CN220225355U - 基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，包括上小下大且接口处相互套合的上节钢管和下节钢管，上节钢管与下节钢管连接处的外周焊接，下节钢管的下端与插入的钢管斜撑的上端部焊接，上节钢管的顶端固定有一横向的钢垫板，钢管斜撑的上端面与横向的钢垫板的底平面抵紧；下节钢管沿圆周设有多个焊孔，每个焊孔的环形边均与钢管斜撑的上端部焊接；所述的焊孔为高度大于宽度的矩形焊孔；多个矩形焊孔位于下节钢管高度的中间。本套筒式接头管装置能使钢管斜撑的上端与套筒式接头管对接牢固和可靠，即使承受较大值的轴向压力也不会产生屈服和起拱弯曲现象，并能安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力。

Description

基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置

技术领域

本实用新型涉及桩基施工技术领域，具体讲是一种基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置。

背景技术

随着国家经济建设的发展，地下空间的建设也越来越频繁，而作为支挡、加固和保护地下空间的基坑支护体系的施工技术也获得了长足的进步。近年来，为避免超过建筑项目红线，相关政策禁止了软土深基坑采用土锚杆支护；而采用围护桩加水平向内支撑的支护结构造价又比较高；所以，围护桩、压顶梁结合基坑内斜撑桩的组合支护形式获得日益广泛的应用。

基坑内斜撑桩一般由伸入基坑底板下方的组合式斜桩和位于基坑底板上方的钢管斜撑构成；钢管斜撑的上端经一个千斤顶预加载装置抵靠住压顶梁，钢管斜撑下端支承在组合式斜桩上端；组合式斜桩一般由中心的预制砼方桩和外部包裹的水泥土桩构成。

基坑内斜撑桩采用一体式桩机施工过程中，由于桩底端为软土地基而成桩后往往标高超低；若斜撑桩顶部超高设置，则容易被围护排桩顶冠梁或称压顶梁开挖基槽时碰撞而导致倾斜断裂。所以斜撑桩的标高超低的顶端和千斤顶预加载装置之间需要一种对接的接头管连接，接头管即套筒式接头管装置。

现有技术的套筒式接头管装置仅在接头管的下端与插入的钢管斜撑的上端部焊接，其焊接区主要为仰焊区，而钢管斜撑的上端与套筒式接头管的上节钢管仅靠管壁与管壁对接。该现有技术的套筒式接头管装置由于钢管斜撑的上端与接头管插接时容易产生偏心，且仰焊使焊接的强度和力学性能均有欠缺，在千斤顶预加载过程中及基坑开挖的水土侧压力作用下，容易在接头处产生屈服现象即俗称压瘪或称压扁的现象或起拱式弯曲而失稳。即，以上现有技术套筒式接头管装置无法保证基坑内斜撑桩整体稳定的轴向承载力，不能安全传递基坑围护桩经冠梁或称压顶梁传递来的轴向压力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种使钢管斜撑的上端部与套筒式接头管对接牢固和可靠、即使承受较大值轴向压力也不会产生屈服和起拱弯曲现象、并能安全传递基坑围护排桩经冠梁传递来的轴向压力的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，包括上小下大且接口处相互套合的上节钢管和下节钢管，上节钢管与下节钢管连接处的外周焊接，下节钢管的下端与插入的钢管斜撑的上端部焊接，上节钢管的顶端固定有一横向的钢垫板，钢管斜撑的上端面与横向的钢垫板的底平面抵紧；下节钢管沿圆周设有多个焊孔，每个焊孔的环边均与钢管斜撑的上端部焊接。

采用以上结构后，本实用新型基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置具有以下优点：由于上节钢管的顶端固定有一横向的钢垫板，钢管斜撑的上端面与横向的钢垫板的底平面抵紧；下节钢管沿圆周设有多个焊孔，每个焊孔的环边或称环形边均与钢管斜撑的上端部焊接，钢管斜撑的上端与套筒式接头管的上节管不是管壁与管壁的对接，而是钢管斜撑的上端面与横向的钢垫板的底面的端面与端面的抵接；加上多个焊孔与钢管斜撑的上端部的焊接，虽然下节钢管的下端与插入的钢管斜撑的上端部仍然有仰焊，但该仰焊仅起辅助性的作用，上节钢管与下节钢管的圆周焊接、多个焊孔的环形边与钢管斜撑的上端部的焊接和下节钢管的下端与插入的钢管斜撑的上端部的焊接构成立体焊接，并使横向的钢垫板牢牢固定如焊接特别是上节钢管的轴向限位，使钢管斜撑、本套筒式接头管和千斤顶预加载装置的千斤顶的套筒相互之间同轴线，防止了对接偏心，使钢管斜撑的上端部与套筒式接头管的套筒对接牢固和可靠，上节钢管下端和钢管斜撑上端轴向抵靠稳固贴合，即使承受较大值轴向压力如承受该轴向压力的最大值2800KN，本套筒式接头管装置也不会产生屈服和起拱弯曲现象，能有效保证基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力，并能安全传递基坑围护排桩经冠梁或称压顶梁传递来的轴向压力。

进一步地，所述的焊孔为高度大于宽度的矩形焊孔。采用以上结构后，相对圆形等其他形状的焊孔而言，矩形焊孔焊接的路径更长，焊接更牢固，焊接处的力学性能更好。进一步保证了本套筒式接头管装置不会产生屈服和起拱弯曲现象、能有效保证基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并能安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

进一步地，多个焊孔位于下节钢管高度的中间；多个焊孔的底端与下节钢管的底端的距离相等；多个焊孔沿圆周均匀布置。采用以上结构后，其力学性能更好，更进一步保证了本套筒式接头管装置不会产生屈服和起拱弯曲现象、能有效保证基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并能安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

进一步地，焊孔为三个，三个焊孔的宽度平分线相互之间的夹角为120°。采用以上结构后，为一种较佳的具体实施例，其力学性能更好，更进一步保证了本套筒式接头管装置不会产生屈服和起拱弯曲现象、能有效保证基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并能安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

进一步地，横向的钢垫板的直径等于下节钢管的内径；横向的钢垫板与下节钢管的上端面平行；横向的钢垫板与下节钢管的内壁点焊。采用以上结构后，使套筒式接头管装置本身及其与上端的千斤顶的套筒和下端的钢管斜撑的同轴线度更好，进一步保证了防止偏心和本套筒式接头管装置不会产生屈服和起拱弯曲现象的技术效果。

进一步地，上节钢管的底端面与横向的钢垫板的顶面抵紧；上节钢管的外圆壁与下节钢管的内圆壁之间有间隙，间隙内沿圆周压入多块上大下小的楔形钢片使上节钢管与下节钢管同轴线；所述的上节钢管与下节钢管连接处的外周焊接为第一角焊缝并沿圆周完整焊接。采用以上结构后，使套筒式接头管装置本身及其与上端的千斤顶的套筒和下端的钢管斜撑的同轴线度更好，进一步保证了防止偏心和本套筒式接头管装置不会产生屈服和起拱弯曲现象及更有效保证基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并更安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

进一步地，千斤顶预加载装置的千斤顶的套筒底端有一直径内缩的圆形企口管,上节钢管的顶端套合在圆形企口管外并顶至千斤顶的套筒底端的台阶面，上节套管的外径与千斤顶的套筒的外径相等。采用以上结构后，使本套筒式接头管装置与千斤顶预加载装置的千斤顶的套筒的同轴线度更好，连接更牢固，再更进一步保证了基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

进一步地，下节钢管与插入的钢管斜撑的上端部采用第二角焊缝并沿圆周完整焊接。虽然该处仍有仰焊，但采用以上结构后，使本套筒式接头管装置与钢管斜撑的上端部的连接处连接更牢固，力学性能相对提高，再更进一步保证了基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型套筒式接头管装置应用于基坑内斜撑桩时的结构示意图(底部为省略长度的画法)。

图2是本实用新型套筒式接头管装置应用于基坑内斜撑桩时的剖视结构示意图(底部为省略长度的画法)。

图3是图2中A的放大结构示意图。

图4是图3中B的放大结构示意图。

图5是图1中应用于基坑内斜撑桩时两根中的一根套筒式接头管装置换一个角度的结构示意图(底部为省略长度画法)。

图中所示：1、支护桩，2、基坑内斜撑桩，3、套筒式接头管装置，4、压顶梁，5、千斤顶预加载装置，6、钢管斜撑，7、矩形焊孔，8、千斤顶的套筒，9、圆形企口管，10、上节钢管，11、第一角焊缝，12、钢垫板，13、矩形焊缝，14、第二角焊缝，15、下节钢管，16、楔形钢片，17、台阶面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要声明的是，对于这些具体实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型的各个具体实施方式中所涉及的技术手段只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1、图2、图3、图4、图5所示。

现有技术由多根基坑支护桩1或称围护桩构成的每排基坑围护墙顶部一般设有压顶梁4或称冠梁，每排多根基坑内斜撑桩2支撑在压顶梁4一侧。基坑内斜撑桩2一般由伸入基坑底板下方的组合式斜桩(组合式斜桩图中未示出，以下亦同)和位于基坑底板上方的钢管斜撑6构成。钢管斜撑6的上端部经套筒式接头管装置3与一个千斤顶预加载装置5抵靠住压顶梁4，钢管斜撑6下端与组合式斜桩上端连接。组合式斜桩一般由中心的预制砼方桩和外部包裹的水泥土桩构成。

本实用新型基坑内斜撑桩2的套筒式接头管装置3，包括上小下大且接口处相互套合的上节钢管10和下节钢管15，即上节钢管10的直径小、下节钢管15的直径大，上节钢管10与下节钢管15连接处的外周焊接，下节钢管15的下端与插入的钢管斜撑6的上端部焊接。这里的插入也可理解为套合在内。

上节钢管10的顶端固定有一横向的钢垫板12，钢管斜撑6的上端面与横向的钢垫板12的底平面抵紧。下节钢管15沿圆周设有多个焊孔，每个焊孔的环边均与钢管斜撑6的上端部焊接。环边也称环形边。

所述的焊孔优选为高度大于宽度的矩形焊孔7。每个矩形焊孔7的环边即环形边均与钢管斜撑6的上端部焊接而构成环状的矩形焊缝13。不难理解，矩形焊孔7的环形边是与钢管斜撑6上端部的外圆周面焊接，即所述的矩形焊缝13是在矩形焊孔7的环形边与钢管斜撑6上端部的外圆周面的焊接处。当然，其他形状的焊孔也可以，但优选高度大于宽度的矩形焊孔7，因为相对圆形等其他形状的焊孔而言，矩形焊孔7焊接的路径更长，焊接更牢固，焊接处的力学性能更好。

多个焊孔如矩形焊孔7优选位于下节钢管15高度的中间。多个焊孔如矩形焊孔7的底端优选与下节钢管15的底端的距离相等，换句话说，多个矩形焊孔7底边的圆周连线与下节钢管15的底端面平行。多个焊孔如矩形焊孔7优选沿圆周均匀布置。

焊孔优选为三个，三个焊孔的宽度平分线相互之间的夹角优选为120°。如高度大于宽度的矩形焊孔7优选为三个，三个高度大于宽度的矩形焊孔7的宽度平分线相互之间的夹角优选为120°。

横向的钢垫板12的直径优选等于下节钢管15的内径。横向的钢垫板12与下节钢管15的上端面优选平行。横向的钢垫板12与下节钢管15的内壁点焊(点焊图中未示出)。当然，也可采用间隔弧线焊，也可以采用圆周整体的环形焊，但优选点焊，因为在此处焊接只是辅助性的定位，由于上节钢管10与下节钢管15的连接处已为圆周整体焊接即构成完整的圆环形焊接即下述的第一角焊缝11，而上节钢管10的伸入下节钢管15内的底端面已对横向的钢垫板12牢固地轴向限位。

上节钢管10的底端面优选与横向的钢垫板12的顶面抵紧。上节钢管10的外圆壁与下节钢管15的内圆壁之间优选有间隙，优选间隙内沿圆周压入多块如5-12块上大下小的楔形钢片16使上节钢管10与下节钢管15同轴线。所述的上节钢管10与下节钢管15连接处的外周焊接优选为角焊缝的焊接方式并沿圆周完整焊接而构成圆环形的第一角焊缝11，所述的第一角焊缝11优选填满上述的间隙。

千斤顶预加载装置5的千斤顶的套筒8底端优选有一直径内缩的圆形企口管9，上节钢管10的顶端优选套合在圆形企口管9外并顶至千斤顶的套筒8底端的台阶面17，优选上节套管10的外径与千斤顶的套筒8的外径相等。

优选下节钢管15与插入的钢管斜撑6的上端部采用角焊缝的焊接方式并沿圆周完整焊接而构成圆环形的第二角焊缝14。

相对本套筒式接头管装置而言，第一角焊缝11也可称顶焊缝。第二角焊缝14也可称底焊缝。

不难理解，所述钢管斜撑的上端部在本申请中可理解为钢管斜撑6套入下节钢管15内的部位以及位于下节钢管15下边沿如第二角焊缝14的位置。

以上未标注的零部件或结构或数量图中未示出。附图只是示意性的，如附图有与文字描述不一致的地方或附图相互之间有不一致的地方，以文字描述为准。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，包括上小下大且接口处相互套合的上节钢管和下节钢管，上节钢管与下节钢管连接处的外周焊接，下节钢管的下端与插入的钢管斜撑的上端部焊接，其特征在于：上节钢管的顶端固定有一横向的钢垫板，钢管斜撑的上端面与横向的钢垫板的底平面抵紧；下节钢管沿圆周设有多个焊孔，每个焊孔的环边均与钢管斜撑的上端部焊接。

2.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：所述的焊孔为高度大于宽度的矩形焊孔。

3.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：多个焊孔位于下节钢管高度的中间；多个焊孔的底端与下节钢管的底端的距离相等；多个焊孔沿圆周均匀布置。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：焊孔为三个，三个焊孔的宽度平分线相互之间的夹角为120°。

5.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：横向的钢垫板的直径等于下节钢管的内径；横向的钢垫板与下节钢管的上端面平行；横向的钢垫板与下节钢管的内壁点焊。

6.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：上节钢管的底端面与横向的钢垫板的顶面抵紧；上节钢管的外圆壁与下节钢管的内圆壁之间有间隙，间隙内沿圆周压入多块上大下小的楔形钢片使上节钢管与下节钢管同轴线；所述的上节钢管与下节钢管连接处的外周焊接采用第一角焊缝并沿圆周完整焊接。

7.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：千斤顶预加载装置的千斤顶的套筒底端有一直径内缩的圆形企口管，上节钢管的顶端套合在圆形企口管外并顶至千斤顶的套筒底端的台阶面，上节套管的外径与千斤顶的套筒的外径相等。

8.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：下节钢管与插入的钢管斜撑的上端采用第二角焊缝并圆周完整焊接。