混凝土预制桩机械连接件的制作方法

1.本发明涉及钢筋混凝土预制桩基的连接技术，特别是混凝土预制桩机械连接件。


背景技术：

2.混凝土预制桩产业已成为一个产品规格多样，产品包括管桩、空心方桩、实心方桩、异型桩、连锁桩、u型桩、板桩等。广泛应用于到工业与民用建筑、市政、冶金、港口、公路等各个领域。桩基的竖向承载力已不是主要考察指标，工程现场对桩的竖向抗拉荷载要求愈发严格。而当前技术条件下，工程上普遍采用焊接端板，焊接方式，一方面焊接质量无法保证，焊缝的要求较高，焊口的防锈情况无法保证。一方面，焊接接桩耗时较长，焊接完成后要等焊缝冷却一定时间。另一方面，现有工程中也有用机械连接，有一种采用多个承插连接件缝处用粘结胶材密封，进行连接，这种连接方式不能形成与桩身整体受力结构的受力状态；采用整体连接的由于受力结构不合理，造成构造笨重，成本高等缺点。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供一种混凝土预制桩机械连接件，其解决了传统桩基连接质量不能保证、抗拉拔力承载力不足，及现有机械连接成本较高等问题，同时提高现场施工效率。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：混凝土预制桩机械连接件，包括预埋在预制桩桩端面上的桩端板，桩端板成型有用于与预制桩内的预应力钢筋铆接相连的端板孔；还包括套装预埋在预制桩桩端的桩套箍，桩套箍上环向成型有两道用于卡入到预制桩桩身内的抗拔凸筋，并且该桩套箍的上端径向向内形成有用于卡在预制桩桩端面周边上的径向凸边，径向凸边的顶面与预制桩的桩端面处于同一水平面上；桩端板在预制桩预制前与桩套箍焊接相连成一体，该桩端板的底面与桩套箍径向凸边的内侧面间形成有焊接留下的组装焊缝；桩端板的底面周边闭环地成型有l形槽口，该l形槽口与桩套箍的径向凸边相配合形成有连接卡槽；连接卡槽中卡装有用于将上下两节预制桩的桩端板卡接相连成一体的连接卡箍，连接卡箍至少由两个单元连接卡箍组合构成。
5.为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的桩端板的顶面周边加工有焊接缺口形成一种可焊接式桩端板，在两节预制桩对接时，两节预制桩桩端板的焊接缺口相配合组成有方便焊接的焊接坡口，该焊接坡口中具有两桩端板焊接相连形成的连接焊缝。
6.上述的连接卡箍由三个等弧长的单元连接卡箍组成；单元连接卡箍具有两个用于卡入两节预制桩相应连接卡槽中的卡扣部，并且两卡扣部间形成有用于卡套住两节预制桩桩端板周边的卡腔。
7.上述桩端板的l形槽口中加工有防滑齿面，相应地，单元连接卡箍的卡扣部上加工有用于与l形槽口中的防滑齿面防滑接触相配合的防滑齿部。
8.上述的单元连接卡箍首尾相连闭环地卡装在连接卡槽中，两相邻的单元连接卡箍间具有焊接相连成一体形成的卡箍焊接缝。
9.上述的单元连接卡箍首尾相连闭环地卡装在连接卡槽中，两相邻的单元连接卡箍间通过卡箍连接组件固定相连成一整体；卡箍连接组件包括有连接板和用于将该连接板与单元连接卡箍固定相连在一起的连接螺栓；单元连接卡箍上加工有用于与连接螺栓螺旋相配合的螺纹孔，连接板上加工有两个用于供连接螺栓穿过的螺栓孔，两个螺栓孔中一个为圆形螺栓孔，另一个为长条形螺栓孔。
10.上述桩端板的l形槽口中等弧度地成型有三个定位块，三个定位块将闭环的l形槽口分割出三个弧长相等的单元l形槽口，单元连接卡箍卡装在单元l形槽口中，单元连接卡箍的两端分别与相应端处的定位块间具有焊接相连成一体形成的卡箍及端板焊缝。
11.与现有技术相比，本发明的混凝土预制桩机械连接件主要包括有桩端板、桩套箍和连接卡箍。桩套箍预埋套装在预制桩的桩端处，桩端板预埋在预制桩的桩端面，并且桩端板不但与预制桩内的预应力钢筋铆接相连，而且还与桩套箍焊接相连接。桩套箍成型有两道径向凸边，径向凸边卡入到预制桩的桩身内，从而能有效的提高预制桩对接后的抗拉强度。桩端板与桩套箍间形成有连接卡槽，在两桩对接时，只要将连接卡箍卡入到连接卡槽中即可实现两节预制桩的快速连接，连接安全可靠，并且省时省力。
12.本发明可减少预制桩与预制桩间的对接时间，同时也能保证预制桩与预制桩对接后的抗拉强度。解决了传统桩基连接质量不能保证、抗拉拔力承载力不足的问题。
附图说明
13.图1是本发明桩桩连接时的结构示意图之一；图2是图1中ⅲ处的局部放大示意图；图3是本发明桩桩连接时的结构示意图之二；图4是本发明无焊接式桩端板的接桩示意图；图5是本发明可焊接式桩端板的接桩示意图；图6是本发明带防滑齿面的无焊接式桩端板的接桩示意图；图7是本发明带防滑齿面的可焊接式桩端板的接桩示意图；图8是本发明无焊接式桩端板的结构示意图；图9是图8的剖视结构图；图10是图9中ⅱ处的局部放大示意图；图11是本发明可焊接式桩端板的结构示意图；图12是图11的剖视结构图；图13是图12中ⅰ处的局部放大示意图；图14是本发明带防滑齿面的无焊接式桩端板的结构示意图；图15是图14的剖视图；图16是图15中ⅳ处的局部放大示意图；图17是本发明桩套箍的结构示意图；图18是图17的局部剖视结构图；图19是本发明连接卡箍的结构示意图；
图20是图19的剖视结构图；图21是本发明单元连接卡箍焊接相连的结构示意图；图22是本发明带有螺纹孔连接卡箍的结构示意图；图23是本发明带有螺纹孔连接卡箍的连接结构示意图；图24是本发明连接板的结构示意图；图25是本发明带有定位块桩端板的结构示意图；图26是本发明带有定位块桩端板与连接卡箍的焊接连接示意图；图27是本发明带有防滑齿部的连接卡箍的结构示意图。
具体实施方式
14.以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
15.图1至27是本发明的结构示意图。
16.其中的附图标记为：组装焊缝f1、连接焊缝f2、卡箍焊接缝f3、卡箍及端板焊缝f4、连接卡槽k1、焊接坡口k2、预制桩1、预应力钢筋11、桩端板2、端板孔2a、l形槽口21、防滑齿面21a、单元l形槽口211、焊接缺口22、定位块23、桩套箍3、抗拔凸筋3a、径向凸边31、连接卡箍4、单元连接卡箍41、防滑齿部41a、螺纹孔41b、卡扣部411、卡腔412、卡箍连接组件5、连接板51、圆形螺栓孔51a、长条形螺栓孔51b、连接螺栓52。
17.如图1和图27所示，本发明提供了一种混凝土预制桩机械连接件，该混凝土预制桩机械连接件包括有预埋在预制桩1桩端面上的桩端板2。从图8、图11、图14、图21和图25中均可以看出，桩端板2上等弧度地成型有多个端板孔2a。桩端板2在预制桩1预制前与预制桩1内的钢筋笼上的预应力钢筋11铆接相连。本发明的重点是：在预制桩1的桩端处还套装预埋有桩套箍3。如图17和图18所示，桩套箍3上环向成型有两道用于卡入到预制桩1桩身内的抗拔凸筋3a，并且该桩套箍3的上端径向向内还形成有用于卡在预制桩1桩端面周边上的径向凸边31。如图1至图3所示，在预制桩1预制成型后，径向凸边31的顶面与预制桩1的桩端面处于同一水平面上。桩端板2在预制桩预制前先与桩套箍3焊接相连成一体，从图4至图7中均可以看出，桩端板2的底面与桩套箍3径向凸边31的内侧面焊接固定相连接，两者间形成有因焊接留下的组装焊缝f1。如图10、图13和图16所示，桩端板2的底面上沿整个周边延伸地成型有l形槽口21，该l形槽口21与桩套箍3的径向凸边31相配合形成有连接卡槽k1。 如图1和图2所示，当两节预制桩1上下对接时，两节预制桩1的桩端板2相对应，此时，如图4所示，就可以采用连接卡箍4卡入到两节预制桩1的连接卡槽k1中，使连接卡箍4环四周锁紧固定两桩端板2，即可实现两节预制桩1的快速连接。由于连接卡箍4的直径要与桩端板2的直径相适配，因此连接卡箍4最好由两个或两个以上的单元连接卡箍41组合构成。
18.实施例中，本发明的桩端板2可分为无焊接式桩端板2和可焊接式桩端板2，无焊接式桩端板2如图8至图10所示，其在两桩连接时如图4所示，两节预制桩1的桩端板2间无需焊接相连，可以直接卡入连接卡箍4即可，为了防止连接卡箍4脱出，两相邻单元连接卡箍41的接口间再焊接相连接形成一个完整的连接卡箍4。如图21所示，单元连接卡箍41以首尾相连的方式，闭环地卡装在连接卡槽k1中，焊接后，两相邻的单元连接卡箍41间具有因焊接相连成一体，而形成的卡箍焊接缝f3。
19.图11至图13显示了本发明另一种结构的桩端板2，即一种可焊接式桩端板，该桩端
板2的顶面周边加工有一圈焊接缺口22，如图2所示，当两节预制桩1桩端板2的焊接缺口22相配合时，两个焊接缺口22能够组成一个用于保证焊接质量及方便焊接的焊接坡口k2。如图5所示，两节桩的桩端板2焊接后，其形成的焊接坡口k2中具因焊接相连成一体，而形成的连接焊缝f2。焊接完成后，再将单元连接卡箍41卡入连接卡槽k1中，同样两相邻的单元连接卡箍41间再焊接相连形成一个完整的连接卡箍4，并留有卡箍焊接缝f3。
20.实施例中，本发明的连接卡箍4最佳由三个弧长相同的单元连接卡箍41组成；如图19、图20所示，单元连接卡箍41具有两个用于卡入两节预制桩相应连接卡槽k1中的卡扣部411，并且两卡扣部411间形成有用于卡套锁紧两节预制桩1桩端板2周边的卡腔412。
21.为了进一步增加连接卡箍4与连接卡槽k1间的摩擦力，防止连接卡箍4相对桩端板2周向转动。如图14、图15和图16所示，本发明还可以在桩端板2的l形槽口21中加工有防滑齿面21a。相应地，如图27所示，单元连接卡箍41的卡扣部411上加工有用于与l形槽口21中的防滑齿面21a防滑接触相配合的防滑齿部41a。
22.图6显示了本发明的一种无焊接式带有防滑齿面21a的桩端板2再接桩后的状态图。图7显示了本发明的一种可焊接式带有防滑齿面21a的桩端板2再接桩后的状态图。从图中可以看出，接桩时，单元连接卡箍41的卡扣部411卡入到形成连接卡槽k1的l形槽口21中，卡扣部411上的防滑齿部41a正好与l形槽口21中的防滑齿面21a摩擦接触相配合。
23.本发明在接桩时，两相邻的单元连接卡箍41间可以采用焊接相连形成一个完成的连接卡箍4的方法，当然也可以如图23所示，采用卡箍连接组件5将两相邻的单元连接卡箍41连接起来，形成一个完成的连接卡箍4。如图23所示，单元连接卡箍41首尾相连闭环地卡装在连接卡槽k1中，两相邻的单元连接卡箍41间通过卡箍连接组件5固定相连成一整体。
24.本发明的卡箍连接组件5包括连接板51和用于将该连接板51与单元连接卡箍41固定相连在一起的连接螺栓52。当采用卡箍连接组件5连接两相邻单元连接卡箍41时，如图22所示，本发明的单元连接卡箍41上就需要加工出用于与连接螺栓52螺旋相配合的螺纹孔41b，相应地，如图24所示，连接板51上加工有两个用于供连接螺栓52穿过的螺栓孔，两个螺栓孔中一个为圆形螺栓孔51a，另一个为长条形螺栓孔51b。长条形螺栓孔51b为可调节式螺栓孔，在实际安装中可以利用长条形螺栓孔51b来调节两螺栓孔间的安装距离。
25.实施例中如图25所示，本发明还可以在桩端板2的l形槽口21中等弧度地成型有三个定位块23，三个定位块23将闭环的l形槽口21分割出三个弧长相等的单元l形槽口211。如图26所示，在接桩时，单元连接卡箍41卡装在单元l形槽口211中，单元连接卡箍41的两端分别与相应端处的定位块23焊接固定相连接。焊接后，单元连接卡箍41两端与定位块23间具有因焊接相连成一体形成的卡箍及端板焊缝f4。
26.需要理解到的是：上述实施虽然对本发明作了比较详细的文字描述，但是这些 文字描述，只是对本发明设计思路的文字描述，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明 设计思路的组合、省略或修改，均落入本发明的保护范围内。
27.本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

技术特征：
1.混凝土预制桩机械连接件，包括预埋在预制桩(1)桩端面上的桩端板(2)，所述的桩端板(2)成型有用于与预制桩(1)内的预应力钢筋(11)铆接相连的端板孔(2a)；其特征是：还包括套装预埋在预制桩(1)桩端的桩套箍(3)，所述的桩套箍(3)上环向成型有两道用于卡入到预制桩(1)桩身内的抗拔凸筋(3a)，并且该桩套箍(3)的上端径向向内形成有用于卡在预制桩(1)桩端面周边上的径向凸边(31)，所述径向凸边(31)的顶面与预制桩(1)的桩端面处于同一水平面上；所述的桩端板(2)在预制桩预制前与桩套箍(3)焊接相连成一体，该桩端板(2)的底面与桩套箍(3)径向凸边(31)的内侧面间形成有焊接留下的组装焊缝(f1)；所述桩端板(2)的底面周边闭环地成型有l形槽口(21)，该l形槽口(21)与桩套箍(3)的径向凸边(31)相配合形成有连接卡槽(k1)；所述的连接卡槽(k1)中卡装有用于将上下两节预制桩(1)的桩端板(2)卡接相连成一体的连接卡箍(4)，所述的连接卡箍(4)至少由两个单元连接卡箍(41)组合构成。2.根据权利要求1所述的混凝土预制桩机械连接件，其特征是：所述的桩端板(2)的顶面周边加工有焊接缺口(22)形成一种可焊接式桩端板，在两节预制桩(1)对接时，两节预制桩(1)桩端板(2)的焊接缺口(22)相配合组成有方便焊接的焊接坡口(k2)，该焊接坡口(k2)中具有两桩端板(2)焊接相连形成的连接焊缝(f2)。3.根据权利要求2所述的混凝土预制桩机械连接件，其特征是：所述的连接卡箍(4)由三个等弧长的单元连接卡箍(41)组成；所述的单元连接卡箍(41)具有两个用于卡入两节预制桩相应连接卡槽(k1)中的卡扣部(411)，并且两卡扣部(411)间形成有用于卡套住两节预制桩(1)桩端板(2)周边的卡腔(412)。4.根据权利要求3所述的混凝土预制桩机械连接件，其特征是：所述桩端板(2)的l形槽口(21)中加工有防滑齿面(21a)，相应地，所述单元连接卡箍(41)的卡扣部(411)上加工有用于与l形槽口(21)中的防滑齿面(21a)防滑接触相配合的防滑齿部(41a)。5.根据权利要求4所述的混凝土预制桩机械连接件，其特征是：所述的单元连接卡箍(41)首尾相连闭环地卡装在连接卡槽(k1)中，两相邻的单元连接卡箍(41)间具有焊接相连成一体形成的卡箍焊接缝(f3)。6.根据权利要求4所述的混凝土预制桩机械连接件，其特征是：所述的单元连接卡箍(41)首尾相连闭环地卡装在连接卡槽(k1)中，两相邻的单元连接卡箍(41)间通过卡箍连接组件(5)固定相连成一整体；所述的卡箍连接组件(5)包括有连接板(51)和用于将该连接板(51)与单元连接卡箍(41)固定相连在一起的连接螺栓(52)；所述的单元连接卡箍(41)上加工有用于与连接螺栓(52)螺旋相配合的螺纹孔(41b)，所述的连接板(51)上加工有两个用于供连接螺栓(52)穿过的螺栓孔，两个所述的螺栓孔中一个为圆形螺栓孔(51a)，另一个为长条形螺栓孔(51b)。7.根据权利要求4所述的混凝土预制桩机械连接件，其特征是：所述桩端板(2)的l形槽口(21)中等弧度地成型有三个定位块(23)，三个所述的定位块(23)将闭环的l形槽口(21)分割出三个弧长相等的单元l形槽口(211)，所述的单元连接卡箍(41)卡装在单元l形槽口(211)中，所述的单元连接卡箍(41)的两端分别与相应端处的定位块(23)间具有焊接相连成一体形成的卡箍及端板焊缝(f4)。

技术总结
本发明公开了混凝土预制桩机械连接件，包括桩端板和套装预埋在预制桩桩端的桩套箍，桩套箍上环向成型有两道抗拔凸筋，该桩套箍的上端径向向内形成有径向凸边，径向凸边的顶面与预制桩的桩端面处于同一水平面上；桩端板与桩套箍焊接相连成一体，桩端板的底面与桩套箍径向凸边的内侧面间形成有组装焊缝；桩端板的底面周边成型有L形槽口，L形槽口与桩套箍的径向凸边相配合形成有连接卡槽；连接卡槽中卡装有用于将两桩的桩端板卡接相连成一体的连接卡箍，连接卡箍至少由两个单元连接卡箍组合构成。本发明连接速度快，并且安全可靠，能保证两桩对接后的抗拉强度，解决了传统桩基连接质量不能保证、抗拉拔力承载力不足的问题。抗拉拔力承载力不足的问题。抗拉拔力承载力不足的问题。


技术研发人员：王树峰 郑晓波 舒鑫涛 舒周丹 徐浩 肖科
受保护的技术使用者：王树峰
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/8/13