CN217378846U - 预制桩端板、连接器、连接结构和预制桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预制桩端板、连接器、连接结构和预制桩，所述连接器包括横截面大致成K形的主体部，所述主体部包括沿长度和深度方向上延伸的平整的第一侧面，从距离该第一侧面预定距离处沿长度和深度方向分别向主体部两端延伸的第二侧面和第三侧面，所述第二侧面和第三侧面与第一侧面的夹角均为锐角。在工作时，沿预制桩长度方向上形成一个直焊缝和一个弯折焊缝。通过形成在长度L方向上的不对称设计，能够获得更大的容差设计空间，从而即使在周向上的凹槽定位有一定的误差，也能够通过弯折面吸收，将连接器在周向上移动，以吸收上述误差。

Description

预制桩端板、连接器、连接结构和预制桩

本专利要求申请日为2021年10月2日，申请号为202122554803X，发明名称为：预制桩端板、连接器、连接结构和预制桩的优先权。

技术领域

本实用新型涉及预制桩技术，尤其是预制管桩、方桩、多边形管桩的机械连接结构。

背景技术

在港口、大型建筑等施工过程中，需要植桩作业，一般而言，深度可能达到30米以上，对于引孔灌注桩而言，质量相对不可控，因此当前预制桩的使用越来越多。

而一般的预制桩，一般长度在8-15米，因此需要多根预制桩连接起来，然后通过植桩设备进行植桩作业。在连接过程中，现有技术主要采用焊接的方式，受到施工环境和人员水平的限制，焊接质量不可控，常常会出现各种质量问题，因此近年来，机械连接受到越来越多的欢迎，同时也是业内诉讼纠纷率最高的技术。

在现有的机械连接过程中，有工字型、H形等连接方式，也有弹卡式、弹簧式等方式，但是目前的机械连接还存在一些施工安装上的问题，需要进一步设计新型的连接方式。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种预制桩用端板和连接器，并在此基础上提供一种连接结构以及预制桩。

技术方案：

根据本申请的一个方面，提供每个所述连接槽被设置为从端板外侧壁朝径向延伸预定距离的凹槽；所述凹槽至少包括第一表面和第二表面；

所述第一表面沿端板中轴线长度的方向延伸预定距离，形成沿所述凹槽通长方向上的从端板外侧壁沿径向延展的平整侧壁，且端板中轴线位于第一表面的延伸部中；

所述第二表面从距离其预定距离处沿端板周向朝远离第一表面的方向延伸预定距离，所述第二表面与第一表面的夹角小于90度；所述第二表面为沿所述凹槽通长方向上的从端板外侧壁沿径向延展的平整侧壁；

在工作时，相邻预制桩两端的端板上的连接槽位置对应，形状对称。

在进一步的实施例中，所述端板的凹槽还包括至少一个第三表面，位于所述第一表面和第二表面之间，距离所述第一表面预定距离；所述第二表面从第三表面的一边沿端板圆周方向朝远离第一表面的方向延伸预定距离，所述第二表面的两边缘与第一表面、第三表面的连接面形成弯折部；

所述第三表面为平整表面、圆柱弧面或椭圆柱弧面。

根据本申请的另一个方面，提供一种用于预制桩的连接器，用于上述任一实施例所述预制桩的端板，包括横截面大致成K形的主体部，

所述主体部包括沿长度和深度方向上延伸的平整的第一侧面，从距离该平整的第一侧面预定距离处沿长度和深度方向分别向主体部两端延伸的第二侧面和第三侧面，所述第二侧面和第三侧面与第一侧面的夹角均为锐角；以及从连接第一侧面和第二侧面的第四侧面，连接第一侧面和第三侧面的第五侧面；所述第四侧面和第五侧面大致平行；

从第二侧面和第三侧面的连接线至第一侧面的垂面，将主体部分成上下两个直角梯形；

或者，

所述主体部包括沿长度和深度方向上延伸的平整的第一侧面，距离该平整侧面预定距离的沿长度和深度方向延伸的第二侧面，从所述第二侧面的两个边分别向远离第一侧面方向和深度方向延伸的第三侧面，从第三侧面的一边沿长度方向延伸预定距离的第四侧面，以及从第四侧面一边向第一侧面延伸并与第一侧面相交的第五侧面；

所述第三侧面与第一侧面形成的夹角小于90度；所述第二侧面、第三侧面和第四侧面形成的截面具有至少两个弯折处。

在进一步的实施例中，沿深度方向的横截面上，主体部形成有大致成等腰梯形的具有开放端口的空腔；或者，

沿深度方向的横截面上，主体部形成有大致成三角形的具有开放端口的空腔。

根据本申请的再一个方面，提供一种用于预制桩的连接结构，包括至少两个位于预制桩端部的端板，以及用于连接所述端板的连接器；所述连接器采用上述实施例的连接器，所述端板采用上述实施例的端板；所述连接器与所述端板适配。

在进一步的实施例中，在工作时，通过连接器连接相邻的端板后，在端板与连接器之间的接缝处焊接固定；板与连接器在周向上分别构成一条沿预制桩长度方向延伸的直焊缝，一条沿预制桩长度方向延伸的弯折焊缝。

在进一步的实施例中，在工作时，一组相邻连接器的朝向相反。

根据本申请的一个方面，提供一种预制桩的连接结构，包括具有凹槽的端板，以及设置于相邻端板的凹槽内的连接器，沿所述连接器长度方向上，所述连接器被设置为一个平整的侧面和一个弯折侧面；

在工作时，相邻端板的凹槽位置对应后，形成有一个沿长度方向和径向延伸的平整侧面和弯折侧面；所述连接器与相邻端板凹槽形成的整体凹陷部适配。

在进一步的实施例中，每组连接器与相邻组的连接器的朝向相反。

根据本申请的又一个方面，提供一种预制桩，包括桩体，以及设置在桩体两端的端板，所述端板采用上述实施例所述的端板；所述连接器与所述端板适配。

在进一步的实施例中，在工作时，当相邻的预制桩连接时，采用上述实施例所述的连接器。

在进一步的实施例中，所述预制桩包括管桩、方桩、弧角桩、切角桩、多边形桩和竹节桩。

在进一步的实施例中，所述管桩为实心或空心管桩，所述预制桩的端部设置有包箍板。

有益效果：

采用上述结构的端板和连接器，形成的预制桩连接结构，能够解决现有技术弹卡式、弹簧式机械连接制作和安装工艺复杂，成本高的问题。

同时，与现有的工字型、H型的连接器相比，能够克服其在周向上对称，造成上下管桩端板的位置误差放大，导致常常无法将连接器放入凹槽中的问题。

解决了凵形或C形连接器向内插入端板，导致周向上只有两条平焊缝，也容易出现因为误差无法放入的问题，同时，克服了这种形状和配合关系的连接器，需要在端板开设盲槽，设计空间小，强度不够。相关优势和特点将在具体实施方式中具体说明。

附图说明

图1是本实用新型连接器的结构示意图。

图2a至图2 j是本实用新型其他实施例的结构示意图。

图3是管桩连接的示意图。

图4a至图4d是不同排布方式的示意图。

本体1、凹陷区2、延伸端3、上延伸端301、下延伸端302、弯折侧面4、第一区域401、第二区域402、第三区域403、上挡止部a、下挡止部b。

具体实施方式

如图1所示，首先描述本申请的连接器。图中L为长度方向，或者称连接器的高度方向，D为连接器的厚度方向，或者称深度、进深、径向方向，W为宽度方向或轴向方向。该连接器主要包括本体，在该实施例中，本体1主要包括沿长度方向成镜像对称的两个部分。即从L方向的中点作一个平行于上下表面的平面，能够形成本体的对称面。在其他实施例中，例如图2a至图2j中的部分实施例中，也可以采用非对称设计。

在图1所示的实施例中，需要注意的是，在本体的一侧，形成有一个平整侧面，这个侧面在长度和厚度方向上延伸，在该平整侧面相对的另一侧，形成弯折侧面，即在长度方向上曲折延伸或者倾斜延伸，每个弯折区域的面，在厚度方向上平整延伸。换句话说，弯折侧面在沿长度和宽度方向的截面上的投影式折线。或者说，从长度L和宽度W这个方向上看过去，该弯折侧面形成一条折线。

由于在弯折侧面4上，一个区域朝平整侧面的方向弯折，因此在该区域形成一个凹陷区2和延伸端3，其中包括上延伸端301和下延伸端302 。

下面，描述图2a至图2j的结构。以图2j为例，该连接器的主体部大致成K型，即在垂直于厚度方向的平面上，截面的形状大致成K型。该实施例可知，其采用镜像对称设计。在该图的左侧，主体部在长度和深度（未示出）方向上延伸，形成一个平整的第一侧面，在该第一侧面的左侧，没有凸起部或者延伸部。距离该第一侧面的右侧预定位置处，分别向上和向下延伸出第二侧面和第三侧面，第二侧面倾斜向主体部的上端延伸，同时向主体部的深度方向延伸。所述第二侧面倾斜向主体部的下端延伸，同时向主体部的深度方向延伸。延伸的方向远离第一侧面，即延伸的末端距离第一侧面的距离大于延伸起始端距离第一侧面的距离。在该弯折侧面，形成有等腰三角形的凹陷部。如果从第二侧面和第三侧面的交线处向第一侧面作一个平行于上下表面的截面，则形成该主体部的对称面。在该实施例中，第二侧面、第三侧面与第一侧面的夹角均为锐角。从第二侧面的末端向第一侧面的上端延伸，获得第四侧面，即主体部的上表面。从第三侧面的末端向第一侧面的下端延伸，获得第五侧面，即主体部的下表面。

在该实施例中，通过设置平整侧面（第一侧面）和弯折侧面（第二侧面和第三侧面），在宽度方向上形成非对称结构。换句话说，在主体部长度方向上，形成了一个平整的侧面和一个弯折侧面，当相邻的端板连接在一起时，平整侧面与凹槽内的平整侧面配合，弯折侧面与凹槽内的弯折侧面配合，形成了一条沿长度方向（主体部长度、预制桩长度）延伸的直焊缝和弯折焊缝。与现有技术在长度方向上同时为弯折焊缝或者平直焊缝相比，不仅能够提供在预制桩周向（主体部宽度W）方向上的容差，便于焊接，还提高了端部的设计空间。由于生产和安装时存在一定的误差，预制桩的连接不可能是精密的连接，一般来说，在符合工程标准的情况下，应该留出来足够大的公差，从而便于施工安装和焊接。

与凵形的结构，将延伸部直接扣在端板内相比，凵形的延伸端延伸至端板的凹槽内，这就造成端板不能沿厚度方向上贯穿，需要留一部分作为挡止部，在这种情况下，需要加大端板的厚度，增加了生产成本，而且，凵形结构挡住了相邻端板的连接处，导致端板之间的焊接空间变小。两条平直焊缝，也造成抗剪能力的降低。

与现有的工字型或H型的连接器相比，这种构型的连接器能够解决端板设计空间不足的问题，但是在端板周向上的容差不足，当预制桩对接的精度不足或者端板变形等各种原因导致凹槽错位时，由于在周向上均为曲线或者折线设计，连接器常常无法放入凹槽，而导致无法进行有效焊接。

而本申请通过形成在长度L方向上的不对称设计，能够获得更大的容差设计空间，从而即使在周向上的凹槽定位有一定的误差，也能够通过弯折面吸收，将连接器在周向上移动，以吸收上述误差。例如将连接器朝弯折面的一侧平移，在平整侧面的一侧可能出现间隙，通过填充焊接料，就可以满足焊接要求。同时，这个平整侧面提供了沿长度方向的移动空间，如果端板发生左右变形，如果采用工字型，则会受到两侧弯折面的限制，不容易进行调整，而在本申请中，较为便于调整。采用这种结构，能够通过凹陷部与端板的凸起部直接配合，可以沿端板的厚度方向开设通槽，在不用增加端板厚度的情况下，增加端板开槽的设计空间。

如图2a至2e所示，还可以增加第三表面，同时采用非对称设计或者改变凹陷部的形状。如图2f至图2g所示，第三表面或者第二表面可以采用曲面或者弧面设计。同样可以采用对称或者不对称设计。在图2h和图2i所示的实施例中，可以增加弯折侧面的弯折度，增加更多弯折部和表面。例如在图2h所示的实施例中，可以增加第一表面401、第二表面402和第三表面403。同时设置上挡止部a和下挡止部b，通过挡止部与端板的侧面配合，进一步提高在预制桩长度方向上的抗拉能力，同时提供了更多的弯折面。

与上述连接器相对应的是，桩身的端板可以采用与之配合的结构设计，例如从端板的侧面朝着径向的方向开槽，槽深与连接器的厚度适配。该槽的一个侧面沿端板的厚度方向，就是预制桩的长度方向延伸，同时沿径向延伸，形成一个平整的侧面，与连接器的平整侧面适配。换句话说，平整侧面沿端板中轴线长度的方向延伸预定距离，形成沿所述凹槽通长方向上的从端板外侧壁沿径向延展的凹槽侧壁。端板中轴线位于平整侧面的延伸部中。由于上下贯通，无需考虑上下侧面。另一侧的弯折侧面从距离其表面预定距离处沿端板圆周方向朝远离平整的方向延伸预定距离，平整表面与弯折表面的夹角小于90度；弯折表面为沿所述凹槽通长方向上的从端板外侧壁沿径向延展的平整侧壁。

换句话说，对应于图2j的实施例的端板上的凹槽，可以理解为沿端板中轴线的方向向下切一刀，与中轴线成锐角的方向向下切一刀。

如图3所示，提供一种采用上述端板和连接器的预制桩。在周向X和长度H方向上，该连接器具有较好的容错性能，同时提供了更多的设计空间。

对于连接器在端板上的分布，可以采用同向，例如图4a，或者相邻连接器，一个同向，一个反向，如图4b或图4c所示。在预制方桩或切角桩的上，也可以采用对面朝向相反的方式布置，例如在A面上的两个或三个连接器采用顺时针布设，在与A面相对的B面，可以采用逆时针布设。在其他实施例中，可以采用两个反向、两个同向等方式布设，即每组有大于等于两个方向相同的连接器，相邻组的连接器采用反向的方式布设。

如图4d所示，通过背靠背的安装方式，可以分别吸收左右两侧的误差，而中间的间隙可以通过加设钢板、钢条或焊料的方式进行填充，从而便于安装时的焊接操作。

在本实施例中，预制桩可以为当前各种预制的混凝土桩，例如管桩、方桩、切角桩、弧角桩、多边形桩、竹节桩等等。在上述实施例中，以预制桩的长度方向定义端板的通长方向。

需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (11)

1.一种预制桩端板，其特征在于，沿所述端板的周向设置有若干连接槽，

每个所述连接槽被设置为从端板外侧壁朝径向延伸预定距离的凹槽；所述凹槽至少包括第一表面和第二表面；

所述第一表面沿端板中轴线长度的方向延伸预定距离，形成沿所述凹槽通长方向上的从端板外侧壁沿径向延展的平整侧壁，且端板中轴线位于第一表面的延伸部中；

所述第二表面从距离其预定距离处沿端板周向朝远离第一表面的方向延伸预定距离，所述第二表面与第一表面的夹角小于90度；所述第二表面为沿所述凹槽通长方向上的从端板外侧壁沿径向延展的平整侧壁；

在工作时，相邻预制桩两端的端板上的连接槽位置对应，形状对称。

2.根据权利要求1所述的预制桩端板，其特征在于，

还包括至少一个第三表面，位于所述第一表面和第二表面之间，距离所述第一表面预定距离；所述第二表面从第三表面的一边沿端板圆周方向朝远离第一表面的方向延伸预定距离，所述第二表面的两边缘与第一表面、第三表面的连接面形成弯折部；

所述第三表面为平整表面、圆柱弧面或椭圆柱弧面。

3.一种用于预制桩的连接器，用于连接权利要求1或2所述预制桩的端板，其特征在于，包括横截面大致成K形的主体部，

所述主体部包括沿长度和深度方向上延伸的平整的第一侧面，从距离该平整的第一侧面预定距离处沿长度和深度方向分别向主体部两端延伸的第二侧面和第三侧面，所述第二侧面和第三侧面与第一侧面的夹角均为锐角；以及从连接第一侧面和第二侧面的第四侧面，连接第一侧面和第三侧面的第五侧面；所述第四侧面和第五侧面大致平行；

从第二侧面和第三侧面的连接线至第一侧面的垂面，将主体部分成上下两个直角梯形；

或者，

所述主体部包括沿长度和深度方向上延伸的平整的第一侧面，距离该平整侧面预定距离的沿长度和深度方向延伸的第二侧面，从所述第二侧面的两个边分别向远离第一侧面方向和深度方向延伸的第三侧面，从第三侧面的一边沿长度方向延伸预定距离的第四侧面，以及从第四侧面一边向第一侧面延伸并与第一侧面相交的第五侧面；

所述第三侧面与第一侧面形成的夹角小于90度；所述第二侧面、第三侧面和第四侧面形成的截面具有至少两个弯折处。

4.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，

沿深度方向的横截面上，主体部形成有大致成等腰梯形的具有开放端口的空腔；或者，

沿深度方向的横截面上，主体部形成有大致成三角形的具有开放端口的空腔。

5.用于预制桩的连接结构，其特征在于，包括至少两个位于预制桩端部的端板，以及用于连接所述端板的连接器；所述连接器采用权利要求3或者权利要求4所述的连接器，所述端板采用权利要求1或2所述的端板；所述连接器与端板适配。

6.根据权利要求5所述的用于预制桩的连接结构，其特征在于，在工作时，通过连接器连接相邻的端板后，在端板与连接器之间的接缝处焊接固定；端板与连接器在周向上分别构成一条沿预制桩长度方向延伸的直焊缝，一条沿预制桩长度方向延伸的弯折焊缝。

7.根据权利要求5所述的预制桩的连接结构，其特征在于，在工作时，一组相邻连接器的朝向相反。

8.预制桩的连接结构，其特征在于，包括具有凹槽的端板，以及设置于相邻端板的凹槽内的连接器，沿所述连接器长度方向上，所述连接器被设置为一个平整的侧面和一个弯折侧面；

在工作时，相邻端板的凹槽位置对应后，形成有一个沿长度方向和径向延伸的平整侧面和弯折侧面；所述连接器与相邻端板凹槽形成的整体凹陷部适配。

9.根据权利要求8所述的预制桩的连接结构，其特征在于，每组连接器与相邻组的连接器的朝向相反。

10.一种预制桩，其特征在于，包括桩体，以及设置在桩体两端的端板，所述端板采用权利要求1或2所述的端板；

在工作时，当相邻的预制桩连接时，采用权利要求3或4所述的连接器；所述连接器与端板适配；

所述预制桩包括管桩、方桩、长方体桩、弧角桩、切角桩、多边形桩和竹节桩。

11.根据权利要求10所述的预制桩，其特征在于，所述管桩为实心或空心管桩，所述预制桩的端部设置有包箍板。

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