的齿形连接块通过弹簧的伸缩紧固作用相互啮合，使两节桩连成整体。压力弹簧在管桩进行锤击法施工时进行力的卸载，克服传统硬性固结焊缝在沉桩时可能造成的桩身破坏，并且使带孔端板和带槽端板紧密连接，实现管桩的快速连接。机械连接之后，再使用焊接技术封闭上下节桩的接缝，增强管桩桩身的完整性。啮合式机械快速接头技术不但能够可靠地传递压力，还可以承受弯矩、扭矩、剪力和拉力的作用，但其所需要的连接销、螺栓孔、连接槽过多，在上下管桩端板进行连接时，对连接销和连接槽的对接要求较高，现实条件下，由于材料的制造误差或人为对槽不符合要求，会造成部分连接销与连接槽对位不准，导致连接销和槽口的破坏，在沉桩时会进一步造成桩身偏心破坏，导致管桩接头处在落锤施工后挤裂而出现管桩烂头，使管桩的承载能力严重降低。因此，研发设计一种啮合式管桩快速接头结构，取代现有技术中的接桩方式，降低劳动强度，提高效率，很有应用前景。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种啮合式管桩快速接头结构，降低劳动强度，减少劳动时间，提高接桩效率。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的啮合式管桩快速接头结构的主体结构包括上节管桩、上端板、下节管桩、下端板、螺栓孔、连接槽、连接口、预应力筋锚固孔、连接销、下啮合齿、螺帽、连接块、上啮合齿和压力弹簧；上节管桩的底部设置有上端板，下节管桩的顶部设置有下端板，上端板上设置有螺栓孔，下端板上设置有连接槽，连接槽的中心设置有连接口，螺栓孔的位置与连接槽和连接口的位置相对应，两个相邻的螺栓孔和两个相邻的连接槽之间均设置有预应力筋锚固孔，上端板通过连接销与下端板连接，连接销的上部为螺栓齿端，连接销的下部为啮合齿端，啮合齿端上设置有下啮合齿，螺栓齿端插入螺栓孔后与螺帽连接，啮合齿端插入连接口与连接块，连接块上设置有上啮合齿，啮合齿端通过下啮合齿和上啮合齿与连接块啮合式连接，连接块通过压力弹簧与连接槽连接。

本实用新型涉及的上端板和下端板均为圆环状结构；螺栓孔的数量为4，等间距式设置在上端板；连接槽为矩形结构，连接槽的数量为4，等间距式设置在下端板上；连接口为十字形结构；螺栓齿端为圆柱形结构；啮合齿端为十字形结构；下啮合齿等间距式倾斜向下设置在啮合齿端上；上啮合齿等间距式倾斜向上设置在连接块上。

本实用新型涉及的上端板与下端板嵌入式连接，上端板嵌入下端板的嵌入口，嵌入口中填充有胶凝材料。

本实用新型与现有技术相比，将上端板和下端板上的螺栓孔、连接槽和预应力筋锚孔的数量减少成四个，既降低了连接销与连接槽对位不准的概率，又缩短了施工作业的时间，将连接销的下部由矩形齿变成十字形截面齿形式，并且十字体表面设置了倾斜向下的下啮合齿，连接块表面设置了倾斜向上的上啮合齿，使下啮合齿轻松压入上啮合齿，但不容易拉出，具备自锁功能，避免了由于螺栓孔和连接槽的减少而造成的上节管桩和下节管桩结合处抗剪、抗弯承载能力的降低。在保证了上节管桩和下节管桩的对接面积不变的情况下，增大了连接销与连接块的啮合面积，使咬合更加紧密，有效防止了破坏，将连接块的周围的压力弹簧由两个增加为四至八个，增加了弹性，避免了螺栓孔和连接槽尺寸偏差造成的局部沉桩破坏。将上下端板由传统的焊接封闭形式变成嵌入式封闭，克服了其传统的桩接口封闭性较差的缺点。

附图说明：

图1为本实用新型背景技术涉及的带孔端板的主体结构原理示意图。

图2为本实用新型背景技术涉及的带槽端板的主体结构原理示意图。

图3本实用新型背景技术涉及的带孔端板和带槽端板的连接结构示意图。

图4为本实用新型的主体结构示意图。

图5为本实用新型涉及的上端板的主体结构原理示意图。

图6为本实用新型涉及的下端板的主体结构原理示意图。

图7为本实用新型涉及的连接销的主体结构原理示意图。

图8为本实用新型涉及的啮合齿端的主体结构原理示意图。

图9为本实用新型涉及的上端板与下端板的嵌入式连接关系示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图做进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的啮合式管桩快速接头结构的主体结构包括上节管桩1、上端板2、下节管桩3、下端板4、螺栓孔5、连接槽6、连接口7、预应力筋锚固孔8、连接销9、下啮合齿12、螺帽13、连接块14、上啮合齿15和压力弹簧16；上节管桩1的底部设置有圆环状结构的上端板2，下节管桩3的顶部设置有圆环状结构的下端板4，上端板2上等间距式设置有四个圆形结构的螺栓孔5，下端板4上等间距式设置有四个矩形结构的连接槽6，连接槽6的中心设置有十字形结构的连接口7，螺栓孔5的位置与连接槽6和连接口7的位置相对应，两个相邻的螺栓孔5和两个相邻的连接槽6之间均设置有预应力筋锚固孔8，上端板2通过连接销9与下端板4连接，连接销9的上部为圆柱形结构的螺栓齿端10，连接销9的下部为十字形结构的啮合齿端11，啮合齿端11上等间距式设置有倾斜向下的下啮合齿12，螺栓齿端10插入螺栓孔5后与螺帽13连接，啮合齿端11插入连接口7与连接块14，连接块14上等间距式设置有倾斜向上的上啮合齿15，啮合齿端11通过下啮合齿12和上啮合齿15与连接块14啮合式连接，连接块14通过压力弹簧16与连接槽6连接。

本实施例涉及的上端板2与下端板4嵌入式连接，上端板2嵌入下端板4的嵌入口17，嵌入口17中填充有胶凝材料18。

本实施例涉及的上端板2和下端板4上的预应力筋锚固孔8的位置相对应；下啮合齿12与上啮合齿15啮合后具有自锁功能；压力弹簧16的弹性模量为20000MPa，压力弹簧16的数量为4-8，压力弹簧16的伸缩能够紧固连接销9与连接块14的啮合；胶凝材料18为具有抗渗性和耐腐性的胶凝材料，根据不同的环境特点选用不同性质的有机胶或无机胶，以阻止地下水、二氧化碳或强酸强碱破坏连接销9发生腐蚀和破坏，保证上节管桩1与下节管桩3连接处的承载能力。

本实施例涉及的啮合式管桩快速接头结构接桩时,在上端板2、下端板4和连接销9的表面涂抹沥青涂料，增强防腐性能。

Claims (3)

1.一种啮合式管桩快速接头结构，其特征在于主体结构包括上节管桩、上端板、下节管桩、下端板、螺栓孔、连接槽、连接口、预应力筋锚固孔、连接销、下啮合齿、螺帽、连接块、上啮合齿和压力弹簧；上节管桩的底部设置有上端板，下节管桩的顶部设置有下端板，上端板上设置有螺栓孔，下端板上设置有连接槽，连接槽的中心设置有连接口，螺栓孔的位置与连接槽和连接口的位置相对应，两个相邻的螺栓孔和两个相邻的连接槽之间均设置有预应力筋锚固孔，上端板通过连接销与下端板连接，连接销的上部为螺栓齿端，连接销的下部为啮合齿端，啮合齿端上设置有下啮合齿，螺栓齿端插入螺栓孔后与螺帽连接，啮合齿端插入连接口与连接块，连接块上设置有上啮合齿，啮合齿端通过下啮合齿和上啮合齿与连接块啮合式连接，连接块通过压力弹簧与连接槽连接。

2.根据权利要求1所述的啮合式管桩快速接头结构，其特征在于上端板和下端板均为圆环状结构；螺栓孔的数量为4，等间距式设置在上端板；连接槽为矩形结构，连接槽的数量为4，等间距式设置在下端板上；连接口为十字形结构；螺栓齿端为圆柱形结构；啮合齿端为十字形结构；下啮合齿等间距式倾斜向下设置在啮合齿端上；上啮合齿等间距式倾斜向上设置在连接块上。

3.根据权利要求1所述的啮合式管桩快速接头结构，其特征在于上端板与下端板嵌入式连接，上端板嵌入下端板的嵌入口，嵌入口中填充有胶凝材料。

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