一种管桩接头及管桩施工方法与流程

1.本发明涉及桩施工技术领域，尤其涉及一种管桩接头及管桩施工方法。


背景技术：

2.桩基础是现代建筑极为重要的基础形式，被广泛应用于建筑工程、交通工程、沿海工程和海洋工程中。竹节桩相对普通管桩而言截面多变，相比同桩径的管桩摩擦阻力更大，抗拔能力更强，通常比同桩径管桩提高10％-30％。
3.施工时，通常需将上、下两竹节桩相连。现有技术中，下节竹节桩施工完成后，对上节竹节桩进行吊桩植桩，随后，连接上、下两竹节桩。连接时采用传统焊接工艺，即，上节竹节桩的底端焊接于下节竹节桩的顶端。上、下两竹节桩接桩完成后，进行桩身对中调直、压桩(沉桩)以及送桩等后续工序。传统焊接固定上、下两竹节桩的方式，焊接面较大，作业时间长，施工现场质量不可控，浪费大量人力物力，施工成本较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种管桩接头及管桩施工方法，能够方便快捷地连接相邻上下两个管桩，简化施工工序，提高整体施工质量，降低施工成本。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.第一方面，提供一种管桩接头，用于连接相邻的上节桩和下节桩，所述上节桩的底面设置有上端板，所述下节桩的顶面设置有下端板，所述管桩接头包括：
7.连接件，所述连接件的下端穿过所述下端板，并嵌入所述下节桩内，所述连接件的上端穿过所述上端板，并嵌入所述上节桩内，所述连接件上设置有限位孔；
8.限位件，所述上节桩上设置有导向槽，所述导向槽沿水平方向延伸，所述上端板封盖所述导向槽的槽口，所述限位件设置于所述导向槽内，并具有避让位置和锁止位置；
9.所述限位件位于所述避让位置时，所述连接件能够穿过所述导向槽并嵌入所述上节桩内，所述限位件能够由所述避让位置平移至所述锁止位置，以穿设于所述限位孔内。
10.作为本发明提供的管桩接头的优选方案，所述上节桩内设置有与所述导向槽连通的嵌入孔，所述嵌入孔用于穿设所述连接件，所述嵌入孔的顶壁连接有弹性止挡件，所述弹性止挡件能够伸出所述嵌入孔，以将所述限位件止挡于所述避让位置，所述连接件能够压缩所述弹性止挡件，以释放所述限位件。
11.作为本发明提供的管桩接头的优选方案，所述弹性止挡件包括相连的第一弹性件和止挡件，所述第一弹性件远离所述止挡件的一端连接于所述嵌入孔的顶壁，所述止挡件至少部分伸出所述嵌入孔，以止挡所述限位件。
12.作为本发明提供的管桩接头的优选方案，所述限位件包括限位本体和凸设于所述限位本体上的凸起部，所述导向槽包括与所述限位本体配合的大槽段和与所述凸起部配合的小槽段，所述上节桩上于所述小槽段相对的两侧分别形成止挡台阶，所述止挡台阶用于止挡所述弹性止挡件背向所述限位件的一侧。
13.作为本发明提供的管桩接头的优选方案，所述限位本体的横截面和所述凸起部的横截面均呈矩形，所述凸起部的横截面积小于所述限位本体的横截面积。
14.作为本发明提供的管桩接头的优选方案，所述限位件与所述导向槽的槽壁之间设置有第二弹性件，所述第二弹性件的伸缩方向与所述限位件的平移方向相同，所述限位件能够在所述第二弹性件的弹力作用下由所述避让位置平移至所述锁止位置。
15.作为本发明提供的管桩接头的优选方案，所述下节桩内嵌设有固定件，所述固定件位于所述下端板的下方，所述连接件的下端与所述固定件螺纹连接。
16.作为本发明提供的管桩接头的优选方案，所述固定件包括固定套，所述固定套的底面封闭，所述固定套的顶端开口处沿周向设置有连接凸缘，所述连接凸缘与所述下端板连接，所述固定套内设置有用于连接所述连接件的内螺纹结构。
17.作为本发明提供的管桩接头的优选方案，所述上节桩内嵌设有安装盒体，所述导向槽设置于所述安装盒体上，所述连接件的上端嵌入所述安装盒体内，所述安装盒体采用金属材料制成。
18.第二方面，提供一种管桩施工方法，采用如上所述的管桩接头进行施工，包括以下步骤：
19.桩机就位，使桩机夹持口中心对准桩位中心；
20.探桩，以清除障碍物；
21.所述下节桩吊装插桩到位；
22.通过所述管桩接头连接所述上节桩和所述下节桩；
23.所述上节桩和所述下节桩对中调直，并在所述上节桩和所述下节桩连接位置涂密封材料；
24.静压沉桩、送桩。
25.本发明的有益效果：
26.本发明提供一种管桩接头，用于连接相邻的上节桩和下节桩，上节桩的底面设置有上端板，下节桩的顶面设置有下端板，管桩接头包括连接件和限位件。连接件的下端穿过下端板，并嵌入下节桩内，连接件的上端穿过上端板，并嵌入上节桩内，连接件上设置有限位孔。上节桩上设置有导向槽，导向槽沿水平方向延伸，上端板封盖于导向槽的槽口，限位件设置于导向槽内，并具有避让位置和锁止位置，限位件能够由避让位置平移至锁止位置。连接上节桩和下节桩时，首先将连接件的下端嵌入下节桩内，此时，限位件位于避让位置，其能够避让出连接件伸入上节桩内的通道，以使连接件能够穿过导向槽，并顺利嵌入上节桩内部，随后，限位件由避让位置平移至锁止位置，以穿设于连接件的限位孔内，从而锁止连接件，此时上节桩相对下节桩无法水平移动，也无法竖向移动，从而实现了上节桩和下节桩的对接并固定。相比于现有技术中通过焊接连接上节桩和下节桩的施工方式，通过该管桩接头能够方便快捷地连接相邻上下两个管桩，无需焊接工序，简化施工步骤，提高整体施工质量，降低施工成本。
27.本发明还提供一种管桩施工方法，通过上述的管桩接头连接相邻的上节桩和下节桩，工序简单，施工效率高，无需焊接，能够确保施工质量优良，便于进行对上节桩和下节桩对中调直，并在上节桩和下节桩连接位置涂密封材料等后续步骤。
附图说明
28.图1是本发明具体实施方式提供的安装盒体在上节桩内的安装示意图；
29.图2是本发明具体实施方式提供的管桩接头的结构示意图；
30.图3是本发明具体实施方式提供的连接件的示意图；
31.图4是本发明具体实施方式提供的安装盒体上的导向槽的示意图；
32.图5是本发明具体实施方式提供的限位件的正视图。
33.图6是本发明具体实施方式提供的限位件的侧视图。
34.图7是本发明具体实施方式提供的限位件的俯视图。
35.图中：
36.100、上节桩；200、下节桩；101、上端板；201、下端板；
37.1、连接件；2、限位件；3、安装盒体；4、弹性止挡件；5、第二弹性件；6、固定件；
38.11、限位孔；
39.21、限位本体；22、凸起部；
40.31、导向槽；32、嵌入孔；311、大槽段；312、小槽段；313、止挡台阶；
41.41、第一弹性件；42、止挡件；
42.61、固定套；62、连接凸缘。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
44.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
47.如图1和图2所示，本实施例提供一种管桩接头，用于连接相邻的上节桩100和下节桩200。上节桩100的底面设置有上端板101，下节桩200的顶面设置有下端板201，管桩接头包括连接件1和限位件2。
48.参见图2，连接件1的下端穿过下端板201，并嵌入下节桩200内，连接件1的上端穿过上端板101，并嵌入上节桩100内。参见图3，连接件1上设置有限位孔11。上节桩100上设置有导向槽31，导向槽31沿水平方向延伸，上端板101封盖于导向槽31的槽口，限位件2设置于导向槽31内，并具有避让位置和锁止位置，限位件2能够由避让位置平移至锁止位置。
49.连接上节桩100和下节桩200时，首先将连接件1的下端嵌入下节桩200内。此时，限位件2位于避让位置，其能够避让出连接件1伸入上节桩100内的通道，以使连接件1能够穿过导向槽31，并顺利嵌入上节桩100内部。随后，限位件2由避让位置平移至锁止位置，以穿设于连接件1的限位孔11内，从而锁止连接件1，此时上节桩100相对下节桩200无法水平移动，也无法竖向移动，从而实现了上节桩100和下节桩200的对接并固定。
50.相比于现有技术中通过焊接连接上节桩100和下节桩200的施工方式，通过该管桩接头能够方便快捷地连接相邻上下两个管桩，无需焊接工序，简化施工步骤，提高整体施工质量，降低施工成本。
51.上端板101和下端板201通常为钢板制成，上节桩100和下节桩200为混凝土浇筑形成，在浇筑之前，将上端板101和下端板201设置于上节桩100和下节桩200的骨架结构上，浇筑成型后，上节桩100的混凝土和上端板101即成型为一体，下节桩200和混凝土和下端板201即成型为一体。
52.上节桩100内设置有与导向槽31连通的嵌入孔32，嵌入孔32用于穿设连接件1，即，连接件1的上端穿过导向槽31，并伸入嵌入孔32内。
53.参见图1和图2，上节桩100内嵌设有安装盒体3，安装盒体3采用金属材料制成。由于混凝土材料的上节桩100不便于开设导向槽31以及容许连接件1穿入的孔洞(即上述的嵌入孔32)，因此在上节桩100内部设置金属材料的安装盒体3，并在安装盒体3上开设导向槽31和嵌入孔32，操作更方便，更易实现。可选地，安装盒体3为钢铁材料制成。
54.示例性地，与上端板101相同，安装盒体3可在上节桩100浇筑阶段与上节桩100的混凝土结构一体成型。
55.参见图2，嵌入孔32的顶壁连接有弹性止挡件4，弹性止挡件4能够伸出嵌入孔32，以将限位件2止挡于避让位置，以便于连接件1穿过导向槽31并伸至嵌入孔32内。在连接件1伸至嵌入孔32内的过程中，连接件1压缩弹性止挡件4，以释放限位件2。待连接件1移动至其限位孔11与限位件2正对时，限位件2可穿入限位孔11内。
56.具体地，参见图2，弹性止挡件4包括相连的第一弹性件41和止挡件42，第一弹性件41远离止挡件42的一端连接于嵌入孔32的顶壁，止挡件42至少部分伸出嵌入孔32，以止挡限位件2。参照图2中所示的方位，第一弹性件41自然状态下，止挡件42的右侧用于止挡限位件2，止挡件42的左侧能够与安装盒体3的壁面接触，以确保限位件2稳定处于避让位置。
57.示例性地，第一弹性件41为弹簧，止挡件42为圆柱形状的钢片，其直径略小于嵌入孔32的直径。
58.参见图2，限位件2与导向槽31的槽壁之间设置有第二弹性件5，第二弹性件5的伸缩方向与限位件2的平移方向相同，限位件2能够在第二弹性件5的弹力作用下由避让位置平移至锁止位置。止挡件42止挡限位件2时，第二弹性件5处于压缩状态，在连接件1的限位孔11与限位件2正对时，限位件2能够在第二弹性件5的弹力作用下向左移动，以穿设于限位孔11内。示例性地，第二弹性件5为弹簧。
59.参见图5、图6以及图7，限位件2包括限位本体21和凸设于限位本体21上的凸起部22，限位本体21的横截面和凸起部22的横截面均呈矩形，凸起部22的横截面积小于限位本体21的横截面积。相应地，参见图4，导向槽31包括与限位本体21配合的大槽段311和与凸起部22配合的小槽段312，大槽段311和小槽段312的横截面也均呈矩形，且小槽段312的横截面积小于大槽段311的横截面积。安装盒体3上于小槽段312相对的两侧分别形成止挡台阶313，止挡台阶313用于止挡弹性止挡件4背向限位件2的一侧。
60.本实施例中，第一弹性件41自然状态下，其下方的止挡件42全部伸出嵌入孔32，其顶面与嵌入孔32的最底端平齐。此时，止挡件42的左侧通过小槽段312两侧的止挡台阶313限位，以使止挡件42能够可靠地止挡右侧的限位件2，确保限位件2处于避让连接件1的位置。
61.进一步地，凸起部22凸设于限位本体21顶部的中间位置，小槽段312位于大槽段311顶部的中间位置。
62.参见图2，下节桩200内嵌设有固定件6，固定件6位于下端板201的下方，连接件1的下端穿过下端板201，并与固定件6螺纹连接，连接牢靠方便。进一步地，固定件6包括固定套61，固定套61的底面封闭，固定套61的顶端开口处沿周向设置有连接凸缘62，连接凸缘62与下端板201连接，固定套61内设置有用于连接连接件1的内螺纹结构。固定件6为钢铁材料制成，其可浇筑于下节桩200内。由于混凝土结构的下节桩200无法开设螺纹孔，因此在其内部嵌设钢铁材料且开设有螺纹孔的固定件6，方便与连接件1的连接。通过设置连接凸缘62，能够方便固定件6与下端板201的连接，二者可焊接或通过螺纹紧固件固定。
63.本实施例还提供一种管桩施工方法，采用如上所述的管桩接头进行施工，包括以下步骤：
64.s1、桩机就位，使桩机夹持口中心对准桩位中心；
65.s2、探桩，以清除障碍物；
66.s3、下节桩200吊装插桩到位；
67.s4、通过管桩接头连接上节桩100和下节桩200；
68.s5、上节桩100和下节桩200对中调直，并在上节桩100和下节桩200连接位置涂密封材料；
69.s6、静压沉桩、送桩。
70.在步骤s5中，密封材料可为环氧树脂。上节桩100和下节桩200通过管桩接头机械连接，并涂密封材料密封，使上节桩100和下节桩200成为一个连续完整的整体，能够抵御外界环境的侵蚀，比普通管桩有更高的耐久性。
71.本实施例提供的管桩施工方法，通过上述的管桩接头连接相邻的上节桩100和下节桩200，工序简单，施工效率高，无需焊接，能够确保施工质量优良，便于进行对上节桩100和下节桩200对中调直，并在上节桩100和下节桩200连接位置涂密封材料等后续步骤。
72.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。