CN212612437U - 一种内膨胀连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内膨胀连接装置，包括：膨胀壳，其具有贯穿两端的通槽，通槽包括伸入段和卡接段，所述卡接段的内径大于伸入段的内径；封盖，其设置于膨胀壳外对应卡接段的一端；膨胀连接销，包括连接段和膨胀段，膨胀段上设置有膨胀槽，膨胀槽由膨胀段的端部向连接段方向轴向延伸，膨胀槽将膨胀段分割成至少两部分，所述膨胀段伸入膨胀壳内；楔形件，包括头部和尾部，其外表面由头部至尾部逐渐向内收拢，楔形件由尾部沿膨胀槽伸入膨胀段将膨胀段涨开，本实用新型结构简单，成本低，但连接更加可靠，使用更加方便。

Description

一种内膨胀连接装置

技术领域

本实用新型属于建筑工程地基桩基领域，更具体的说涉及一种内膨胀连接装置。

背景技术

在地下工程、高耸建筑、海上码头平台、斜拉桥、悬索桥、大型船坞底板及静荷载试桩等桩基工程中，为了平衡地下水浮力而需要对地层进行加固，所采用的主要措施是在地层中埋设管桩，利用桩基的拉力以及与管桩一体化的混凝土注浆体而将地层加固，以使地层形成整体性结构，从而达到控制其变形的目的。

抗拔桩因其安装后能够平衡地下水浮力，又可施加预应力等优点，在整个管桩体系中占有重要地位，应用非常广泛。

《福建建筑》2013年第03期，100、101和102页公开了名称“浅析预应力高强混凝土抗拔管桩的连接接头方式”的文章，其介绍了目前预应力管桩的接头形式主要分为三种，分别为1、端板焊接施工；2、机械螺纹连接施工；3、机械啮合连接施工；其中机械啮合连接施工较另外两种接头形式优势较为明显。参阅其101页中图2及图3所示，机械啮合连接具有如下结构，包括连接销和具有端板的管桩，一个端板上具有螺栓孔，另一个端板上设置有方槽，在方槽内预埋连接盒，连接盒内在相对的两个侧面上设置有带牙定位板，带牙定位板与连接盒之间设置有压缩弹簧，两块带牙定位板之间形成连接口；连接销的一端设置有螺纹与螺栓孔螺纹配合，另一端设置有齿牙。

连接过程如下，(1)连接前先清理干净连接处的端板，把连接销圆端(螺纹端)用扳手逐根旋入端板上的螺栓孔内；(2)接桩时，下节管桩的上端应用具有方槽的端板，上节管桩的下端必须用具有螺栓孔的端板，将上节管桩吊起，使连接销与下节管桩端板上的各个连接口对准，随即将连接销插入连接口内，加压使上、下节管桩的端板接触，此时连接销的一端螺纹固定在上节管桩的端板内，另一端伸入连接口内，且其齿牙与带牙定位板配合，带牙定位板与齿牙相互啮合，即使得在纵向上连接销无法与带牙定位板脱离。

上述采用机械啮合连接施工的结构虽然能够节省现场连接管桩的时间，但其依然存在如下缺点：1、连接盒的成本较高，制造工艺较为复杂；2、带牙定位板在连接盒内的固定(竖直方向)较为困难；3、管桩两端的端板结构不同，在连接时必须进行区分后才可以吊装，较为麻烦；4、两带牙定位板之间形成的连接口尺寸较小，连接销必须与其在各个方向上均对准才可以顺利插入，且必须所有的连接销同时与所有的连接口一一对准，否则将出现卡死现象，使连接销、带牙定位板损坏，但在整个管桩被竖直吊起后难以快速精准的将二者对准，耗时较长。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单，成本低，但连接更加可靠，使用更加方便的内膨胀连接装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种内膨胀连接装置，包括：

膨胀壳，其具有贯穿两端的通槽，通槽包括伸入段和卡接段，所述卡接段的内径大于伸入段的内径；

封盖，其设置于膨胀壳外对应卡接段的一端；

膨胀连接销，包括连接段和膨胀段，膨胀段上设置有膨胀槽，膨胀槽由膨胀段的端部向连接段方向轴向延伸，膨胀槽将膨胀段分割成至少两部分，所述膨胀段伸入膨胀壳内；

楔形件，包括头部和尾部，其外表面由头部至尾部逐渐向内收拢，楔形件由尾部沿膨胀槽伸入膨胀段将膨胀段涨开。

进一步的所述通槽的截面呈圆形。

进一步的所述膨胀壳内通槽的内径由一端至另一端逐渐减小。

进一步的所述膨胀连接销具有一个连接段和一个膨胀段，所述连接段上设置有外螺纹。

进一步的所述膨胀连接销具有一个连接段和两个膨胀段，所述两个膨胀段分别位于连接段的两端。

进一步的所述膨胀槽呈“一”字形或“十”字形。

进一步的所述楔形件的外表面上设置有导向筋板，所述导向筋板由头部向尾部延伸。

进一步的所述楔形件的尾部处导向筋板宽度小于膨胀槽的宽度。

进一步的所述封盖焊接固定于膨胀壳上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、结构简单，造价低，牢固可靠；

2、在应用于管桩连接时，便于上节管桩与下节管桩的对齐连接，大大节约时间；

3、在采用两个膨胀段结构应用于管桩连接时，两端的结构相同，可以无需管桩方向；

4、在膨胀连接销受到向外的拉力时，力量越大，其与膨胀壳的连接越紧密，完全的自锁功能。

附图说明

图1为本实用新型各部分分体时的结构示意图；

图2为楔形件的尾部伸入膨胀槽内时的示意图；

图3为楔形件的头部部分伸入膨胀槽将膨胀段涨开时的示意图(无膨胀壳)；

图4为楔形件的头部部分伸入膨胀槽将膨胀段涨开时的示意图；

图5为楔形件头部完全伸入膨胀槽将膨胀段在膨胀壳内完全涨开时的示意图；

图6为楔形件的立体结构图(膨胀槽为“十”字形)；

图7为膨胀连接销的立体结构图(膨胀槽为“十”字形，且具有两个膨胀段时)；

图8为膨胀连接销的主视图(膨胀槽为“一”字形，且连接端具有外螺纹时)；

图9为楔形件的主视图(膨胀槽为“一”字形)。

附图标记：1、膨胀壳；11、卡接段；12、伸入段；2、楔形件；21、头部；22、尾部；211、导向筋板；3、膨胀连接销；31、膨胀段；32、连接段；311、膨胀槽；4、封盖；321、外螺纹。

具体实施方式

参照图1至图9对本实用新型一种内膨胀连接装置的实施例做进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一：

一种内膨胀连接装置，包括：

膨胀壳1，其具有贯穿两端的通槽，通槽包括伸入段12和卡接段11，所述卡接段11的内径大于伸入段12的内径；

封盖4，其设置于膨胀壳1外对应卡接段11的一端；

膨胀连接销3，包括连接段32和膨胀段31，膨胀段31上设置有膨胀槽311，膨胀槽311由膨胀段31的端部向连接段32方向轴向延伸，膨胀槽311将膨胀段31分割成至少两部分，所述膨胀段31伸入膨胀壳1内；

楔形件2，包括头部21和尾部22，其外表面由头部21至尾部22逐渐向内收拢，楔形件2由尾部22沿膨胀槽311伸入膨胀段31将膨胀段31涨开。

本实施例中将内膨胀连接装置用于混凝土抗拔管桩连接为例。

在本实施例中优选的膨胀连接销3具有一个连接段32和一个膨胀段31，所述连接段32上设置有外螺纹321。

在生产混凝土管桩时，将膨胀壳1预埋在管桩内，使其伸入段12朝向端板一侧，并且通槽与端板的孔对齐，封盖4同样预埋在管桩内，混凝土管桩的一端的端板具有膨胀壳1，另一端具有螺栓孔，封盖4可以防止混凝土进入膨胀壳1内部。

当然在本实施例中封盖4还可以焊接固定于膨胀壳1上，即可以提前将封盖4固定于膨胀壳1上成为一体。

在连接两节管桩时，(1)先将下节管桩打入地面，使具有膨胀壳1一端的端板朝向上方；(2)将膨胀连接销3的连接端旋紧在上节管桩的端板内，并使楔形件2的尾部22部分伸入膨胀槽311内，利用膨胀段31的膨胀槽311将楔形件2夹住；(3)吊起上节管桩，使具有螺栓孔一端的端板朝向下方，此时连接销的膨胀段31及楔形件2朝向下方，使所有的楔形件2头部21对准下节管桩的膨胀壳1通槽；(4)逐渐放下上节管桩，使楔形件2完全伸入至膨胀壳1内至楔形件2底端抵触在封盖4表面，呈如图2所示状态；此时继续使上节管桩向下降，由于楔形件2已到达极限位置，但膨胀连接销3继续下降，那么楔形件2将继续伸入至膨胀连接销3内，随着其伸入的长度越大，其撑开膨胀段31的尺寸越大，如图4所示状态，使膨胀段31的外壁贴紧挤在膨胀壳1的卡接段11内，至上节管桩的端板贴紧在下节管桩的端板上，如图5所示状态。

在膨胀连接销3的膨胀段31被撑开后，其被夹持在楔形件2及膨胀壳1之间处，若上节管桩受到向上的浮力，将使膨胀连接销3向上拉扯，而此时膨胀连接销3的膨胀段31完全被固定，其无法由口径较小的伸入段12拔出，膨胀连接销3受到的拉力越大，则其膨胀段31与膨胀壳1和楔形件2连接越紧，即实现永久性的固定。

在本实施例优选的所述通槽的截面呈圆形，相应的膨胀连接销3及楔形件2整体呈圆形，在上节管桩被吊起后，方便将楔形件2与下节管桩的膨胀壳1对齐。

且优选的楔形件2的头部21处设置有导向倒角或导向圆角，但端部仍为平头结构，使得楔形件2的端部尺寸小于膨胀壳1的伸入段12口径，方便顺利将楔形件2导入至膨胀壳1内，使得上节管桩在吊起后与下节管桩即使有较大的偏差也能够顺利的连接组合，并且随着上节管桩的下降能够通过膨胀连接销3自动的导向对齐。

本实施例优选的所述膨胀壳1内通槽的内径由一端至另一端逐渐减小，如图1所示，本实施例中的膨胀壳1的外表面及内表面均呈圆台状，方便生产，且在膨胀段31在其内部被撑开时，膨胀段31的表面与膨胀壳1的内壁接触面积大。

本实施例优选的所述楔形件2的外表面上设置有导向筋板211，所述导向筋板211由头部21向尾部22延伸，在楔形件2伸入膨胀槽311将膨胀段31撑开时，导向筋板211将始终位于膨胀槽311内沿着膨胀槽311移动，以使得楔形件2整体能够与膨胀连接销3保持同轴状态，避免其发生歪斜。

本实施例优选的膨胀槽311呈“十”字形，如图6和图7所示，相应的楔形件2的导向筋板211也呈“十”字形，膨胀段31被分为四瓣，在楔形件2撑开膨胀段31时，四瓣膨胀段31则越来越远分别向外张开贴紧在膨胀壳1的内壁上。

当然膨胀槽311还可以呈“一”字形，如图8和图9所示，此种结构简单，生产制造更为容易，但此时膨胀段31被分为两瓣，在被楔形件2撑开后，两瓣膨胀段31与膨胀壳1表面接触挤压，接触面积较四瓣小，牢固程度略弱于四瓣的膨胀段31。

本实施例优选的所述楔形件2的尾部22处导向筋板211宽度小于膨胀槽311的宽度，实际上导向筋板211的宽度约等于膨胀槽311的宽度，如图6和图9所示，在楔形件2的尾部22处其导向筋板211宽度基本无变化，那么在与膨胀段31结合时，首先可将楔形件2的尾部22插入膨胀段31内，由膨胀槽311夹紧导向筋板211，使楔形件2初步固定在膨胀段31内，此时膨胀段31并不会被撑开，膨胀段31及楔形件2能够顺利的共同放入膨胀壳1内。

实施例二：

在本实施例中所述膨胀连接销3具有一个连接段32和两个膨胀段31，所述两个膨胀段31分别位于连接段32的两端，如图7所示，此时连接段32上则可以不具有外螺纹321，其余技术特征与实施例一相同。

在制作管桩时，管桩的两个端板处均布置膨胀壳1，无需在端板上布置螺栓孔，只需使通孔与膨胀壳1的通槽对齐即可，也就是说此时管桩的两端结构相同。

在连接时，下节管桩的任意一端打入地面，而后吊起上节管桩至下节管桩上方，上节管桩也是吊起任意一端即可；取两个楔形件2分别插入膨胀连接销3两端的膨胀段31内，实现初步固定，将膨胀连接销3和楔形件2整体放入下节管桩的膨胀壳1内，那么一个楔形件2将处于上方朝向上节管桩，使上节管桩下降，并将楔形件2放在对应的上节管桩的膨胀壳1内，继续放下上节管桩，随着上节管桩的下降，两个楔形件2将分别伸入两个膨胀段31内，将两个膨胀段31涨开卡在上节管桩和下节管桩的膨胀壳1内。

在本实施例中可以无需区分管桩的两端，且连接组装更加快速。

在本实施例中膨胀段31的膨胀槽311可以延伸至连接段32，特别是两个膨胀段31的膨胀槽311在圆周上错开时，二者可以在连接段32实现交错。

在实施例一和实施例二中优选的连接段32与膨胀段31为同一材质一体成型，即连接段32与膨胀段31非依靠其他连接件或连接结构固定在一起的，膨胀连接销3整体结构强度高。

本实用新型不但适用于混凝土抗压桩和抗拔桩的定位和连接，而且还可以用于其他水泥预制件的定位和连接，如桥梁、隧道、公路、铁路上内外连接，特别适用于不方便利用工具操作的狭小空间，或无操作空间的连接处，连接强度非常高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种内膨胀连接装置，其特征在于，包括：

膨胀壳，其具有贯穿两端的通槽，通槽包括伸入段和卡接段，所述卡接段的内径大于伸入段的内径；

封盖，其设置于膨胀壳外对应卡接段的一端；

膨胀连接销，包括连接段和膨胀段，膨胀段上设置有膨胀槽，膨胀槽由膨胀段的端部向连接段方向轴向延伸，膨胀槽将膨胀段分割成至少两部分，所述膨胀段伸入膨胀壳内；

楔形件，包括头部和尾部，其外表面由头部至尾部逐渐向内收拢，楔形件由尾部沿膨胀槽伸入膨胀段将膨胀段涨开。

2.根据权利要求1所述的内膨胀连接装置，其特征在于：所述通槽的截面呈圆形。

3.根据权利要求1所述的内膨胀连接装置，其特征在于：所述膨胀壳内通槽的内径由一端至另一端逐渐减小。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的内膨胀连接装置，其特征在于：所述膨胀连接销具有一个连接段和一个膨胀段，所述连接段上设置有外螺纹。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的内膨胀连接装置，其特征在于：所述膨胀连接销具有一个连接段和两个膨胀段，所述两个膨胀段分别位于连接段的两端。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的内膨胀连接装置，其特征在于：所述膨胀槽呈“一”字形或“十”字形。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的内膨胀连接装置，其特征在于：所述楔形件的外表面上设置有导向筋板，所述导向筋板由头部向尾部延伸。

8.根据权利要求7所述的内膨胀连接装置，其特征在于：所述楔形件的尾部处导向筋板宽度小于膨胀槽的宽度。

9.根据权利要求1所述的内膨胀连接装置，其特征在于：所述封盖焊接固定于膨胀壳上。

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