一种便于连接的预制桩的制作方法

1.本实用新型涉及预制构件领域，具体涉及一种便于连接的预制桩。


背景技术：

2.在建筑施工领域中，往往需要将多截预制构件对接后进行使用。针对如何对接预制构件的问题，现有技术中常使用的方法是现场焊接，这种对接方法一方面较为耗时，会导致施工效率较低，另一方面预制构件之间的连接是否牢固取决于焊接成果的优劣，因此难免存在焊接不规范导致连接不牢固的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：预制构件使用时常需要对接，但是现有技术多采用焊接方法进行对接，一方面施工效率较低，另一方面存在焊接不规范导致连接不牢固的问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：
5.本方案提供了一种便于连接的预制桩，包括桩身，所述桩身表面设有若干向内凹陷的变截面凹槽；所述桩身包括至少两个桩身单元，所述桩身单元同轴相接，至少一个所述桩身单元的其中一端设置有桩尖；
6.所述桩身单元至少包括：
7.第一桩身单元，所述第一桩身单元的至少其中一端设置有向外凸起的凸起部,所述凸起部上设置有若干用于安装连接件的第一安装孔，且所述凸起部的端面上设有沿所述第一桩身单元的轴向向内凹陷的定位槽；
8.第二桩身单元，所述第二桩身单元的至少其中一端设置有向内凹陷且与所述凸起部形状适配的凹槽，所述凹槽内设有用于安装连接件且与所述第一安装孔位置一一对应的第二安装孔，且所述凹槽内还设置有向外凸出且与所述定位槽形状适配的定位凸杆，所述定位凸杆相对所述第二桩身单元的端面向外凸出。
9.作为一种优选的方案，所述凸起部的外周面设有第一定位锥面，所述第一定位锥面在从所述凸起部的根部朝向所述凸起部端面的方向上逐渐收缩；所述凹槽的内周面设有与所述第一定位锥面适配的第二定位锥面。
10.作为一种进一步优选的方案，所述第一定位锥面与所述第一桩身单元的端面呈一夹角α，90
°
《α《150
°
；所述第二定位锥面与所述第二桩身单元的端面呈一夹角β，α-β＝0
°‑5°
。
11.作为一种优选的方案，所述桩身单元的横截面形状为圆形或多边形；以及/或者，所述凸起部的横截面形状为圆形或多边形；以及/或者，所述定位凸杆的横截面形状为圆形或多边形。
12.作为一种进一步优选的方案，所述第一桩身单元的横截面为多边形，所述凸起部的横截面为圆形，且凸起部的外轮廓内切所述第一桩身单元横截面的轮廓线；所述第二桩
身单元与所述第一桩身单元形状相同；或者，所述第一桩身单元的横截面为圆形，所述凸起部的横截面为多边形，且所述凸起部的端点位于所述第一桩身单元横截面的轮廓线上；所述第二桩身单元与所述第一桩身单元形状相同。
13.作为一种优选的方案，还包括第三桩身单元，所述第三桩身单元沿轴向方向的其中一端设置有所述凸起部、所述第一安装孔以及所述定位槽，所述第三桩身单元沿轴向方向的另一端设置有所述凹槽、第二安装孔和定位凸杆。
14.作为一种优选的方案，相邻所述桩身单元之间连接有连接件，所述连接件包括：连接套，所述连接套与相邻的桩身单元中的其中一个连接；所述连接套设有连接孔，所述连接孔具有一个入口侧；所述连接孔内壁上设有卡套安装槽，所述卡套安装槽内设置有可扩张或收缩的卡套，所述卡套与所述卡套安装槽之间连接有弹性部件且所述卡套可朝接近或远离所述连接套中轴线方向运动实现扩张或收缩；连接杆，所述连接杆与相邻桩身单元中的另一个连接；所述连接杆至少包括杆头，所述杆头和所述卡套至少其中之一设有当杆头与卡套相互挤压时驱使所述卡套扩张的斜面；所述连接杆外表面设有卡接槽，所述卡套背向所述入口侧的一侧可与所述卡接槽相互抵接；所述卡接槽沿周向环绕所述连接杆，或者所述卡接槽位置与所述卡套位置相对应。
15.作为一种进一步优选的方案，所述连接孔包括内螺纹孔，所述内螺纹孔内螺纹连接有压环，所述压环抵压所述卡套。
16.作为一种进一步优选的方案，所述连接杆外表面上沿所述杆头的一端向远离所述杆头的一端的方向上依次设有第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面，其中所述第一台阶面位于所述卡接槽内；当所述连接杆与所述连接套连接后，所述第一台阶面抵压所述卡套，所述第二台阶面靠近并朝向所述压环，所述第三台阶面靠近并朝向所述连接套的端面。
17.作为一种进一步优选的方案，所述桩身单元内预埋有主筋，所述第一安装孔或者所述第二安装孔内均安装有安装套，所述主筋与所述安装套一一对应连接；其中，所述安装套设有螺纹安装孔，所述连接套外表面设置有与所述螺纹安装孔适配的外壁螺纹；所述连接头设有安装段，所述安装段外表面设置有与所述螺纹安装孔适配的外螺纹；和/或，所述桩身单元内预埋有环绕所述主筋的螺旋箍筋，所述桩身单元包括加密段和中间段，所述加密段内的所述螺旋箍筋的间距小于所述中间段内的所述螺旋箍筋的间距。
18.上述方案中所提供的便于连接的预制桩的使用方法是，对接第一桩身单元与第二桩身单元时，由于定位凸杆相对第二桩身单元向外凸出，对接前定位凸起能够先插入定位槽内，实现预定位。之后第二桩身单元再继续向第一桩身单元靠近，使得凸起部与凹槽配合，从而进行二次定位。经过二次定位后，第一安装孔与第二安装孔能够保持对齐，从而便于连接件对齐，之后将连接件连接后就可以实现对桩身单元的连接。
19.上述方案的优点在于：
20.1.使用连接件代替焊接，有助于提升施工效率。控制连接件相互对接显然比焊接更为简单，而且连接件的连接牢固程度只取决于连接件本身的结构，与操作员的熟练度无关，因而避免了由于操作不规范导致连接不牢固的问题。
21.2.利用两次定位，保证了各连接件能够对齐，进一步提升了工作效率。
附图说明
22.图1所示为便于连接的预制桩的一种优选实施例的整体结构示意图；
23.图2所示为第一桩身单元的立体结构的断裂示意图；
24.图3所示为第二桩身单元的立体结构的断裂示意图；
25.图4所示为凸起部与凹槽对接后的截面示意图；
26.图5所示为桩身单元的优选实施例一的其中一侧端面的示意图；
27.图6所示为桩身单元的优选实施例二的其中一侧端面的示意图；
28.图7所示为安装套的一种优选实施例的结构示意图；
29.图8所示为连接套的一种优选实施例的结构示意图；
30.图9所示为插杆的一种优选实施例的结构示意图；
31.图10所示为插杆与连接套在连接状态下的示意图；
32.图11所示为插杆安装于安装套内的结构示意图；
33.附图标记说明：10-桩身单元，101-变截面凹槽，102-桩尖，11-第一桩身单元，12-第二桩身单元，21-凸起部，210-第一定位锥面，211-凹槽，212-第二定位锥面，22-定位槽，221-定位凸杆，30-第一安装孔，31-第二安装孔，40-安装套，401-加密段，402-中间段，41-主筋，410-墩头，42-螺旋箍筋，43-螺纹安装孔，5-连接套，51-外壁螺纹，52-内螺纹孔，520-连接孔，521-入口侧，53-卡套安装槽，55-连接杆，551-安装段，552-卡接槽，553-第一台阶面，554-第二台阶面，555-第三台阶面，556-杆头，557-第二斜面，6-卡套，60-第一斜面，61-弹性部件，7-压环，71-压环孔。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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实用新型中的具体含义。
37.如图1所示，便于连接的预制桩的桩身由至少两个桩身单元10对接而成，至少一个桩身单元10的其中一端设置有桩尖102，使用时桩尖102朝下打入土中。所述桩身单元10表面设置有若干变截面凹槽101，所述变截面凹槽101向桩身内凹陷，使得桩身单元10表面呈现出凹凸不平的形状，有助于提升桩身单元10与土体之间的作用力，提升抗压及抗拔性能。所述变截面凹槽101沿所述桩身单元10的周向方向均匀间隔设置。
38.所述桩身单元包括第一桩身单元11和第二桩身单元12。其中所述第一桩身单元11的结构如图2所示，在所述第一桩身单元11轴向方向的至少其中一侧端面上设置有向外凸
起的凸起部21，所述凸起部21上设置有至少一个向内凹陷的定位槽22。所述第二桩身单元12的结构如图3所示，在所述第二桩身单元12轴向方向的至少其中一侧端面设置有向内凹陷的凹槽211，所述凹槽211的形状与所述凸起部21的形状相互适配。在所述凹槽211内设置有与所述定位槽22适配的定位凸杆221，所述定位凸杆221相对于第二桩身单元12的端面向外凸出。第一桩身单元11可与第二桩身单元12对接，对接时，首先将定位凸杆221对齐定位槽22，定位凸杆221插入定位槽22后能够提供预定位；之后再驱使第一桩身单元11与第二桩身单元12靠近，使得凸起部21与凹槽211相互配合，实现二次定位。通过两次的定位，可以保证第一桩身单元11上的第一安装孔30和第二桩身单元12上的第二安装孔31能够保持对齐，从而便于相互之间的连接件能够对齐，有效提升施工效率。
39.所述凸起部21的外周面上还设置有第一定位锥面210，所述第一定位锥面210从凸起部21的根部向凸起部21的端面逐渐收缩。对应的，在所述凹槽211的内周面上设置有与第一定位锥面210适配的第二定位锥面212。在凸起部21与凹槽211配合连接的过程中，第一定位锥面210与第二定位锥面212相互配合后能够提供一个导向的功能。这种方案下，所述定位槽22的尺寸略大于定位凸杆221，定位凸杆221与定位槽22之间形成简单的预定位，有助于简化预定位的操作。而在凸起部21与凹槽211的二次定位过程中，第一定位锥面210与第二定位锥面212相互之间提供的导向功能能够促使第一桩身单元11与第二桩身单元12精确对接。从而，在这种优选的实施例中，能够实现先进行简单的预定位再精确二次定位的功能，进一步简化了操作，保证了桩身单元10的对接效果，从而进一步提升预制桩的施工效率。
40.具体施工时，第一桩身单元11设置在下方，第二桩身单元12从上向下移动对接第一桩身单元11，在本实施例中，这种对接方法更为方便，此外，第一桩身单元11和第二桩身单元12进行横向对接时，此种定位对接方式也是可以的。
41.作为优选的实施例，所述第一定位锥面210与第一桩身单元11的端面之间呈夹角α，夹角α的范围为90
°
《α《150
°
。对应的，所述第二定位锥面212与第二桩身单元12的端面呈夹角β，α-β＝0
°‑5°
。如图4所示，在α略大于β的情况下凹槽211的容积会略大于凸起部21的体积，避免出现生产误差导致凸起部21无法安装进凹槽211内的问题，同时也不会丧失凸起部21与凹槽211配合时所产生的导向的功能。第一定位锥面210与第二定位锥面212之间的间隙可以通过后期注浆填补，注浆填补属于现有技术，其具体方法在此不用多做叙述。此外，还可以在第一定位锥面210与第二定位锥面212之间的间隙中填充粘接剂、环氧树脂也是可以的。
42.在本实施例中，如图2和图3所示，桩身单元的截面形状为方形(也可以是除方形外的多边形)，即本实施例对接组成的预制桩为方桩。当然，桩身单元的截面形状也可以是圆形，使得对接组成的预制桩为管桩。或者，便于对接的预制桩也可以同时包括圆形和方形的桩身单元10，对接后桩身部分为方形部分为圆形。
43.所述定位凸杆221的截面形状可以是方形或者圆形，本实施例中定位凸杆221的截面形状为圆形，对应的，所述定位槽22也为圆形孔。设置为圆形的优点是对接时的操作非常简单。在另一种实施例中，所述定位凸杆221的截面形状为方形(或者是除方形外的多边形)，对应的，所述定位槽22也为方形孔。将定位凸杆221设置为方形的优点在于，还可以额外提供周向方向的预定位，从而使得定位更加准确。
44.与上述特征类似的，所述凸起部21的截面形状也可以是圆形或者多边形，与之对应的，凹槽211也是与凸起部21相适配的圆形或者多边形。
45.针对桩身单元10以及凸起部21和凹槽211的形状的方案，在如图5所示的一种优选的实施例一中，第一桩身单元11截面为方形，凸起部21的截面形状为圆形，且所述凸起部21的外轮廓内切于所述第一桩身单元11。对应的，第二桩身单元12为方形，凹槽211为圆形。这种方案能够起到便于生产的功能，使得模具的设计更为简单。而且，由于凸起部21内切第一桩身单元11，凸起部21的外圆周方向具有部分端面110，该部分保留下的端面110可以作为一个支撑面，支撑住对接的第二桩身单元12。参照图6所示，第一桩身单元11截面为圆形，凸起部21为方形，且凸起部21的外轮廓的端点位于第一桩身单元11的边界上。第二桩身单元12与第一桩身单元11适配。实施例二效果与实施例一近似，区别点主要在于实施例二是针对管桩的设计方案。
46.本方案还提供了第三桩身单元，第三桩身单元的外形形状与第一桩身单元和第二桩身单元大体一致，区别点主要在于，第三桩身单元轴向两侧端面中，一侧设置有所述凸起部21，另一侧设置有所述凹槽211。第三桩身单元使用时可以直接与第一桩身单元11或者第二桩身单元12或者另一根第三桩身单元对接，使用非常方便。
47.所述凸起部21表面设置有若干用于安装连接件的第一安装孔30，所述凹槽211内设置有与所述第一安装孔30位置一一对应的第二安装孔31，所述第一安装孔30与所述第二安装孔31分别连接有可以相互对接的连接件。图8-11提供了一种连接件的优选实施例，这种连接件经插接后就能够实现连接，使用非常方便。
48.为了方便安装连接件，如图7所示，本实施例提供了一种安装套40，安装套40分别设置在所述第一安装孔30和所述第二安装孔31内，安装套40设有螺纹安装孔43，所述螺纹安装孔43用于安装连接件。
49.所述连接件包括连接套5和连接杆55。其中所述连接套5的一种优选的实施例如图8所示，连接套5设有连接孔520，所述连接孔520具有一个入口侧521，所述连接杆55可以从入口侧521插入连接孔520内。所述连接孔520的内壁上设有卡套安装槽53，所述卡套安装槽53内设置有卡套6，所述卡套6能够朝接近或远离所述连接套5中轴线方向运动实现扩张或收缩。所述卡套6与所述卡套安装槽53之间设置有弹性部件61，弹性部件61能够驱使卡套6恢复原位。所述卡套6可以是由具有弹性的材料制成，在受横向力后能够扩张，无受力状态下收缩并恢复原状；或者，卡套6由至少两块卡套单元围成，卡套6受到横向作用力后，卡套单元分别朝两侧运动，实现卡套6的扩张。
50.所述连接杆55的一种优选的实施例如图9所示，所述连接杆55包括杆头556，所述杆头556能够挤压并驱使所述卡套6扩张。具体来说，在所述杆头556表面设有第二斜面557，所述卡套6的内环面上设有第一斜面60，所述第一斜面60朝向所述入口侧521。连接杆55插入时，第二斜面557挤压第一斜面60，使得卡套6向两侧扩张至能够让杆头556穿过的大小，之后杆头556穿过卡套6，卡套6的内环面压在连接杆55的外表面上滑动。所述连接杆55的外表面还设有卡接槽552，所述卡接槽552沿周向环绕设于所述连接杆55外表面上，或者设置在连接杆55外表面对应所述卡套6的位置。当卡套6移动至卡接槽552的位置时，在弹性部件61的作用下卡套6收缩复位，从而插入卡接槽552内，卡接槽552抵接卡套6，从而实现连接杆55与卡套6之间的锁紧。
51.这种实施例的优点在于，一方面结构简单，易于生产，另一方面使用方法也非常简单，直接将连接杆55插入连接套5即可，使用方法非常方便。
52.在进一步的优选实施例中，所述连接套5内还连接有压环7，压环7靠近所述卡套6。在本实施例中，卡套6下方靠近连接套5的内壁，卡套6上方靠近压环7，卡套6受到连接杆55作用力出现晃动时，可以在上下两侧向卡套6提供限位的功能。进一步的来说，所述压环7可拆卸式安装在连接套5内，具体来说可以将所述连接孔520靠近入口侧521的部分区段设置为内螺纹孔52，所述压环7外周面设有与内螺纹孔52适配的外螺纹。这种实施例的优点在于，在生产连接套5时，可以先不装入压环7，在固定好弹性部件61和卡套6后再将压环7装入连接套5，不仅避免了压环7在结构上妨碍安装卡套6和弹性部件61，同时压环7也能够非常方便地进行安装。应注意的是，所述压环7所设置的压环孔71尺寸应大于连接杆55，避免压环7干扰连接杆55正常安装。
53.所述连接杆55外表面还分别设置有第一台阶面553、第二台阶面554以及第三台阶面555，其中所述第一台阶面553设置于所述卡接槽552内，从上方抵接所述卡套6；所述第二台阶面554位于第一台阶面553的上方，朝向并靠近所述压环7；所述第三台阶面555位于所述第二台阶面554的上方，朝向并靠近所述连接套5的端面。设计这种结构的目的在于，第一台阶面553为连接杆55提供安装限位，在第一台阶面553与卡套6抵接后，连接杆55无法继续向下移动。但是，如果出现尺寸误差导致第一台阶面553没有精确地抵接到卡套6上的合适位置，则在连接杆55继续沿轴向移动微小距离后由所述第二台阶面554抵接压环7，从而提供补充限位。同理，第三台阶面555可以在连接杆55进一步运动后抵接连接套5的端面，同样起到限位的效果。
54.具体实施时，参照图8和图9，所述卡接槽552沿连接杆55轴向的宽度l3等于或略大于卡套6的沿连接套5轴向的厚度l13；同理，所述第一台阶面553与所述第二台阶面554之间沿轴向的距离l2等于或略大于压环7的厚度l12；第二台阶面554与第三台阶面555之间的轴向距离l1等于或略大于压环7上端面与连接套5的入口侧521一侧端面之间的轴向距离l11。
55.更进一步的来说，所述安装套40为通用件，既可以用于安装连接套5，又可以安装连接杆55。具体实施方式为，所述连接杆55设置有设有外螺纹的安装段551，安装段551可以螺纹连接于螺纹安装孔43内，且所述连接套5沿轴向的长度l41约等于所述安装段551沿轴向的长度l4。
56.所述桩身单元10内还预埋有主筋41和螺旋箍筋42，其中所述主筋41的两侧端部对应连接于所述安装套40内，具体来说，可以在主筋41的端部设置横截面面积大于主筋41的墩头410，墩头410卡接在安装套40内。所述螺旋箍筋42环绕所述主筋41。所述桩身单元10包括靠近轴向两端的加密段401以及位于加密段401之间的中间段402，所述加密段401中所述螺旋箍筋42的间距小于所述中间段402中所述螺旋箍筋42的间距。
57.总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。