CN220868194U - 一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于建筑施工结构技术领域，尤其涉及一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构。本实用新型提供一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其结构包括带孔固定圆环单元、竖向螺接件、带槽半圆环单元，以及横向螺接件，使得该接头结构可以在安装速度和连接强度之间获得一个更合适的权衡效果，进而让相邻两个预应力混凝土管桩之间不易横向移位、错开，保证整个预应力混凝土管桩支撑结构得以长期稳定有效。

Description

一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构

技术领域

本实用新型属于建筑施工结构技术领域，尤其涉及一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构。

背景技术

普通的混凝土管桩，其结构主要包括管状钢筋网和混凝土主体，以用于在土层中支撑上部的梁、台、板等结构。此外，为了方便连接相邻的2个管桩，或者是方便连接管桩和上部结构，混凝土管桩的端头结构一般都是金属圆环，使得后续焊接、螺接等管桩接头方式得以有效进行。

另一方面，预应力混凝土管桩与普通的混凝土管桩相比，区别之处主要是前者在施工生产时就预先对其进行施压操作，保证预应力混凝土管桩在后续正常支撑使用时，待支撑重量难以将其压碎。

换言之，预应力混凝土管桩的结构强度大于后者，而普通的混凝土管桩如果用来支撑上述梁、台、板等高荷载结构，则极易断裂、破碎。

此外，上述接头结构指的是设置在相邻2个金属圆环上的加固结构，其作用是尽量避免预应力混凝土管桩横向移位、错开。

例如，专利公告号为CN216551909U、公告日为2022.05.17的中国实用新型专利，就公开了一种预应力混凝土管桩快接头，包括第一预应力混凝土管桩、第二预应力混凝土管桩、第一连接金属环和第二连接金属环，第一预应力混凝土管桩的端部外周设置有凸出的第一圆环，第二预应力混凝土管桩的端部外周设置有凸出的第二圆环，第一圆环抵接第二圆环，第一连接金属环和第一连接金属环均为半圆形环结构，第一连接金属环的内壁上开设有第一半圆弧槽，第二连接金属环的内壁上开设有第二半圆弧槽，第一连接金属环和第二连接金属环相互连接。

该实用新型专利中的快接头，其使用方法及优点如下：通过在预应力混凝土管桩的端部预设第一圆环和第二圆环，同时通过设置第一连接金属环和第二连接金属环形成环形凹槽，以将第一圆环和第二圆环限位于第一连接金属环和第二连接金属环之间，实现多根预应力混凝土管桩的对接，该预应力混凝土管桩快接头具有较高的结构强度，可以有效避免对接结构薄弱的问题。

但是，该连接结构在实际的施工和使用过程中，则至少还存在以下这个不足之处，换言之，即为本实用新型所要解决的技术问题：

其第一、第二圆环之间仅仅是抵住，仅依靠外部的金属环来卡合限位，而自身不再连接加固，这个连接强度是远远不够的。

所以综上所述，现在急需一种安装复杂程度适中，且连接强度足够大的新型接头结构，以用在上下相邻的两个预应力混凝土管桩上。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其结构包括带孔固定圆环单元、竖向螺接件、带槽半圆环单元，以及横向螺接件，使得该接头结构可以在安装速度和连接强度之间获得一个更合适的权衡效果，进而让相邻两个预应力混凝土管桩之间不易横向移位、错开，保证整个预应力混凝土管桩支撑结构得以长期稳定有效。

本实用新型解决上述问题采用的技术方案是：一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，包括用于连接管桩金属头段的带孔固定圆环单元，设置在两个所述带孔固定圆环单元上的竖向螺接件，卡合设置在两个所述带孔固定圆环单元上的带槽半圆环单元，以及设置在两个所述带槽半圆环单元上的横向螺接件。

进一步优选的技术方案在于：所述带孔固定圆环单元包括设置在所述金属头段外环面上的圆环，以及设置在所述圆环上、并用于安装所述竖向螺接件的沉头孔。

进一步优选的技术方案在于：所述圆环的厚度小于所述金属头段的厚度。

进一步优选的技术方案在于：所述带孔固定圆环单元还包括设置在所述圆环的外侧对接端棱边上、并用于焊接两个所述圆环的环形焊缝槽。

进一步优选的技术方案在于：所述带槽半圆环单元包括2个半圆环，设置在所述半圆环内环面上、并用于卡合所述圆环的环形槽，以及两两分别设置在所述半圆环两端位置处、并用于安装所述横向螺接件的4个孔板。

进一步优选的技术方案在于：所述带槽半圆环单元还包括设置在所述环形槽径向内侧棱边上、并用于容纳圆环安装焊缝的棱边槽。

进一步优选的技术方案在于：所述带槽半圆环单元还包括设置在所述半圆环上、且连通所述环形槽、并用于连接所述圆环的竖向孔。

进一步优选的技术方案在于：所述带孔固定圆环单元还包括设置在所述圆环上、并用于连接所述竖向孔的竖向螺纹槽。

进一步优选的技术方案在于：所述竖向螺纹槽的数量小于等于所述沉头孔的数量。

进一步优选的技术方案在于：所述竖向螺接件和横向螺接件都包括2个螺母。

附图说明

图1为本实用新型的使用方法示意图。

图2为现有技术中，管桩金属头段的位置形状示意图。

图3为本实用新型中带孔固定圆环单元的安装位置示意图。

图4为本实用新型中竖向螺接件的位置示意图。

图5为本实用新型中带槽半圆环单元的结构示意图。

图6为本实用新型中横向螺接件的位置示意图。

图7为本实用新型中棱边槽的位置形状示意图。

图8为本实用新型中竖向螺纹槽的位置示意图。

图中，各标记的含义如下：

管桩金属头段a、圆环安装焊缝b、管桩主体c、对接焊缝d；

带孔固定圆环单元1、竖向螺接件2、带槽半圆环单元3、横向螺接件4；

圆环101、沉头孔102、环形焊缝槽103、半圆环301、环形槽302、孔板303、棱边槽304、竖向孔305、竖向螺纹槽104。

具体实施方式

以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的范围进行限定。

如附图1-8所示，一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，包括用于连接管桩金属头段a的带孔固定圆环单元1，设置在两个所述带孔固定圆环单元1上的竖向螺接件2，卡合设置在两个所述带孔固定圆环单元1上的带槽半圆环单元3，以及设置在两个所述带槽半圆环单元3上的横向螺接件4。

在本实施例中，该接头结构，其组成包括2个带孔固定圆环单元1、4-8个竖向螺接件2、2个带槽半圆环单元3，以及4个横向螺接件4。其中，该接头结构的材质全部为高强度钢铁。

此外，所述圆环安装焊缝b和对接焊缝d，是该接头结构在安装使用时的配套结构。

最终，先是2个所述带孔固定圆环单元1之间充分螺接，依靠所述竖向螺接件2，再是2个所述带槽半圆环单元3依靠横向螺接件4来“合二为一”，最终后者的完整圆环结构，可以进一步卡合、套住2个所述带孔固定圆环单元1，使得相邻两个预应力混凝土管桩之间不易横向移位、错开，整个管桩支撑结构得以持久稳定。

还需要说明的是：

第一、所述带孔固定圆环单元1不是管桩支撑结构的竖向受力部位，管桩支撑强度的高低，还是取决于预应力混凝土管桩自身的强度性能，该接头结构仅仅是辅助加固，保证相邻2个管桩精准对齐；

第二、该接头结构在大幅提高连接强度、连接稳定性的同时，不可避免地会增加连接操作难度，因此上述“快速”字样，指的是相对的容易安装、连接操作相对的比较快。

所述带孔固定圆环单元1包括设置在所述管桩金属头段a外环面上的圆环101，以及设置在所述圆环101上、并用于安装所述竖向螺接件2的沉头孔102。

在本实施例中，所述圆环101与管桩金属头段a焊接，即所述圆环101内圈上下棱边上各有1圈圆环安装焊缝b。

此外，所述沉头孔102的作用是避免所述竖向螺接件2抵住所述带槽半圆环单元3，保证所述带槽半圆环单元3可以贴着卡合所述圆环101，进一步提升该接头结构的稳定性。

所述圆环101的厚度小于所述管桩金属头段a的厚度。

在本实施例中，所述圆环101的安装位置选择方法为：其上表面低于管桩金属头段a的上表面，其下表面高于管桩金属头段a的下表面，保证2圈圆环安装焊缝b具有足够的操作空间。

相对应的，这也表明该接头结构不是管桩结构的竖向支撑位置，仅仅是尽量避免后者横向移位。

所述带孔固定圆环单元1还包括设置在所述圆环101的外侧对接端棱边上、并用于焊接两个所述圆环101的环形焊缝槽103。

在本实施例中，所述环形焊缝槽103的截面形状为矩形、三角形、1/4圆形都可，保证一圈对接焊缝d可以在2个对齐的所述环形焊缝槽103上稳固形成即可。

其中，所述对接焊缝d的宽度尺寸大于所述圆环安装焊缝b，一共3处焊缝全部通过现有常见的例如焊条电弧焊方法或埋弧焊方法等形成。

所述带槽半圆环单元3包括2个半圆环301，设置在所述半圆环301内环面上、并用于卡合所述圆环101的环形槽302，以及两两分别设置在所述半圆环301两端位置处、并用于安装所述横向螺接件4的4个孔板303。

在本实施例中，所述环形槽302的3个内侧面全部贴合所述圆环101，保证该接头结构自身具有足够的稳定性。

此外，该接头结构一共包括4对所述孔板303，即对应4个所述横向螺接件4。换言之，4个所述横向螺接件4的分布方式，可以称之为所述半圆环301上下各2个，或者称之为管桩左右各2个。

所述带槽半圆环单元3还包括设置在所述环形槽302径向内侧棱边上、并用于容纳圆环安装焊缝b的棱边槽304。

在本实施例中，由于圆环安装焊缝b的存在，因此所述环形槽302的上下2个露出棱边，或者说是径向内侧2个棱边上，就需要开设所述棱边槽304，否则所述半圆环301就不能贴合圆环101、不能贴合管桩。

同理的，所述棱边槽304的截面形状也是没有唯一限定的，只要保证可以容纳所述圆环安装焊缝b即可。

所述带槽半圆环单元3还包括设置在所述半圆环301上、且连通所述环形槽302、并用于连接所述圆环101的竖向孔305。

在本实施例中，所述竖向孔305为简单的圆形孔，其第一种使用方法为：孔内焊接，将所述圆环101上下表面，分别和上下两组所述竖向孔305的内环面焊接在一起。

此时，所述竖向孔305的直径相对较大，保证可以伸入焊接设备和焊接耗材。

所述带孔固定圆环单元1还包括设置在所述圆环101上、并用于连接所述竖向孔305的竖向螺纹槽104。

在本实施例中，所述竖向孔305的第二种使用方法，是配合所述竖向螺纹槽104，保证外加的螺栓同样可以固定所述圆环101和半圆环301，使得所述带槽半圆环单元3不会在所述带孔固定圆环单元1上发生有害无益的旋转动作。

此时，所述竖向孔305的数量和位置，都要对齐所述竖向螺纹槽104。

所述竖向螺纹槽104的数量小于等于所述沉头孔102的数量。

在本实施例中，上下两个所述圆环101竖向连接，是该接头结构的主要安装方式，而所述圆环101和半圆环301之间避免相对旋转，仅仅是优化方式，因此所述沉头孔102的数量可以相对的更多。

所述竖向螺接件2和横向螺接件4都包括2个螺母。

在本实施例中，所述竖向螺接件2和横向螺接件4的组成都是：1个螺栓加2个螺母，该方式相较于单螺母结构，具有更加持久的螺接稳定性。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其特征在于：包括用于连接管桩金属头段（a）的带孔固定圆环单元（1），设置在两个所述带孔固定圆环单元（1）上的竖向螺接件（2），卡合设置在两个所述带孔固定圆环单元（1）上的带槽半圆环单元（3），以及设置在两个所述带槽半圆环单元（3）上的横向螺接件（4）。

2.根据权利要求1所述的一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其特征在于：所述带孔固定圆环单元（1）包括设置在所述管桩金属头段（a）外环面上的圆环（101），以及设置在所述圆环（101）上、并用于安装所述竖向螺接件（2）的沉头孔（102）。

3.根据权利要求2所述的一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其特征在于：所述圆环（101）的厚度小于所述管桩金属头段（a）的厚度。

4.根据权利要求2所述的一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其特征在于：所述带孔固定圆环单元（1）还包括设置在所述圆环（101）的外侧对接端棱边上、并用于焊接两个所述圆环（101）的环形焊缝槽（103）。

5.根据权利要求2所述的一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其特征在于：所述带槽半圆环单元（3）包括2个半圆环（301），设置在所述半圆环（301）内环面上、并用于卡合所述圆环（101）的环形槽（302），以及两两分别设置在所述半圆环（301）两端位置处、并用于安装所述横向螺接件（4）的4个孔板（303）。

6.根据权利要求5所述的一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其特征在于：所述带槽半圆环单元（3）还包括设置在所述环形槽（302）径向内侧棱边上、并用于容纳圆环安装焊缝（b）的棱边槽（304）。

7.根据权利要求6所述的一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其特征在于：所述带槽半圆环单元（3）还包括设置在所述半圆环（301）上、且连通所述环形槽（302）、并用于连接所述圆环（101）的竖向孔（305）。

8.根据权利要求7所述的一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其特征在于：所述带孔固定圆环单元（1）还包括设置在所述圆环（101）上、并用于连接所述竖向孔（305）的竖向螺纹槽（104）。

9.根据权利要求8所述的一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其特征在于：所述竖向螺纹槽（104）的数量小于等于所述沉头孔（102）的数量。

10.根据权利要求1所述的一种用于预应力混凝土管桩的高强度快速接头结构，其特征在于：所述竖向螺接件（2）和横向螺接件（4）都包括2个螺母。