CN217839971U - 一种无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置及预制桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置及预制桩，膨胀式连接装置包括：外套筒、固定箍和连接螺栓；固定箍固定设置于外套筒内，其内壁设置有多个第一倒齿；连接螺栓用于连接相邻的两个无端板混凝土预制桩，连接螺栓设置多个第二倒齿，桩体连接时第一倒齿与所述第二倒齿啮合且锁止。本实用新型膨胀式连接装置连接方便，且可提高无端板混凝土预制桩的连接可靠性。

Description

一种无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置及预制桩

技术领域

本申请涉及建筑材料领域，具体涉及一种无端板预制桩膨胀式连接装置。

背景技术

混凝土预制桩具有能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，对周围环境影响小等优点。为了延长混凝土桩基的长度，在施工现场需要将两节以上混凝土预制桩端部连接起来使用，现有的预制桩的连接结构采用焊接、螺纹连接、插销连接等连接结构在。而为了保证桩体连接处的连接强度，在混凝土预制桩的端部通常会设置金属制成的端板，混凝土预制桩内的预应力钢筋与端板连接，并通过端板实现不同混凝土预制桩首尾连接。

并且现有的混凝土预制桩连接结构的结构复杂，并且端部必需设置端板，因此其制造成本高，不利于降低工程造价。因此如何保证混凝土预制桩的连接强度，同时又能够降低制造成本高成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。在一些现有技术中，也采用无端板混凝土预制桩，相邻两个无端板混凝土预制桩的端面通过连接螺栓直接连接，其中连接螺栓的一端设置有螺纹，另一端设置有一个卡槽，连接螺栓一端通过螺纹与上桩体连接，且另一端通过卡槽与下桩体连接。该技术可以实现无端板预制桩体连接，但申请人在实践过程发现，现有的无端板预制桩的连接可靠性有待改进。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种无端板预制桩膨胀式连接装置，用于解决上述混凝土预制桩连接结构的结构复杂、制造成本高以及连接可靠性不足的技术问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置，所述无端板混凝土预制桩的端部没有设置金属端板，所述无端板混凝土预制桩内设置有主筋和肋筋，所述主筋沿桩体长度方向设置，所述肋筋环绕各所述主筋设置，所述主筋的两端分别设置有外套筒，所述外套筒远离所述主筋的一端外露于所述端部，所述外套筒内壁设置有内螺纹；

所述无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置包括：

固定箍，固定设置于所述外套筒内，包括两片以上的弧形的弹性箍片，所述弹性箍片的内壁沿轴向间隔设置有多个第一倒齿；

限位套筒，所述限位套筒设置于所述外套筒内且与所述固定箍远离所述主筋的一端相抵，以防止所述固定箍从所述外套筒内脱落；以及

连接螺栓，用于连接相邻的两个所述无端板混凝土预制桩，所述连接螺栓的一端设置有用于与其中一所述无端板混凝土预制桩上的所述内螺纹连接的第一外螺纹，所述连接螺栓的另一端的外壁上设置多个第二倒齿，所述第二倒齿和所述第一倒齿朝相向方向倾斜，所述另一端插入另一所述无端板混凝土预制桩的所述外套筒内，并使所述第一倒齿与所述第二倒齿啮合且锁止。

在一些技术方案中，所述锯齿形倒齿的齿尖为45°。

在一些技术方案中，所述限位套筒的外壁设置有第二外螺纹，所述限位套筒通过所述第二外螺纹与所述外套筒上的所述内螺纹螺纹连接。

在一些技术方案中，所述弧形的弹性箍片远离所述连接螺栓的一端相连围形环形结构，相邻两个所述弹性箍片之间具有间隙；所述固定箍外套设有环形的弹簧，所述弹簧与所述弹性箍片的外侧相抵，以使各所述弹性箍片向中心聚拢，以及使所述第一倒齿向内啮合所述第二倒齿。

在一些技术方案中，所述固定箍的外周设置有内凹的安装槽，所述弹簧安装于所述安装槽内。

在一些技术方案中，所述主筋为预应力钢筋，所述主筋的端部设置有T形的墩头，所述墩头伸入所述外套筒内与所述外套筒连接。

在一些技术方案中，所述连接螺栓为T形结构。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供了另一技术方案：

一种混凝土预制桩，包括桩体和连接装置，所述桩体的端部没有设置金属端板，相邻两个所述混凝土预制桩通过所述连接装置连接，所述连接装置为以上任一技术方案所述的无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置。

区别于现有技术，上述技术方案混凝土预制桩的端部没有设置金属端板，相邻两个所述无端板混凝土预制桩通过上述膨胀式连接装置连接，从而使连接更加方便，并且膨胀式连接装置包括外套筒、固定箍和连接螺栓，连接螺栓的一端通过螺纹与其中一无端板混凝土预制桩连接，连接螺栓的另一端设置有第二倒齿，固定箍内的第一倒齿啮合，当所述连接螺栓插入所述固定箍时，第二倒齿与第一倒齿啮合，并且所述第二倒齿和所述第一倒齿朝相向方向倾斜，因此可以将连接螺栓锁止于固定箍内，防止连接螺栓从固定箍内脱落，提高无端板混凝土预制桩的连接可靠性。

上述实用新型内容相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。

附图说明

附图仅用于示出本实用新型具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本申请的限制。

在说明书附图中：

图1为具体实施方式两个所述无端板混凝土预制桩连接的示意图；

图2为具体实施方式所述主筋与外套筒的连接示意图；

图3为具体实施方式所述膨胀式连接装置剖视图；

图4为图3的爆炸图；

图5为具体实施方式所述连接螺栓的结构示意图；

图6为具体实施方式所述限位套筒的结构示意图；

图7为具体实施方式所述固定箍的俯视图；

图8为具体实施方式所述固定箍的轴向剖视图；

图9为具体实施方式所述固定箍与弹簧的连接关系示意图；

附图标记

1、上预制桩；11、主筋；

2、膨胀式连接装置；

3、下预制桩；31、主筋；311、墩头；

21、外套筒；22、连接螺栓；221、第一外螺纹；222、连接轴；223、第二倒齿；

23、限位套筒；231、筒体；232、第二外螺纹；24、固定箍；240、通孔；241、箍体；242、第一倒齿；243、弹性箍片；244、间隙；25、弹簧；

具体实施方式

为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的开放式表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

请参阅图1至图9，本实施方式提供了一种无端板混凝土预制桩以及无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置2。所述无端板混凝土预制桩可以为圆柱形桩也可以为方形桩、异形板桩等桩体。所述无端板混凝土预制桩的端部没有设置金属端板，无端板混凝土预制桩沿长度方向的两端均无设置金属端板，其通体为混凝土结构。所述无端板混凝土预制桩内设置有主筋11和肋筋，所述主筋11沿桩体长度方向设置，所述肋筋环绕各所述主筋11设置，所述主筋11的两端分别设置有外套筒21，所述外套筒21远离所述主筋的一端外露于所述端部，外套筒21预埋于所述无端板混凝土预制桩的两个端部，外套筒21分别与所述混凝土预制桩内的主筋的端部连接，所述外套筒21内壁设置有内螺纹。外套筒21内部设置有空腔，空腔的内壁上设置有所述内螺纹。相邻两个无端板混凝土预制桩通过膨胀式连接装置2连接。如图1所示，相邻两个无端板混凝土预制桩为上预制桩1和下预制桩3，上预制桩1和下预制桩3通过膨胀式连接装置固定连接。如图2所示，其中，上预制桩1内设置有主筋11，下预制桩3内设置有主筋31，主筋11和主筋31沿桩体的长度方向设置，主筋11和主筋31外可连接有截面尺寸更小的箍筋，主筋11和肋筋形成无端板混凝土预制桩的钢筋骨架。膨胀式连接装置2的两端分别与主筋11以及主筋31连接，从而将上预制桩1和下预制桩3固定连接在一起。其中，上预制桩1和下预制桩3需要通过两个以上膨胀式连接装置2固定连接在一起，在一些实施方式中，上预制桩1和下预制桩3的每根主筋都通过膨胀式连接装置2固定连接；在另一些实施方式中，也可以仅在上预制桩1和下预制桩的一部分主筋通过膨胀式连接装置2固定连接。

如图3和图4所示，所述无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置2包括：固定箍24、限位套筒23和连接螺栓22。其中，固定箍24和连接螺栓22均由钢制成。固定箍24固定设置于所述外套筒21内，固定箍24包括两片以上的弧形的弹性箍片243，所述弹性箍片243的内壁沿轴向间隔设置有多个第一倒齿242。所述限位套筒23设置于所述外套筒21内且与所述固定箍24远离所述主筋的一端相抵，以防止所述固定箍24从所述外套筒21内脱落。

连接螺栓22用于连接相邻的两个所述无端板混凝土预制桩，所述连接螺栓22的一端设置有用于与其中一所述无端板混凝土预制桩上的所述内螺纹连接的第一外螺纹221，所述连接螺栓22的另一端的外壁上设置多个第二倒齿223。其中，所述连接螺栓22为T形结构。T形结构包括墩头和连接轴222，第一外螺纹221设置于所述墩头上，连接轴用于插入固定箍并与之固定连接的连接轴222，第二倒齿223设置于连接轴222靠近固定箍一端的外壁。所述第二倒齿223和所述第一倒齿242朝相向方向倾斜，所述另一端插入另一所述无端板混凝土预制桩的所述外套筒21内，并使所述第一倒齿242与所述第二倒齿223啮合且锁止。

固定箍24包括箍体241，箍体241的中部为通孔240，箍体241包括多个弹性箍片243，多个弹性箍片243沿通孔240周向均匀设置。相邻两个弹性箍片243之间具有间隙244。如图4所示，在本实施方式中，固定箍24设置有四个弹性箍片243。在其他实施方式中，弹性箍片243的数量也可以为两个、三个、五个等等。

外套筒21在制桩过程中，外套筒作为预应力张拉连接件，外套筒21的一端穿束主筋11，螺纹端连接着张拉螺栓，张拉结束后制桩前装上螺栓保护盖，防止异物进入外套筒21内部。其中，所述主筋11和主筋31优选为预应力钢筋，所述主筋11和主筋13的端部设置有T形的墩头311，所述墩头311伸入所述外套筒21内与所述外套筒21连接。无端板混凝土预制桩制成后在施工现场接桩时，先取出上预制桩1和下预制桩3上的保护盖，上预制桩1的外套筒21螺纹端与连接螺栓22螺纹连接，连接螺栓22的另一端插入下预制桩3的外套筒21内，并且连接螺栓22上的第二倒齿与固定箍内的第一倒齿啮合，从而使上预制桩1和下预制桩3固定连接。无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置中所述膨胀式是指：在上预制桩1和下预制桩3连接时，连接螺栓22插入外套筒21以及固定箍24，连接螺栓22上的第二倒齿向外挤压固定箍24，使固定箍24上的第一倒齿向外侧弹性膨胀，然后再回弹与第二倒齿啮合。

如图3、图5和图8所示，在上述实施方式中，所述第一倒齿242和所述第二倒齿223为锯齿形倒齿。优选的，所述锯齿形倒齿的齿尖为45°。其中第一倒齿242和第二倒齿的齿尖是分别沿桩体张拉的反方向倾斜，从而使第一倒齿242和第二倒齿啮合后锁止，即固定箍24上的第一倒齿242是向桩身中部方向倾斜，连接螺栓22上的第二倒齿223是朝第一外螺纹221所在方向倾斜。

如图6和图7和图8所示，在一些实施方式中，所述限位套筒23的外壁设置有第二外螺纹232，所述限位套筒23通过所述第二外螺纹232与所述外套筒21上的所述内螺纹螺纹连接。限位套筒23包括环形的筒体231，第二外螺纹232设置于筒体231的外壁上。

在另一些实施方式中，所述限位套筒23与所述外套筒21之间也可以通过卡接结构卡接，限位套筒23通过卡接结构固定于外套筒内，使限位套筒23的一端与所述固定箍24相抵，防止所述固定箍24脱落。

所述弧形的弹性箍片243远离所述连接螺栓22的一端相连围形环形结构，相邻两个所述弹性箍片243之间具有间隙；所述固定箍24外套设有环形的弹簧25，所述弹簧25与所述弹性箍片243的外侧相抵，以使各所述弹性箍片243向中心聚拢，以及使所述第一倒齿242向内啮合所述第二倒齿223。

在连接时，可以先在下预制桩的外套筒21内放入弹性垫圈，再在外套筒内对中安装上固定箍24，最后将限位套筒23安装至外套筒21内，限位套筒23将固定箍紧紧固定于外套筒21内。然后对上预制桩1施加压力，使连接于上预制桩1的连接螺栓22顺势插入下预制桩3内的外套筒内，在连接螺栓插入外套筒的过程中，连接螺栓的底端向下以及向外侧挤压固定箍24，在压力下使得固定箍24向外侧弹性张开。当第一倒齿和第二倒齿啮合后，固定箍弹性收紧，使第一倒齿和第二倒齿紧紧啮合在一起，从而完成上预制桩和理预制桩的连接。

上述实施方式中无端板混凝土预制桩的端部没有设置金属端板，相邻两个所述无端板混凝土预制桩通过上述膨胀式连接装置连接，从而使连接更加方便，并且膨胀式连接装置包括外套筒、固定箍和连接螺栓，连接螺栓的一端通过螺纹与其中一无端板混凝土预制桩连接，连接螺栓的另一端设置有第二倒齿，固定箍内的第一倒齿啮合，当所述连接螺栓插入所述固定箍时，第二倒齿与第一倒齿啮合，并且所述第二倒齿和所述第一倒齿朝相向方向倾斜，因此可以将连接螺栓锁止于固定箍内，防止连接螺栓从固定箍内脱落，提高无端板混凝土预制桩的连接可靠性。

如图9所示，在一些实施方式中，所述固定箍24的外周设置有内凹的安装槽，所述弹簧25安装于所述安装槽内。安装槽可限制弹簧25的位置，避免在施工过程中弹簧25移位。

在另一实施方式中提供了一种混凝土预制桩，该混凝土预制桩包括桩体和连接装置，所述桩体的端部没有设置金属端板，相邻两个所述混凝土预制桩通过所述连接装置连接。其中，所述桩体为以上任一实施方式中所述无端板混凝土预制桩，所述连接装置为以上任一实施方式所述的无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置。

最后需要说明的是，尽管在本申请的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本申请的专利保护范围。凡是基于本申请的实质理念，利用本申请说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本申请的专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置，其特征在于，所述无端板混凝土预制桩的端部没有设置金属端板，所述无端板混凝土预制桩内设置有主筋和肋筋，所述主筋沿桩体长度方向设置，所述肋筋环绕各所述主筋设置，所述主筋的两端分别设置有外套筒，所述外套筒远离所述主筋的一端外露于所述端部，所述外套筒内壁设置有内螺纹；

所述无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置包括：

固定箍，固定设置于所述外套筒内，包括两片以上的弧形的弹性箍片，所述弹性箍片的内壁沿轴向间隔设置有多个第一倒齿；

限位套筒，所述限位套筒设置于所述外套筒内且与所述固定箍远离所述主筋的一端相抵，以防止所述固定箍从所述外套筒内脱落；以及

连接螺栓，用于连接相邻的两个所述无端板混凝土预制桩，所述连接螺栓的一端设置有用于与其中一所述无端板混凝土预制桩上的所述内螺纹连接的第一外螺纹，所述连接螺栓的另一端的外壁上设置多个第二倒齿，所述第二倒齿和所述第一倒齿朝相向方向倾斜，所述另一端插入另一所述无端板混凝土预制桩的所述外套筒内，并使所述第一倒齿与所述第二倒齿啮合且锁止。

2.根据权利要求1所述的无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置，其特征在于，所述第一倒齿和所述第二倒齿为锯齿形倒齿。

3.根据权利要求2所述的无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置，其特征在于，所述锯齿形倒齿的齿尖为45°。

4.根据权利要求1所述的无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置，其特征在于，所述限位套筒的外壁设置有第二外螺纹，所述限位套筒通过所述第二外螺纹与所述外套筒上的所述内螺纹螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置，其特征在于，所述弧形的弹性箍片远离所述连接螺栓的一端相连围形环形结构，相邻两个所述弹性箍片之间具有间隙；所述固定箍外套设有环形的弹簧，所述弹簧与所述弹性箍片的外侧相抵，以使各所述弹性箍片向中心聚拢，以及使所述第一倒齿向内啮合所述第二倒齿。

6.根据权利要求5所述的无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置，其特征在于，所述固定箍的外周设置有内凹的安装槽，所述弹簧安装于所述安装槽内。

7.根据权利要求6所述的无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置，其特征在于，所述主筋为预应力钢筋，所述主筋的端部设置有T形的墩头，所述墩头伸入所述外套筒内与所述外套筒连接。

8.根据权利要求1所述的无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置，其特征在于，所述连接螺栓为T形结构。

9.一种混凝土预制桩，其特征在于，包括桩体和连接装置，所述桩体的端部没有设置金属端板，相邻两个所述混凝土预制桩通过所述连接装置连接，所述连接装置为权利要求1-8任一所述的无端板混凝土预制桩膨胀式连接装置。

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