一种预制混凝土桩连接锚固套筒及预制混凝土桩的制作方法

1.本实用新型涉及预制混凝土桩技术领域，尤其涉及一种预制混凝土连接锚固套筒及预制混凝土桩。


背景技术：

2.在建筑工程领域中，预制混凝土桩是一种常用的预制构件，我国是混凝土桩产量最大、品种最多、应用范围最广的国家之一。据统计，2020年我国预制混凝土桩产量为45362万米，同比增长5.44％。与此同时，对桩的竖向承载力以及抗弯、抗剪、抗拔的综合性能提出了更高的要求。
3.在现有技术中，预制混凝土桩的桩端端板之间需要进行焊接，保证桩的连接可靠，避免地下水渗入，但是，焊接连接工艺在工程实践中，焊接质量由于人为因素得不到有效保障，使桩在接头处性能下降，且由于各种因素，包括地表振动、地壳运动及建筑物建造过程中的挤土效应等，桩在地下容易发生一定量的位移，使焊接质量较差的位置出现缝隙，导致地下水渗入，对端板、接头及接头处主筋造成腐蚀。在腐蚀环境和腐蚀时间下，钢筋锈蚀引起的锈胀裂缝，会导致预制桩的性能大幅下降。且端板焊接施工效率低，对环境造成污染。因此，为了获得更好的施工效果，一种具有新型连接结构的预制混凝土桩急需被研发。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种预制混凝土连接锚固套筒及预制混凝土桩，以克服上述问题。
5.一种预制混凝土桩连接锚固套筒，包括：连接管、弹性件、止挡件和卡固件；
6.所述连接管包括连接管主体和用于与第一主筋相连的第一主筋连接部，所述第一主筋连接部为径向向内的凸缘，所述凸缘能将第一主筋的镦头限位于连接管主体内；
7.所述连接管主体内从所述第一主筋连接部一端向另一端依次设有所述弹性件、止挡件和卡固件，所述弹性件两端分别与所述第一主筋连接部和止挡件抵接，所述卡固件通过所述止挡件压缩所述弹性件；
8.第二主筋的墩头能够插入所述连接管中，破坏所述止挡件，并与所述卡固件卡接，所述止挡件被破坏使所述弹性件端部卡入所述卡固件与所述连接管之间；所述第二主筋插入所述连接管的长度大于或等于主筋直径的三倍。
9.进一步地，所述第一主筋连接部朝向连接管主体内侧的一侧为内凹的锥形面。
10.进一步地，所述锥形面的顶角为120
°
。
11.进一步地，所述卡固件包括通过螺纹固定在连接管内的卡固件主体和设置于所述卡固件主体上的两个以上的弹性卡片，所述第二主筋的墩头能穿过所述的两个以上的弹性卡片之间并通过弹性卡片的回弹实现卡接。
12.进一步地，所述弹性卡片的端部朝向第一主筋连接部，所述弹性卡片的端部与连接管的开口端的距离大于或等于连接管长度的60％。
13.进一步地，所述弹性件为弹簧，所述止挡件为爆破片，所述第二主筋的墩头穿过所述弹性卡片后破坏所述爆破片，使所述弹簧的端部卡入回弹后的弹性卡片与连接管内壁之间。
14.进一步地，所述第二主筋的墩头背向所述第一主筋的一侧为外凸的锥形面，所述锥形面的顶角大于30
°
小于180
°
。
15.一种预制混凝土桩，包括所述的预制混凝土桩连接锚固套筒，还包括第一连接桩和第二连接桩，所述第一连接桩设有所述第一主筋，所述第二连接桩设有所述第二主筋。
16.进一步地，所述第二主筋伸出第二连接桩的端面，形成主筋伸出部，所述第一连接桩的桩身内设有所述连接管，全部或部分所述第一主筋与所述连接管连接，所述连接管的端口朝向桩身端面外侧，所述主筋伸出部能够通过所述端口插入所述连接管并通过结构胶与所述连接管固定连接。
17.进一步地，所述第一连接桩包括至少三根与所述连接管连接的第一主筋，所述连接管对称分布或均布分布，其余所述第一主筋与连接套管连接。
18.进一步地，所述第一连接桩和第二连接桩为方桩，所述第一连接桩具有四个所述连接管，所述连接管设于所述方桩横截面的四个角。
19.进一步地，所述第一连接桩和第二连接桩为管桩，所述第一连接桩具有三个所述连接管，所述连接管沿所述管桩横截面周向均布。
20.本实用新型公开的一种预制混凝土连接锚固套筒及预制混凝土桩，实现了主筋的快速连接，且弹性件卡入卡固件与连接管之间，使卡固件将主筋墩头牢牢卡固，主筋不能回退，消除了预制混凝土桩之间的间隙，最大程度避免了地下水腐蚀，提高了安全性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例1中公开的一种预制混凝土桩连接锚固套筒的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例1中公开的一种预制混凝土桩连接锚固套筒的结构示意图，图示状态为第二主筋插入过程中；
24.图3为本实用新型实施例1中公开的卡固件侧视图；
25.图4为图3中a-a视角剖视图；
26.图5为本实用新型实施例1中公开的连接管侧视图；
27.图6为图5中b-b视角剖视图；
28.图7为本实用新型实施例1中公开的止挡件结构示意图；
29.图8为本实用新型实施例1中公开的第二主筋结构示意图；
30.图9为本实用新型实施例2中公开的一种预制凝土桩结构示意图；
31.图10为本实用新型实施例2中公开的一种预制凝土桩俯视示意图；
32.图11为图10中c-c视角剖视图；
33.图12为本实用新型实施例3中公开的一种预制凝土桩俯视示意图；
34.图13为图12中d-d视角剖视图；
35.图14为图13中e位置放大图。
36.图中：
37.1、第一主筋；2、第二主筋；3、连接管；4、弹性件；5、止挡件；6、卡固件；61、卡固件主体；62、弹性卡片；7、第一连接桩；8、第二连接桩；11、主筋伸出部。
具体实施方式
38.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.如图1、图2所示，本实施例公开了一种预制混凝土桩连接锚固套筒，包括：连接管3、弹性件4、止挡件5和卡固件6；
40.如图5、图6所示，所述连接管3包括连接管主体31和用于与第一主筋1相连的第一主筋连接部32，所述第一主筋连接部32为径向向内的凸缘，所述凸缘能将第一主筋1的镦头限位于连接管主体32内；
41.所述连接管主体31内从所述第一主筋连接部32一端向另一端依次设有所述弹性件4、止挡件5和卡固件6，所述弹性件4两端分别与所述第一主筋连接部32和止挡件5抵接，所述卡固件6通过所述止挡件5压缩所述弹性件4；
42.第二主筋2的墩头能够插入所述连接管3中，破坏所述止挡件5，并与所述卡固件6卡接，所述止挡件5被破坏使所述弹性件4端部卡入所述卡固件6与所述连接管3之间；所述第二主筋2插入所述连接管3的长度大于或等于主筋直径的三倍。
43.本实施例中，第一主筋设于第一连接桩内，第二主筋设于第二连接桩内，连接管3固定于第一连接桩内，且端口朝向桩身端面外侧，第一主筋的墩头卡在第一主筋连接部上，第二主筋的墩头从连接管3的端口插入并与卡固件卡接，弹性件4端部伸入卡固件6和连接管3的内壁之间，保证卡固件与第二主筋的墩头卡合牢固，使第二主筋2不能回退，第一连接桩与第二连接桩连接牢固可靠。
44.本实用新型公开的一种预制混凝土连接锚固套筒及预制混凝土桩，实现了主筋的快速连接，且弹性件卡入卡固件与连接管之间，使卡固件将主筋墩头牢牢卡固，主筋不能回退，消除了预制混凝土桩之间的间隙，最大程度避免了地下水腐蚀，提高了安全性。
45.如图3、图4所示，所述卡固件包括
46.本实施例中，所述第一主筋连接部朝向连接管3主体内侧的一侧为内凹的锥形面。主筋墩头卡在所述锥形面上，实现限位。所述锥形面的顶角为120
°
，保证墩头的稳固性。
47.在本实施例中，所述卡固件6包括通过螺纹固定在连接管3内的卡固件主体61和设置于所述卡固件主体61上的两个以上的弹性卡片62，所述第二主筋2的墩头能穿过所述的两个以上的弹性卡片62之间并通过弹性卡片62的回弹实现卡接。具体地，所述弹性卡片62的端部朝向第一主筋连接部，所述弹性卡片的端部与连接管3的开口端的距离大于或等于
连接管3长度的60％。第二主筋为pc钢棒，钢棒镦头可以径向撑开多个弹性卡片62并穿过，之后弹性卡片回弹，卡住钢棒镦头，实现卡接，钢棒穿过弹性卡片，能够破坏止挡件。
48.在本实施例中，所述弹性件4为弹簧，所述弹簧端部为完整圆环状结构，换言之，弹簧端部能够在卡入弹性卡片与连接管之间后，在同一水平面内与连接管3内壁360
°
抵接，保证卡合效果。所述止挡件5为爆破片，所述第二主筋2的墩头穿过所述弹性卡片后破坏所述爆破片，使所述弹簧的端部卡入回弹后的弹性卡片与连接管3内壁之间。
49.如图7所示，止挡件5包括若干环向设置的止挡片51，所述止挡片51外侧环向设置内凹部，弹性件4端部卡入所述内凹部中，墩头伸入连接管至止挡片处，使止挡片51断裂，止挡失效，弹簧回弹，弹簧端部卡入连接管与弹性卡片之间，使弹性卡片不能张开，保证第二主筋的墩头不能回退。
50.在一优选实施例中，所述连接管主体21的内孔为设有螺纹的台阶孔，形成朝向第一主筋连接部的台阶面，用于对与大径部分螺纹配合的卡固件进行轴向定位。在对本实施例的预制混凝土桩进行连接时，连接管灌入结构胶，然后将主筋墩头插入连接管内，在结构胶还没有凝固时，卡固件的设置，起到临时连接的作用，避免打桩时的反作用力使桩脱开，出现缝隙，便于快速施工，保证工程进度。
51.如图8所示，本实施例中，所述第二主筋2的墩头背向所述第一主筋1的一侧为外凸的锥形面，所述锥形面的顶角α大于30
°
小于180
°
。
52.弹性卡片62的端部抵接于第二主筋2的墩头锥形面，随着第二主筋2的插入，弹性卡片62沿锥形面回弹，始终保证第二主筋2不能回退。
53.本实施例还公开了一种预制混凝土桩，包括所述预制混凝土桩连接锚固套筒，还包括第一桩体和第二桩体，所述第一桩体设有所述第一主筋1，所述第二桩体设有所述第二主筋2。
54.第二连接桩和第一连接桩可均为管桩或均为方桩。在实际生产时，第二连接桩可以根据实际需要只设置一端主筋伸出，第一连接桩可以只设置一端设有连接管，也可以将第二连接桩和第一连接桩均设置为一端设有连接管、一端主筋伸出的结构，也就是第二连接桩和第一连接桩结构相同。换言之，第一连接桩作为最底端的一节桩时，其上端可以根据需要依次连接一节或多节第二连接桩，无论是最底端一节桩与次底端一节桩的连接结构还是除最底端一节桩外的其他桩之间的连接结构，均在本实用新型要求保护的范围之内。本实施例中，第一连接桩的底端主筋不伸出端面，可以在端面处设置与主筋相连的张拉套筒、也可以在底端设置桩尖(包括但不限于混凝土桩尖和钢桩尖)，也可以在底端设置端板。
55.实施例2
56.如图9-11所示，本实施例公开了一种预制混凝土桩，具体为预制混凝土方桩，包括第一连接桩和第二连接桩，所述第一连接桩7设有所述第一主筋1，所述第二连接桩8设有所述第二主筋2。
57.所述第二主筋伸出第二连接桩的端面，形成主筋伸出部，所述第一连接桩的桩身内设有所述连接管，全部或部分所述第一主筋与所述连接管连接，所述连接管的端口朝向桩身端面外侧，所述主筋伸出部能够通过所述端口插入所述连接管并通过结构胶与所述连接管固定连接。
58.所述第一连接桩的全部第一主筋可部分与所述连接管连接，也可全部第一主筋均
与所述连接管连接，所述连接管对称分布或均布分布，当仅有部分第一主筋与连接管连接时，其余所述第一主筋与连接套管连接。所述连接管和连接套管均灌注结构胶。
59.施工时，桩连接的连接管灌入结构胶，然后将第二主筋插入连接管内，在结构胶还没有凝固时，机械接头起到临时连接，便于快速施工，保证工程进度。机械接头是均匀分布的，保证力的分布是均衡的。所有主筋伸出部也均匀分布，这样可以保证桩的力学性能，这样可以保证预应力桩的预压力等效预压力相同，保证均衡施压，保证桩的最优质量。
60.本实施例中，所述第一连接桩和第二连接桩为方桩，所述第一连接桩具有四个所述连接管，所述连接管设于所述方桩横截面的四个角。换言之，所述第一连接桩位于四个角的第一主筋与所述连接管连接，其余主筋与连接套管连接，所述连接管和连接套管内，均灌注结构胶。所述连接套管内设有内螺纹，当所述第一连接桩与预应力桩时，所述连接套管可做张拉套管使用。也可仅在方桩的对角设置所述连接管。
61.本实施例中的第一连接桩和第二连接桩为实心方桩，也可为空心方桩、空心竹节方桩或实心竹节方桩。
62.实施例3
63.如图12-14所示，本实施例与实施例2不同的是，本实施例公开了一种预制混凝土管桩，本实施例中的所述第一连接桩具有三个所述连接管，所述连接管沿所述管桩横截面周向均布。换言之，第一连接桩中，有三个第一主筋与所述连接管连接，任意两个所述连接管3与桩身截面圆心连线的夹角均为120
°
，保证卡固件对桩身连接力的均衡一致；其余第一主筋与连接套管连接，连接套管为具有内螺纹的管状结构，用于主筋的张拉，作为张拉孔使用。也可在管桩直径上设置两个所述连接管。连接管结构便于加工和组装，具备张拉和连接的作用，不改变原有张拉方法的同时实现桩的连接方式的改变，保证生产效率。
64.本实施例中的第一连接桩和第二连接桩为空心管桩，也可为空心竹节管桩。本实施例的其他结构与实施例2相同。
65.本实施例中的第一连接桩与第二连接桩实现了主筋的快速连接，且弹性件卡入卡固件与连接管之间，使卡固件将主筋墩头牢牢卡固，主筋不能回退，消除了预制混凝土桩之间的间隙，最大程度避免了地下水腐蚀，提高了安全性。
66.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。