CN217438902U - 一种预制混凝土管桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种预制混凝土管桩，包括：沿轴向依次设置的至少两段管桩段，设置在所述管桩段的一端的第一端板，设置在所述管桩段的另一端的第二端板，贯穿所述第一端板且贯穿部分所述管桩段的连接孔，一端预埋在所述管桩段内且另一端穿过所述第二端板的连接件，其中，所述连接件的另一端卡设在所述连接孔中，所述第一端板和所述管桩段用于限制所述连接件在竖直向上移动。本实用新型相较于现有技术中的锁定机构，结构简单且施工方便。

Description

一种预制混凝土管桩

技术领域

本实用新型涉及管桩技术领域，特别涉及一种预制混凝土管桩。

背景技术

目前预应力混凝土管桩在基础工程中应用广泛，管桩连接主要有焊接连接、抱箍连接、螺栓连接和锁定机构连接四种连接方式。桥梁工程中，一般管桩直径较大，现场多采用焊接连接的连接方式，焊接连接存在焊接质量不稳定、焊接连接时间长等问题；抱箍连接方式在管桩连接位置设有突出的箍环，打桩过程中箍环挤压桩周土体，存在桩身桩周土摩阻力降低问题；螺栓连接方式需在桩身集中设置锚栓孔，降低了管桩桩身承载力，同时锚栓结构在打桩动力荷载作用下存在锚栓松动、锚固失效问题；采用锁定机构连接管桩可避免上述三种连接方式的问题，锁定机构连接目前多通过插接方法实现，插接结构包括螺母螺帽、插杆、锁定卡片、弹簧、垫片等构件，构造复杂，现场安装不便，且插杆作为唯一受力连接件，同时承受竖向拉压荷载与水平向剪切荷载，受力状态复杂，不适用于桥梁工程水平荷载大的特点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种预制混凝土管桩，以解决现有的预制混凝土管桩结构复杂且施工效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种预制混凝土管桩，包括：沿轴向依次设置的至少两段管桩段，设置在所述管桩段的一端的第一端板，设置在所述管桩段的另一端的第二端板，贯穿所述第一端板且贯穿部分所述管桩段的连接孔，一端预埋在所述管桩段内且另一端穿过所述第二端板的连接件，其中，所述连接件的另一端卡设在所述连接孔中，所述第一端板和所述管桩段用于限制所述连接件在竖直向上移动。

可选的，所述连接件包括第一连接部、第二连接部和连接第一连接部和第二连接部的过渡部，所述第一连接部预埋在所述管桩段内，所述第二连接部穿过所述第二端板且卡设在所述连接孔中。

可选的，所述连接件呈两端大中间小的哑铃状。

可选的，所述连接孔包括沿着所述第一端板的圆周方向依次设置并相连通的第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔贯穿所述第一端板且贯穿部分所述管桩段，所述第二连接孔贯穿所述第一端板且贯穿部分所述管桩段，所述第一连接孔用于供所述第二连接部插入，所述第二连接孔用于卡设所述第二连接部以限制第二连接部沿竖直向移动。

可选的，所述第一连接孔自所述第一端板的表面向远离所述第二端板的方向延伸，所述第二连接孔包括自所述第一端板的表面向远离所述第二端板的方向依次设置的第一连接子孔和第二连接子孔，其中，所述第一连接孔分别与所述第一连接子孔和第二连接子孔相连通，所述第一连接子孔的孔径小于所述第二连接子孔的孔径，所述第二连接部设置在所述第二连接子孔中，所述过渡部设置在所述第一连接子孔中。

可选的，所述预制混凝土管桩还包括水平限位销，所述水平限位销用于限制所述第一端板相对所述第二端板绕所述第一端板的轴线旋转。

可选的，所述第一端板上开设有第一限位孔，所述第二端板上开设有第二限位孔，所述水平限位销的一端设置在所述第一限位孔中，所述水平限位销的另一端设置在所述第二限位孔中，所述预制混凝土管桩还包括限位弹簧，所述限位弹簧的一端设置在所述第一限位孔中，所述限位弹簧的另一端与所述水平限位销固定连接。

可选的，所述第一端板上所述连接孔位于第一圆上，所述第一端板上所述限位孔位于第二圆上，且第一圆与第二圆为同心圆。

可选的，所述第一端板包括第一连接板和自所述第一连接板的周边沿轴向延伸的第一约束板，所述第一连接板设置在所述管桩段的一端上，所述第一约束板包覆在所述管桩段的一端的周面上；所述第二端板包括第二连接板和自所述第二连接板的周边沿轴向延伸的第二约束板，所述第二连接板设置在所述管桩段的另一端上，所述第二约束板包覆在所述管桩段的另一端的周面上。

可选的，还包括设置在所述第一约束板上的第一环箍和设置在所述第二约束板上的第二环箍。

本实用新型提供的一种预制混凝土管桩，具有以下有益效果：

首先，由于所述连接件的一端预埋在所述管桩段内，所述连接件的另一端穿过所述第二端板且卡设在所述连接孔中，所述连接孔贯穿所述第一端板且贯穿部分所述管桩段，所述第一端板和所述管桩段用于限制所述连接件沿竖直向移动，因此可实现所述第一端板和所述第二端板的竖向连接，相较于现有技术中的锁定机构，结构简单且施工方便。

其次，第一预应力孔、连接孔和第一限位孔集于一体，以及第二预应力孔和第二限位孔集于一体的端板构造，便于工厂整体预制。

再次，采用机械锁定连接结构，连接件和水平限位销分开设置，构造简单，现场无需复杂安装步骤，可有效节省管桩连接的施工时间，提高施工效率。

然后，通过连接件的竖向抗剪提供竖向连接功能，通过水平限位销的横向抗剪提供横向限位功能，受力状态清晰明确，适用于桥梁工程水平荷载大的特点。

附图说明

图1是本实用新型实施例中预制混凝土管桩的剖视图；

图2是图1中预制混凝土管桩在一处的局部放大示意图；

图3是图1中预制混凝土管桩在另一处的局部放大示意图；

图4是本实用新型实施例中预制混凝土管桩中管桩段的第一端板的俯视图；

图5是图4中预制混凝土管桩中第一端板沿A-B线的剖视图；

图6是图4中预制混凝土管桩中第一端板沿C-C＇线的剖视图；

图7是图4中预制混凝土管桩中第一端板的预应力孔的局部放大示意图；

图8是图4中预制混凝土管桩中第一端板的连接孔的局部放大示意图；

图9是图8中预制混凝土管桩中第一端板的连接孔沿D-D线的剖视图；

图10是预制混凝土管桩中连接件的剖视图。

附图标记说明：

100-管桩段；110-混凝土主体；120-预应力钢筋；

200-第一端板；210-第一连接板；220-第一约束板；230-第一环形槽；

300-第二端板；310-第二连接板；320-第二约束板；330-第二环形槽；

400-连接件；410-第一连接部；420-第二连接部；430-过渡部；

500-连接孔；510-第一连接孔；520-第二连接孔；521-第一连接子孔；522-第二连接子孔；

610-第一限位孔；620-第二限位孔；

700-水平限位销；

800-限位弹簧；

910-第一预应力孔；911-第一预应力张拉孔；912-第一预应力锚固孔；913-第一贯通孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的预制混凝土管桩作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

参考图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10，图1是本实用新型实施例中预制混凝土管桩的剖视图，图2是图1中预制混凝土管桩在一处的局部放大示意图，图3是图1中预制混凝土管桩在另一处的局部放大示意图，图4是本实用新型实施例中预制混凝土管桩中第一端板200的主视图，图5是图4中预制混凝土管桩中第一端板200沿A-B线的剖视图，图6是图4中预制混凝土管桩中的第一端板200沿C-C＇线的剖视图，图7是图4中预制混凝土管桩中第一端板200的预应力孔的局部放大示意图，图8是图4中预制混凝土管桩中第一端板200的连接孔500的局部放大示意图，图9是图8中预制混凝土管桩中第一端板200的连接孔500沿D-D线的剖视图，图10是预制混凝土管桩中连接件400的剖视图，本实施例提供一种预制混凝土管桩，包括：沿轴向依次设置的至少两段管桩段100，设置在所述管桩段100的一端的第一端板200，设置在所述管桩段100的另一端的第二端板300，贯穿所述第一端板200且贯穿部分所述管桩段100的连接孔500，一端预埋在所述管桩段100内且另一端穿过所述第二端板300的连接件400，其中，所述连接件400的另一端卡设在所述连接孔500中，所述第一端板200和所述管桩段100用于限制所述连接件400在竖直向上移动。

由于所述连接件400的一端预埋在所述管桩段100内，所述连接件400的另一端穿过所述第二端板300且卡设在所述连接孔500中，所述连接孔500贯穿所述第一端板200且贯穿部分所述管桩段100，所述第一端板200和所述管桩段100用于限制所述连接件400沿竖直向移动，因此可实现所述第一端板200和所述第二端板300的竖向连接，相较于现有技术中的锁定机构，结构简单且施工方便。

参考图10，所述连接件400包括第一连接部410、第二连接部420和连接第一连接部410和第二连接部420的过渡部430，所述第一连接部410预埋在所述管桩段100内，所述第二连接部420穿过所述第二端板300且卡设在所述连接孔500中。所述连接件400呈两端大中间小的哑铃状。

参考图8和图9，所述连接孔500包括沿着所述第一端板200的圆周方向依次设置并相连通的第一连接孔510和第二连接孔520，所述第一连接孔510贯穿所述第一端板200且贯穿部分所述管桩段100，所述第二连接孔520贯穿所述第一端板200且贯穿部分所述管桩段100，所述第一连接孔510用于供所述第二连接部420插入，所述第二连接孔520用于卡设所述第二连接部420以限制第二连接部420沿竖直向移动。由于所述第一连接孔510用于供所述第二连接部420插入，因此所述连接件400可插入所述第一连接孔510；由于所述第一连接孔510和第二连接孔520沿着所述第一端板200的圆周方向依次设置并相连通，因此插入所述第一连接孔510的连接件400绕第一端板200的轴线转动预定角度后可插入所述第二连接孔520；由于所述第二连接孔520用于卡设所述第二连接部420以限制第二连接部420沿竖直向移动，因此，所述连接件400安装到位后可实现第二端板300和第一端板200在竖直向上的连接。

具体的，参考图8和图9，所述第一连接孔510自所述第一端板200的表面向远离所述第二端板300的方向延伸，且所述第二连接孔520包括自所述第一端板200的表面向远离所述第二端板300的方向依次设置的第一连接子孔521和第二连接子孔522，其中，所述第一连接孔510与所述第一连接子孔521和第二连接子孔522相连通，所述第一连接子孔521的孔径小于所述第二连接子孔522的孔径，所述第二连接部420设置在所述第二连接子孔522中，所述过渡部430设置在所述第一连接子孔521中。所述连接件400插入所述连接孔500中时，先与第一连接孔510对齐，并插入所述第一连接孔510中，当连接件400插入一定深度后使得第二端板300与第一端板200贴合，然后转动第二端板300使得连接件400从第一连接孔510进入第一连接子孔521和第二连接子孔522中，并使连接件400的第二连接部420插入第二连接子孔522中，连接件400的过渡部430插入第一连接子孔521中，从而通过第一连接子孔521将所述连接件400的第二连接部420卡设在所述第二连接子孔522中，可实现第一端板200和第二端板300的竖向连接。

所述预制混凝土管桩还包括水平限位销700，所述水平限位销700用于限制所述第一端板200相对所述第二端板300绕所述第一端板200的轴线旋转。

具体的，参考图1和图3，所述第一端板200上开设有第一限位孔610，所述第二端板300上开设有第二限位孔620，所述水平限位销700的一端设置在所述第一限位孔610中，所述水平限位销700的另一端设置在所述第二限位孔620中。所述预制混凝土管桩还包括限位弹簧800，所述限位弹簧800的一端设置在所述第一限位孔610中，所述限位弹簧800的另一端与所述水平限位销700固定连接。当连接件400插入一定深度后使得第二端板300与第一端板200贴合，此时第一端板200中的水平定位销在第二端板300的挤压下压入第一限位孔610中；当转动第二端板300使得连接件400从第一连接孔510进入第一连接子孔521和第二连接子孔522中，并使连接件400的第二连接部420插入第二连接子孔522中，连接件400的过渡部430插入第一连接子孔521中，从而通过第一连接子孔521将所述连接件400的第二连接部420卡设在所述第二连接子孔522中后，第一端板200中的第一限位孔610与第二端板300中的第二限位孔620对齐，水平定位销在弹簧的作用下插入第二端板300中的第二限位孔620中，从而限制所述第一端板200相对所述第二端板300转动。

参考图4，所述第一端板200上的多个所述第一限位孔610为环向布置的圆形孔。

参考图4，所述第一端板200上的连接孔500绕所述第一端板200的圆周方向依次设置。

参考图4，所述第一端板200上所述连接孔500位于第一圆上，所述第一端板200上所述限位孔位于第二圆上，且第一圆与第二圆为同心圆。

所述第一端板200包括第一连接板210和自所述第一连接板210的周边沿轴向延伸的第一约束板220，所述第一连接板210设置在所述管桩段100的一端上，所述第一约束板220包覆在所述管桩段100的一端的周面上。所述第二端板300包括第二连接板310和自所述第二连接板310的周边沿轴向延伸的第二约束板320，所述第二连接板310设置在所述管桩段100的另一端上，所述第二约束板320包覆在所述管桩段100的另一端的周面上。

所述第一约束板220和所述第二约束板320呈环状。

所述第一端板200和所述第二端板300的材质为钢材。

参考图1，所述预制混凝土管桩还包括设置在所述第一约束板220上的第一环箍和设置在所述第二约束板320上的第二环箍。所述第一约束板220的外周面上设置有第一环形槽230，所述第一环箍设置在所述第一环形槽230内。所述第二约束板320的外周面上设置有第二环形槽330，所述第二环箍设置在所述第二环形槽330内。通过第一环箍和第二环箍可保证第一端板200与管桩段100以及第二端板300与管桩段100之间的有效连接。

参考图1，所述管桩段100包括混凝土主体110和设置在所述混凝土主体110内的预应力钢筋120，所述预应力钢筋120的两段分别固定在所述第一端板200和所述第二端板300中。

参考图4，所述预制混凝土管桩还包括贯穿所述第一端板200且贯穿部分所述管桩段100的用于锚固预应力钢筋120的第一预应力孔910，贯穿所述第二端板300且贯穿部分所述管桩段100的用于锚固预应力钢筋120的第二预应力孔。

参考图1，图5，图6，图7和图8，所述第一预应力孔910包括第一预应力张拉孔911、第一预应力锚固孔912和第一贯通孔913，所述第一预应力张拉孔911和所述第一预应力锚固孔912通过所述第一贯通孔913连通。所述第二预应力孔包括第二预应力张拉孔、第二预应力锚固孔和第二贯通孔，所述第二预应力张拉孔和所述第二预应力锚固孔通过所述第二贯通孔连通。所述预应力钢筋120的一端锚固在所述第一预应力锚固孔912中，所述预应力钢筋120的另一端锚固在所述第二预应力锚固孔中。

所述第一预应力锚固孔912和所述第二预应力锚固孔为沉头孔。

本实施例中，所述预制混凝土管桩的管桩段100的连接过程如下：

首先，将第二端板300上的连接件400对准第一端板200的连接孔500。

然后，将连接件400插入到连接孔500中，同时第一端板200中的水平定位销在第二端板300的挤压下压入第一限位孔610中。

之后，使第二端板300相对第一端板200绕第一端板200的轴线旋转预定角度，使第二端板300上的连接件400相对连接孔500旋转预定角度并卡入连接孔500中，从而限制所述第二端板300相对所述第一端板200沿竖直方向移动，同时第一端板200中的第一限位孔610与第二端板300中的第二限位孔620对齐，水平定位销在弹簧的作用下插入第二端板300中的第二限位孔620中，从而限制所述第一端板200相对所述第二端板300转动。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种预制混凝土管桩，其特征在于，包括：沿轴向依次设置的至少两段管桩段，设置在所述管桩段的一端的第一端板，设置在所述管桩段的另一端的第二端板，贯穿所述第一端板且贯穿部分所述管桩段的连接孔，一端预埋在所述管桩段内且另一端穿过所述第二端板的连接件，其中，所述连接件的另一端卡设在所述连接孔中，所述第一端板和所述管桩段用于限制所述连接件在竖直向上移动。

2.如权利要求1所述的预制混凝土管桩，其特征在于，所述连接件包括第一连接部、第二连接部和连接第一连接部和第二连接部的过渡部，所述第一连接部预埋在所述管桩段内，所述第二连接部穿过所述第二端板且卡设在所述连接孔中。

3.如权利要求2所述的预制混凝土管桩，其特征在于，所述连接件呈两端大中间小的哑铃状。

4.如权利要求2所述的预制混凝土管桩，其特征在于，所述连接孔包括沿着所述第一端板的圆周方向依次设置并相连通的第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔贯穿所述第一端板且贯穿部分所述管桩段，所述第二连接孔贯穿所述第一端板且贯穿部分所述管桩段，所述第一连接孔用于供所述第二连接部插入，所述第二连接孔用于卡设所述第二连接部以限制第二连接部沿竖直向移动。

5.如权利要求4所述的预制混凝土管桩，其特征在于，所述第一连接孔自所述第一端板的表面向远离所述第二端板的方向延伸，所述第二连接孔包括自所述第一端板的表面向远离所述第二端板的方向依次设置的第一连接子孔和第二连接子孔，其中，所述第一连接孔分别与所述第一连接子孔和第二连接子孔相连通，所述第一连接子孔的孔径小于所述第二连接子孔的孔径，所述第二连接部设置在所述第二连接子孔中，所述过渡部设置在所述第一连接子孔中。

6.如权利要求1所述的预制混凝土管桩，其特征在于，所述预制混凝土管桩还包括水平限位销，所述水平限位销用于限制所述第一端板相对所述第二端板绕所述第一端板的轴线旋转。

7.如权利要求6所述的预制混凝土管桩，其特征在于，所述第一端板上开设有第一限位孔，所述第二端板上开设有第二限位孔，所述水平限位销的一端设置在所述第一限位孔中，所述水平限位销的另一端设置在所述第二限位孔中，所述预制混凝土管桩还包括限位弹簧，所述限位弹簧的一端设置在所述第一限位孔中，所述限位弹簧的另一端与所述水平限位销固定连接。

8.如权利要求7所述的预制混凝土管桩，其特征在于，所述第一端板上所述连接孔位于第一圆上，所述第一端板上所述限位孔位于第二圆上，且第一圆与第二圆为同心圆。

9.如权利要求1所述的预制混凝土管桩，其特征在于，所述第一端板包括第一连接板和自所述第一连接板的周边沿轴向延伸的第一约束板，所述第一连接板设置在所述管桩段的一端上，所述第一约束板包覆在所述管桩段的一端的周面上；所述第二端板包括第二连接板和自所述第二连接板的周边沿轴向延伸的第二约束板，所述第二连接板设置在所述管桩段的另一端上，所述第二约束板包覆在所述管桩段的另一端的周面上。

10.如权利要求9所述的预制混凝土管桩，其特征在于，还包括设置在所述第一约束板上的第一环箍和设置在所述第二约束板上的第二环箍。

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