一种管桩端板、管桩及连接结构的制作方法

1.本实用新型属于铁路桥梁领域，更具体地，涉及一种管桩端板、管桩及连接结构。


背景技术：

2.管桩是一种空心筒形混凝土预制构件，被广泛应用于建设领域。使用时，管桩的顶部通过锚固钢筋锚固于承台基础或基础梁中，承台基础或基础梁的顶部可修筑上部结构，从而上部结构的力可以通过承台基础或基础梁传递给管桩。管桩中通常具有预应力筋，预应力筋可对管桩的混凝土结构施加预压应力，以提高管桩的抗拔能力。
3.管桩一端包括带有预应力孔的管桩端板，在管桩的制造过程中，预应力孔与预应力筋连接，可用于对混凝土结构施加预压应力。相关技术中，预应力孔通常包括互相连通的两部分，其中一部分用于在管桩的制造过程中连接并固定预应力筋，另一部分可用于在管桩施工时连接锚固钢筋；这种管桩端板与锚固钢筋之间的连接可靠性较低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种管桩端板、管桩及连接结构，以解决相关技术中管桩端板与锚固钢筋之间的连接可靠性较低的技术问题。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种管桩端板，包括同心设置并固定连接的第一安装部和第二安装部，其中，第一安装部基本呈环状结构，沿周向设置有多个预应力孔；第二安装部，基本呈环状结构并与第一安装部的外缘或内缘相邻设置，第二安装部上沿周向设置有多个用于连接锚固钢筋的锚固孔。
7.可选的，锚固孔为螺纹孔。
8.可选的，预应力孔沿第一方向贯通第一安装部，锚固孔沿第一方向贯通第二安装部，第一安装部在第一方向上的延伸长度大于第二安装部在第一方向的延伸长度。
9.可选的，预应力孔包括：预应力锚固孔，用于锚固管桩中的预应力筋；预应力张拉孔，孔径大于预应力锚固孔，用于供管桩的锚头穿过；贯通孔，一端与预应力锚固孔贯通，另一端与预应力张拉孔贯通。
10.可选的，预应力锚固孔为沉头孔。
11.一种管桩，包括上述的管桩端板，还包括桩身，桩身沿长度延伸方向的一端与管桩端板固定连接。
12.可选的，桩身包括：混凝土结构，基本呈管状，沿长度延伸方向的一端的端面与管桩端板贴合；预应力筋，部分地埋设于混凝土结构，一端伸出混凝土结构的与管桩端板贴合的端面，并与管桩端板的预应力孔固定连接。
13.可选的，管桩端板的内缘与混凝土结构的内缘基本平齐，管桩端板的外缘与混凝土结构的外缘基本平齐。
14.一种连接结构，包括基础、锚固钢筋及上述的管桩；桩身一端以及连接于桩身一端
的管桩端板埋设于基础中；锚固钢筋埋设于基础中，且锚固钢筋一端与管桩端板的锚固孔固定连接。
15.可选的，锚固钢筋与锚固孔螺纹连接。
16.本实用新型提供的一种管桩端板，其包括同心设置并固定连接的第一安装部和第二安装部，其中，第一安装部基本呈环状结构并沿周向设置多个预应力孔，预应力孔可用于在管桩加工的过程中固定预应力筋；第二安装部与第一安装部的外缘或内缘相邻设置，第二安装部上沿周向设置有多个用于连接锚固钢筋的锚固孔。本实用新型提供的管桩端板的锚固孔与预应力孔分别设置于不同的安装部，换言之，锚固孔与预应力孔相分离，使得锚固孔可为具有完整侧壁的孔，从而有利于保证锚固钢筋与管桩端板之间的连接强度，提高连接可靠性。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例提供的第一种管桩端板的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例提供的第二种管桩端板的结构示意图；
19.图3为沿图2的a
‑
b方向的剖视图；
20.图4为图2中v部的局部放大图；
21.图5为沿图2的a
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c方向的剖视图；
22.图6为本实用新型实施例提供的管桩的结构示意图；
23.图7为本实用新型实施例提供的连接结构的结构示意图。
24.附图标记说明：1
‑
管桩端板；11
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第一安装部；111
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预应力孔；112
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预应力锚固孔；113
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贯通孔；114
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预应力张拉孔；115
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第一孔段；116
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第二孔段；12
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第二安装部；121
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锚固孔；2
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桩身；21
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混凝土结构；22
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预应力筋；23
‑
锚头；3
‑
基础；4
‑
锚固钢筋。
具体实施方式
25.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。
26.在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本实用新型中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。
27.在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\
…”
仅仅是是区别不同的对象，不表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上方”、“下方”均为正常使用状态时的方位。
28.需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
29.本实用新型实施例提供的管桩端板可用于管桩。相关技术中，管桩端板上设置预应力孔，预应力孔可以包括预应力锚固孔和预应力张拉孔，预应力张拉孔的孔径大于预应力锚固孔，且预应力张拉孔和预应力锚固孔互相贯通。管桩的加工过程如下：在管桩的混凝土结构成型之前，可在预应力筋一端安装锚头，并使锚头和预应力筋的端部一起穿过预应力张拉孔；然后通过预应力张拉孔和预应力锚固孔之间的通道将预应力筋转移到预应力锚固孔中，并使锚头与管桩端板抵接；然后对管桩端板施加力，管桩端板压紧锚头，使预应力筋被拉紧并在预应力筋内部产生拉应力；在持续对预应力筋施加拉力的同时，混凝土包裹并粘结预应力筋，等待混凝土成型；待混凝土成型后，释放对管桩端板施加的力，预应力筋产生应变恢复的趋势，即，预应力筋产生长度缩短的趋势并带动周围的混凝土被压缩，使得预应力筋中的拉应力转化为作用到预应力筋周围的混凝土结构上的压力，形成混凝土结构中的预压应力。
30.通过上述方式加工形成的管桩，在混凝土结构成型后，管桩端板上的预应力张拉孔中不存在预应力筋。因此，相关技术中，在利用管桩进行建筑结构的施工时，预应力张拉孔可用于与锚固钢筋连接，从而将管桩与承台基础或基础梁锚固在一起。具体的，锚固钢筋一端与预应力张拉孔固定连接，锚固钢筋另一端与承台基础或基础梁固定连接。由于预应力张拉孔与预应力锚固孔贯通，换言之，预应力张拉孔的侧壁并不是在周向上连续且完整的侧壁，而是在与预应力锚固孔的贯通处存在侧壁的断开。使得在将锚固钢筋连接到预应力张拉孔中时，二者之间的连接面积较小，且在周向上分布不均匀，从而导致锚固钢筋与管桩端板的连接可靠性降低。
31.请参阅图1，本实用新型实施例提供一种管桩端板1，其包括同心设置并固定连接的第一安装部11和第二安装部12。其中，第一安装部11基本呈环状结构，沿周向设置有多个预应力孔111。具体的，第一安装部11可以为圆环或矩形环，也可以为内缘基本呈圆形而外缘基本呈矩形的环状。第一安装部11的周向是指沿第一安装部11的环状结构的圆周方向或周长方向。第二安装部12基本呈环状结构。具体的，第二安装部12可以为圆环或矩形环，也可以为内缘基本呈圆形而外缘基本呈矩形的环状。第一安装部11与第二安装部12同心设置，是指第一安装部11和第二安装部12的几何中心基本重合。具体的，当第一安装部11或第二安装部12为圆环时，几何中心为圆环的圆心；当第一安装部11或第二安装部12为矩形环时，几何中心为矩形两条对角线的交点。第二安装部12与第一安装部11的外缘或内缘相邻设置。在一些实施例中，请参阅图1，第二安装部12可以与第一安装部11的外缘相邻，具体的，第二安装部12套设于第一安装部11的外侧，且第二安装部12的内缘与第一安装部11的外缘贴合并固定连接，例如，第一安装部11为圆环，第二安装部12为内缘呈圆形且外缘呈矩形的结构，第二安装部12内缘的直径与第一安装部11外缘的直径相等，第二安装部12的内缘与第一安装部11的外缘固定连接；在一些其他的实施例中，请参阅图2，第二安装部12也可以与第一安装部11的内缘相邻，例如，第一安装部11为圆环，第二安装部12也为圆环，第一安装部11的内径与第二安装部12的外径相等，第一安装部11的内缘与第二安装部12的外缘固定连接。第二安装部12上沿周向设置有多个用于连接锚固钢筋的锚固孔121。
32.本实用新型实施例提供的一种管桩端板，其用于管桩的加工时，第一安装部上设置的预应力孔可以与多根预应力筋一一对应地固定连接，通过对管桩端板施加力，可以对多根预应力筋作用拉力，并在预应力筋内产生拉应力。在混凝土成型后，预应力筋内的拉力
部分转化为混凝土结构中的预压应力。管桩加工完成后，连接管桩与承台基础或基础梁时，可以将多根锚固钢筋的一端一一对应地连接在第二安装部的锚固孔中，并使锚固钢筋埋设于承台基础或基础梁中，从而将管桩与承台基础或基础梁固定连接在一起。
33.本实用新型提供的上述管桩端板，其包括同心设置并固定连接的第一安装部和第二安装部，其中，第一安装部基本呈环状结构并沿周向设置多个预应力孔，预应力孔可用于在管桩加工的过程中固定预应力筋并施加预应力；第二安装部基本呈环状结构并与第一安装部的外缘或内缘相邻设置，第二安装部上沿周向设置有多个用于与锚固钢筋连接的锚固孔，锚固孔与预应力孔分别设置于不同的安装部，换言之，锚固孔与预应力孔相分离，使得锚固孔可为具有完整侧壁的孔，从而有利于提高锚固孔与管桩端板之间的连接面积，提高锚固钢筋与管桩端板之间的连接强度和连接可靠性。
34.在一些实施例中，请参阅图2，锚固孔121为螺纹孔。将锚固孔121设置为螺纹孔，可以通过螺纹连接的方式将锚固钢筋和管桩端板1连接在一起。相比于相关技术中常见的焊接连接方式，螺纹连接有助于避免由于焊缝与受力方向垂直所造成的焊缝撕裂的问题。具体的，若采用焊接连接管桩端板与锚固钢筋，管桩端板与锚固钢筋焊接相连时，锚固钢筋的受力方向基本沿锚固钢筋的长度延伸方向，而焊缝基本垂直于锚固钢筋的长度延伸方向，因此焊缝方向与锚固钢筋的受力方向基本垂直，容易造成焊缝撕裂。采用螺纹连接能够避免产生焊缝撕裂的问题，从而有利于进一步提高锚固钢筋与管桩端板之间的连接强度。
35.在一些实施例中，请参阅图3，预应力孔111沿第一方向l1贯通第一安装部11，锚固孔121沿第一方向贯通第二安装部12。换言之，预应力孔111和锚固孔121的轴线延伸方向基本相同。例如，第一安装部11可以基本呈环状的平板结构，预应力孔111沿第一安装部11的板厚方向贯通第一安装部11；第二安装部12也可以呈环状的平板结构，锚固孔121沿第二安装部12的板厚方向贯通第二安装部12。第一安装部11在第一方向l1上的延伸长度大于第二安装部12在第一方向l1的延伸长度，换言之，第一安装部11在第一方向l1上的两端之间的距离大于第二安装部12在第一方向l1上的两端之间的距离，使得沿第一方向l1，第一安装部11的至少一端的端面凸出于第二安装部12的朝向相同的端面。例如，在图3所示方位中，第一方向为沿图3的上下方向，第一安装部11在上下方向的延伸长度大于第二安装部12在上下方向的延伸长度，第一安装部11的上端面朝向上部，第二安装部12的上端面也朝向上部，即，第一安装部11的上端面与第二安装部12的上端面朝向相同，第一安装部11的上端面凸出于第二安装部12的上端面。第一安装部11的下端面与第二安装部12的下端面可以保持基本平齐。在管桩的施工过程中，可能需要锤击管桩端板，通过将第一安装部11在第一方向l1上的延伸长度设置为大于第二安装部12在第一方向l1上的延伸长度，在锤击管桩端板时，可以只锤击更为凸出的第一安装部11的表面，从而避免第二安装部12的表面直接承受锤击力而导致锚固孔121发生变形，进而有利于在后续施工过程中连接锚固钢筋和锚固孔121。
36.在一些实施例中，请参阅图4，预应力孔包括预应力锚固孔112、预应力张拉孔114和贯通孔113。其中，预应力张拉孔114的孔径大于预应力锚固孔112。预应力张拉孔114可用于供预应力筋端部的锚头穿过，换言之，预应力张拉孔114的孔径大于锚头。贯通孔113一端与预应力锚固孔112贯通，另一端与预应力张拉孔114贯通。具体的，贯通孔113的最小宽度大于预应力筋的直径，使得预应力筋端部的锚头穿过预应力张拉孔114后，预应力筋可通过
贯通孔113移动至预应力锚固孔112中。预应力锚固孔112用于锚固管桩中的预应力筋，具体的，连接于预应力筋端部的锚头的横截面大于预应力锚固孔112的横截面，预应力筋的横截面小于预应力锚固孔112的横截面，使得预应力筋可以穿过预应力锚固孔112，而锚头无法穿过预应力锚固孔112，换言之，锚头可与管桩端板抵接，从而实现预应力筋的锚固。上述的管桩端板用于管桩的加工时，先将管桩的预应力筋端部的锚头穿过预应力张拉孔114，然后通过贯通孔113将预应力筋移动至预应力锚固孔112中，对管桩端板施加力，使锚头与管桩端板抵紧，从而将拉力施加到预应力筋上。在持续对预应力筋施加拉力的同时，使管桩的混凝土成型，混凝土成型后，卸除对预应力筋施加的拉力，则可将预应力筋的拉应力转化成混凝土结构内部的压应力。
37.在一些实施例中，请参阅图5，预应力锚固孔112为沉头孔。沉头孔是指沿预应力锚固孔112的轴向方向，即图5中的第一方向l1，预应力锚固孔112包括横截面大小不同且相互连通的第一孔段115和第二孔段116。例如，第一孔段115和第二孔段116的横截面均为圆形，且第一孔段115的直径大于第二孔段116的直径，使得在第一孔段115和第二孔段116的交界处存在一个抵接面。管桩端板用于管桩的制作时，锚头可位于第一孔段115中，预应力筋穿过第二孔段116，对管桩端板施加的拉力使得锚头与抵接面抵紧，从而通过抵接面将拉力作用到锚头和预应力筋上。将预应力锚固孔112设置为沉头孔，使得锚头可以位于第一孔段115中，避免锚头凸出于管桩端板的表面而影响后续对管桩的使用。
38.本实用新型实施例还提供了一种管桩，请参阅图6，其包括桩身2和上述的管桩端板1，桩身2沿长度方向延伸的一端与管桩端板1固定连接。桩身2沿长度方向延伸的另一端也可连接另一个管桩端板。桩身2用于在工作中承受上部结构的载荷，管桩端板1用于与外部结构连接，例如，管桩端板1可用于与承台基础或基础梁连接。本实用新型实施例提供的管桩由于采用了上述的管桩端板1，在与承台基础或基础梁连接时，锚固钢筋的一端可以与管桩端板1的锚固孔121连接，锚固钢筋设置于承台基础或基础梁中，从而通过锚固钢筋将桩身和承台基础或基础梁连接在一起。锚固孔121为侧壁连续且完整的孔，即锚固孔121的侧壁不存在断开，从而有利于保证锚固钢筋与管桩端板1之间的连接强度，提高连接可靠性。
39.在一些实施例中，请参阅图6，桩身2包括混凝土结构21和预应力筋22。混凝土结构21基本呈管状，混凝土结构21的沿长度方向的一端的端面与管桩端板1贴合。预应力筋22部分地埋设于混凝土结构21，且一端伸出混凝土结构21的与管桩端板1贴合的端面，并与管桩端板1的预应力孔固定连接。固定连接是指：预应力筋22的与预应力孔的相对位置固定。具体的，管桩还包括锚头23，锚头23固定设置于预应力筋22的端部，沿预应力筋22的长度延伸方向，锚头23的横截面积大于预应力筋22的横截面积。预应力筋22穿过预应力锚固孔112的第二孔段。锚头23位于预应力锚固孔112的第一孔段中，并与预应力锚固孔112的第二孔段的边缘抵接。通过对管桩端板1作用拉力，使得锚头23与管桩端板1抵紧，从而实现预应力筋22与预应力孔的相对位置固定。
40.在一些实施例中，请参阅图6，管桩端板1的内缘与混凝土结构21的内缘基本平齐，管桩端板1的外缘与混凝土结构21的外缘基本平齐。换言之，管桩端板1与混凝土结构21一起，形成一个壁厚基本均匀的筒状结构。通过使管桩端板1的内缘与混凝土结构21的内缘基本平齐，使得在管桩用于建筑施工的过程中，便于在管桩的中空部分中安装填芯钢筋以及
灌注填芯混凝土，从而进一步增加管桩的承载能力。通过使管桩端板1的外缘与混凝土结构21的外缘基本平齐，便于进行承台基础或基础梁的施工。
41.本实用新型实施例还提供了一种连接结构，请参阅图7，其包括基础3、锚固钢筋4以及上述的管桩。其中，基础3可以为承台基础，也可以为基础梁。管桩的桩身2的一端以及连接于桩身2该端的管桩端板1均埋设于基础3中。锚固钢筋4埋设于基础3中，且锚固钢筋4的一端与管桩端板1的锚固孔固定连接。具体的，锚固钢筋4的数量可以与管桩端板1的锚固孔的数量相等，每一个锚固孔对应连接一根锚固钢筋4。
42.本实用新型实施例提供的连接结构，其可作为建筑物的基础结构，用于承载上部结构的力，并提供抗拔力。由于该连接结构的锚固钢筋4与管桩端板1的锚固孔连接，管桩端板1的锚固孔与预应力孔分别设置于不同的安装部，使得锚固孔可以为侧壁完整的孔，从而有利于保证锚固钢筋4与管桩端板1之间的连接强度，提高连接可靠性。
43.在一些实施例中，锚固钢筋4与锚固孔通过螺纹连接。具体的，锚固孔为螺纹孔，锚固钢筋4的与锚固孔连接的一端设有螺纹。相比于焊接连接，采用螺纹连接能够避免由于焊缝与受力方向垂直所造成的焊缝撕裂的问题，从而有利于提高锚固钢筋4与管桩端板1之间的连接强度，进而提高连接组件的承载能力。
44.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。