预制桩连接结构以及预制桩连接组件的制作方法

1.本实用新型涉及建筑领域，特别涉及一种预制桩连接结构以及预制桩连接组件。


背景技术：

2.预制桩，是指在共产过施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），使用时用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中，其中，混凝土预制桩已能承受较大的荷数，坚固耐久、施工速度快，成为现行施工中广泛应用的桩型之一，但是由于受到运输等因素影响，混凝土预制桩只能分节加工，对于使用较长预制柱的施工现场，在现场施工过程中就必须对分节的预制桩进行接桩施工。
3.现有技术中现场接桩需要使用连接件，将连接件的两端分别连接预制件，连接时通过焊接等方式固定，在接桩过程中需要始终保证两侧预制件的同轴连接，该种接桩方式要求的精度高，施工难度大，工作效率低，且焊口强度较低，抗横向载荷不足，容易发生导致两端的预制件在施工现场的横向载荷作用下发生断裂。


技术实现要素：

4.实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种预制桩连接结构以及预制桩连接组件，结构简单，施工便捷，同时能够抗横向载荷，有效提高两两预制桩之间接桩的稳定性。
5.技术方案：本实用新型提供了一种预制桩连接结构，包括上外筒和卡接母头，所述上外筒的顶面设置有用于定位待连接上预制桩的定位孔；所述卡接母头螺纹连接在所述上外筒内，由卡接内筒和设置在其内的弹簧钢材质的上卡口组成，所述上卡口为与所述卡接内筒的中轴线垂直的平面结构；所述上卡口边缘上开设有圆周分布的至少两个豁口，各所述豁口的末端均位于所述上卡口所在平面的同一个圆上。
6.优选地，所述定位孔的内径d1大于所述待连接上预制桩内加强钢筋的外径d2且小于所述待连接上预制桩内加强钢筋底部的定位头的外径d3；所述上卡口的内径d4小于所述待连接下预制桩内加强钢筋顶部的连接头的外径d5且大于所述连接头的脖颈部的外径d6；各所述豁口的末端组成的圆的直径d7略小于所述连接头的外径d5。优选所述直径d7小于所述连接头的外径d5
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0.1~0.1cm且大于所述上卡口的内径d4 0.4~1.2cm；所述上卡口的内径d4小于所述连接头的外径d5 0.05~0.3cm；这样设计的目的是为了保证连接头能够顺利进入到上卡口内，又能防止连接头滑出上卡口，保证待连接上下预制桩与连接结构之间的卡接稳固。
7.优选地，所述卡接内筒设置外螺纹，所述上外筒内壁设置与所述外螺纹配合的内螺纹，所述卡接内筒通过所述外螺纹与所述内螺纹的配合螺纹连接在所述外筒内壁。使用内外螺纹的方式将卡接母头与上外筒螺纹连接，这样的连接方式受力均匀，应力分散较好，且连接或拆分方便，有效防止卡接母头与上外筒之间在施工现场横向载荷的作用下松动，避免待连接上预制桩因此而与连接结构分离，避免接桩失效。
8.本发明还提供了一种预制桩连接结构，包括上外筒以及由弹簧钢材料制成的卡接母头和卡接公头，所述上外筒的顶面设置有用于定位待连接上预制桩的定位孔；所述卡接母头螺纹连接在所述上外筒内，由卡接内筒和设置在其内的上卡口组成，所述上卡口为与所述卡接内筒的中轴线垂直的平面结构；所述卡接公头由卡头、锥体和下连接筒组成，所述卡头和所述下连接筒分别设置在所述锥体的两端，所述卡头卡在所述上卡口内，所述下连接筒的底面开设有下卡口，侧壁开设有与待连接下预制桩内加强钢筋顶部的连接头形状匹配且与所述下卡口连通的安装槽；所述上卡口边缘上开设有圆周分布的至少两个豁口，各所述豁口的末端均位于所述上卡口所在平面的同一个圆上。由于直接将下预制桩的内加强钢筋顶部的连接头插入卡接母头的上卡口内时，因为上卡口由弹簧钢制成，而连接头为螺纹钢材质，二者材质不同，很可能会出现卡接不牢，连接头容易从上卡口内滑出，所以，可以在预制桩连接结构上增加卡接公头，在使用时，先将下预制桩的内加强钢筋顶部的连接头通过卡接公头中下连接筒侧壁的安装槽安装到底面的下卡口内，再将弹簧钢材质的卡接公头的卡头插入上卡口内，使卡接公头与卡接母头连接，然后再将顶部的连接头插入卡接公头的下卡口内；增加了卡接公头后，由于连接头是卡在卡接公头中下连接筒的下卡口内的，卡接相对比较牢固，连接头不易滑脱。
9.优选地，所述定位孔的内径d1大于所述待连接上预制桩内加强钢筋的外径d2且小于所述待连接上预制桩内加强钢筋底部的定位头的外径d3；所述下卡口的内径d8小于所述连接头的外径d5且大于所述连接头的脖颈部的外径d6；各所述豁口的末端组成的圆的直径d7略小于所述卡头的外径d9。优选所述直径d7小于所述卡头的外径d9
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0.1~0.1cm且大于所述上卡口的内径d4 0.4~1.2cm；所述下卡口的内径d8小于所述连接头的外径d5 0.05~0.3cm；这样设计的目的是为了保证卡头能够顺利进入到上卡口内，又能防止卡头滑出上卡口，保证待连接下预制桩与连接结构之间的卡接稳固。
10.优选地，所述卡接内筒设置外螺纹，所述上外筒内壁设置与所述外螺纹配合的内螺纹，所述卡接内筒通过所述外螺纹与所述内螺纹的配合螺纹连接在所述外筒内壁。使用内外螺纹的方式将卡接母头与上外筒螺纹连接，这样的连接方式受力均匀，应力分散较好，且连接或拆分方便，有效防止卡接母头与上外筒之间在施工现场横向载荷的作用下松动，避免待连接上预制桩因此而与连接结构分离，避免接桩失效。
11.本发明还提供了一种预制桩连接结构，包括上外筒、下外筒以及由弹簧钢材料制成的卡接母头和卡接公头，所述上外筒的顶面设置有用于定位待连接上预制桩的定位孔；所述卡接母头螺纹连接在所述上外筒内，由卡接内筒和设置在其内的上卡口组成，所述上卡口为与所述卡接内筒的中轴线垂直的平面结构；所述卡接公头由卡头、锥体和下连接筒组成，所述卡头和所述下连接筒分别设置在所述锥体的两端，所述卡头卡在所述上卡口内，所述下连接筒螺纹连接在所述下外筒内，所述下外筒的底端开设有用于卡接所述待连接下预制桩的卡孔；所述上卡口边缘上开设有圆周分布的至少两个豁口，各所述豁口的末端均位于所述上卡口所在平面的同一个圆上。在实际应用中，卡接公头中的卡头、锥体和下连接筒通常是由同种材料一体成型的，而卡头材质需要与上卡口材质相同，所以，下连接筒和锥体也都需要是弹簧钢，如果只通过卡接公头中下连接筒的下卡口与下预制桩的内加强钢筋顶部的连接头连接，则仍会存在连接头与下连接筒的下卡口材料不同的问题，所以，在预制桩连接结构中还增加了下外筒，下外筒的材质与连接头的材质相同，均为螺纹钢，在使用
时，先将下预制桩的内加强钢筋的尾部通过下外筒末端的卡孔插入直至其连接头卡在卡孔内后，再将卡接公头的下连接筒与下外筒螺纹连接，由于螺纹连接，二者连接操作简单且非常牢固，增加了下外筒后，由于连接头是卡在下外筒的卡孔内的，且下外筒与连接头同为螺纹钢，卡接非常牢固，连接头不会滑脱。
12.优选地，所述定位孔的内径d1大于所述待连接上预制桩内加强钢筋的外径d2且小于所述待连接上预制桩内加强钢筋底部的定位头的外径d3；所述卡孔的内径d10小于所述连接头的外径d5且大于所述连接头的脖颈部的外径d6；各所述豁口的末端组成的圆的直径d7略小于所述卡头的外径d9。优选所述直径d7小于所述卡头的外径d9
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0.1~0.1cm且大于所述上卡口的内径d4 0.4~1.2cm；所述卡孔的内径d10小于所述连接头的外径d5 0.05~0.3cm；这样设计的目的是为了保证卡头能够顺利进入到上卡口内，又能防止卡头滑出上卡口，保证待连接下预制桩与连接结构之间的卡接稳固。
13.优选地，所述卡接内筒设置外螺纹，所述上外筒内壁设置与所述外螺纹配合的内螺纹，所述卡接内筒通过所述外螺纹与所述内螺纹的配合螺纹连接在所述外筒内壁；所述下连接筒设置外螺纹，所述下外筒内壁设置与所述外螺纹配合的内螺纹，所述下连接筒通过所述外螺纹与所述内螺纹的配合螺纹连接在所述下外筒内壁。使用内外螺纹的方式将下外筒与卡接公头螺纹连接，这样的连接方式受力均匀，应力分散较好，且连接或拆分方便，有效防止卡接公头与下外筒之间在施工现场横向载荷的作用下松动，避免待连接下预制桩因此而与连接结构分离，避免接桩失效。
14.本实用新型还提供了一种预制桩连接组件，所述预制桩连接组件包括上预制桩、下预制桩以及所述的预制桩连接结构，所述待连接上预制桩内加强钢筋底部的定位头深入到所述预制桩连接结构的上外筒顶面定位孔内；所述下预制桩内加强钢筋顶部的连接头卡在所述预制桩连接结构的卡接母头的上卡口内；且所述上预制桩的桩体底面与所述下预制桩的桩体顶面之间贴合；
15.或者，所述预制桩连接组件包括上预制桩、下预制桩以及所述的预制桩连接结构，所述待连接上预制桩内加强钢筋底部的定位头深入到所述预制桩连接结构的上外筒顶面定位孔内；所述下预制桩内加强钢筋顶部的连接头卡在所述预制桩连接结构的卡接公头中下连接筒的下卡口内，且所述上预制桩的桩体底面与所述下预制桩的桩体顶面之间贴合；
16.或者，所述预制桩连接组件包括上预制桩、下预制桩以及所述的预制桩连接结构，所述待连接上预制桩内加强钢筋底部的定位头深入到所述预制桩连接结构的上外筒顶面定位孔内，所述下预制桩内加强钢筋顶部的连接头卡在所述预制桩连接结构的下外筒的卡孔内，且所述上预制桩的桩体底面与所述下预制桩的桩体顶面之间贴合。
17.有益效果：本实用新型中的预制桩连接结构能够有效避免上下预制桩在横向载荷的作用下拔出，提高了上下预制桩之间的抗横向载荷能力，提高了两两预制桩之间接桩的稳定性。平面结构的上卡口可以通过冲压成形，具有易加工、降成本的优势。
附图说明
18.图1为实施方式1中预制桩连接结构的剖视图；
19.图2为图1的仰视图；
20.图3为上预制桩和下预制桩通过实施方式1中的预制桩连接结构接桩成功后的状
态示意图；
21.图4为实施方式2中预制桩连接结构的剖视图；
22.图5为实施方式2中卡接公头的立体结构示意图；
23.图6为实施方式2中卡接公头的仰视图；
24.图7为下预制桩内加强钢筋顶部的连接头安装到实施方式2中的卡接公头内的状态图；
25.图8为上预制桩和下预制桩通过实施方式2中的预制桩连接结构接桩成功后的状态示意图；
26.图9为实施方式3中预制桩连接结构的剖视图；
27.图10为上预制桩和下预制桩通过实施方式3中的预制桩连接结构接桩成功后的状态示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。
29.实施方式1：
30.本实施方式提供了一种预制桩连接结构，如图1和2，主要由上外筒1和由弹簧钢材料制成的卡接母头2组成，上外筒1的顶面设置有用于定位待连接上预制桩的定位孔101，定位孔101的内径d1大于待连接上预制桩内加强钢筋5的外径d2且小于加强钢筋5底部的定位头6的外径d3 0.5~2cm。卡接母头2由一体成型的卡接内筒201和上卡口202组成，卡接内筒201设置外螺纹，上外筒1内壁设置与外螺纹配合的内螺纹，卡接内筒201通过外螺纹与内螺纹的配合螺纹连接在上外筒1内壁。上卡口202为与卡接内筒201的中轴线垂直的平面结构，上卡口202的内径d4小于待连接下预制桩内加强钢筋9顶部的连接头7的外径d5 0.05~0.3cm，且大于连接头7的脖颈部8的外径d6；上卡口202边缘上开设有圆周分布的六个豁口203，各豁口203的末端均位于上卡口202所在平面的同一个圆上，各豁口203的末端组成的圆的直径d7小于连接头7的外径d5
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0.1~0.1cm，且大于上卡口202的内径d4 0.4~1.2cm。
31.在待连接上预制桩的预制过程中，连接结构要先通过其上外筒1的定位孔101套在待连接上预制桩的加强钢筋5外壁，并将其置于加强钢筋5的顶部的定位头6上方，然后再在加强钢筋5外壁浇注混凝土，完成上预制桩桩体10的浇注。桩体浇注完成并成型后，再将卡接母头2的卡接内筒201螺纹连接安装到上外筒1内，实现连接结构的安装。然后将待连接下预制桩内加强钢筋9顶端的连接头7直接插入卡接内筒201中的上卡口202内即可，由于上卡口202由弹簧钢材料制成，上卡口202的内径d4小于连接头7的外径d5且大于连接头7的脖颈部8的外径d6，且上卡口202上圆周开设沿其径向分布的六个豁口203。所以上述连接结构的设计既能够保证连接头7顺利卡进上卡口202内，又能防止连接头7滑出上卡口202，保证待连接下预制桩与卡接母头2之间的卡接稳固，且能够有效避免连接头7在横向载荷的作用下拔出，提高了该连接件的抗横向载荷能力，提高了两两预制桩之间接桩的稳定性。待连接下预制桩的连接头7伸入至上卡口202内的过程中，由于上卡口202具有弹性，连接头7能够向四周撑开上卡口202，直至连接头7的最大外径穿过上卡口202位于其上方后，上卡口202由于回弹力收缩卡住连接头7的脖颈部8，这样就能实现通过连接头7将待连接下预制桩与待连接上预制桩连接。
32.如图3为接桩完成的上下两个预制桩，可见，接桩完成后，上预制桩内加强钢筋5底部的定位头6深入到连接结构的上外筒1顶面定位孔101内，下预制桩内加强钢筋9顶部的连接头7卡在卡接母头2的卡接内筒201的上卡口202内，且上预制桩的桩体10底面与下预制桩的桩体11顶面之间紧密贴合。
33.实施方式2：
34.本实施方式提供了一种预制桩连接结构，如图4至6，主要由上外筒1以及由弹簧钢材料制成的卡接母头2和卡接公头3组成，上外筒1的顶面设置有用于定位待连接上预制桩的定位孔101，定位孔101的内径d1大于待连接上预制桩内加强钢筋5的外径d2且小于加强钢筋5底部的定位头6的外径d3 0.5~2cm。卡接母头2由一体成型的卡接内筒201和上卡口202组成，卡接内筒201设置外螺纹，上外筒1内壁设置与外螺纹配合的内螺纹，卡接内筒201通过外螺纹与内螺纹的配合螺纹连接在上外筒1内壁。上卡口202为与卡接内筒201的中轴线垂直的平面结构，上卡口202边缘上开设有圆周分布的至少两个豁口203，各豁口203的末端均位于上卡口202所在平面的同一个圆上。卡接公头3由一体成型的卡头301、锥体302和下连接筒303组成，卡头301和下连接筒303分别设置在锥体302的两端，卡头301卡在上卡口202内，下连接筒303的底面开设有下卡口304，侧壁开设有与待连接下预制桩内加强钢筋9顶部的连接头7形状匹配且与下卡口304连通的安装槽305；各豁口203的末端组成的圆的直径d7小于卡头301的外径d9
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0.1~0.1cm，且大于上卡口202的内径d4 0.4~1.2cm，下卡口304的内径d8小于连接头7的外径d5 0.05~0.3cm且大于连接头7的脖颈部8的外径d6。
35.在待连接上预制桩的预制过程中，连接结构要先通过其上外筒1的定位孔101套在待连接上预制桩的加强钢筋5外壁，并将其置于加强钢筋5的顶部的定位头6上方，然后再在加强钢筋5外壁浇注混凝土，完成上预制桩桩体10的浇注。然后将待连接下预制桩内加强钢筋9顶部的连接头7通过其卡接公头3的下连接筒303侧壁的安装槽305插入后置于下连接筒303内且卡在下卡口304上，如图7，然后再在加强钢筋9外壁浇注混凝土，完成下预制桩桩体11的浇注；桩体浇注完成并成型后，然后再将卡接母头2的卡接内筒201螺纹连接安装到上外筒1内，将卡接公头3的卡头301直接卡进卡接母头2的上卡口202内，实现连接结构的安装。
36.如图8为接桩完成的上下两个预制桩，可见，接桩完成后，上预制桩内加强钢筋5底部的定位头6深入到连接结构的上外筒1顶面定位孔101内，下预制桩内加强钢筋9顶部的连接头7卡在卡接公头3的下卡口内，且上预制桩的桩体10底面与下预制桩的桩体11顶面之间紧密贴合。
37.实施方式3：
38.本实施方式提供了一种预制桩连接结构，如图9，主要由上外筒1、下外筒4以及由弹簧钢材料制成的卡接母头2和卡接公头3组成，上外筒1的顶面设置有用于定位待连接上预制桩的定位孔101，定位孔101的内径d1大于待连接上预制桩内加强钢筋5的外径d2且小于加强钢筋5底部的定位头6的外径d3 0.5~2cm。卡接母头2由一体成型的卡接内筒201和上卡口202组成，卡接内筒201设置外螺纹，上外筒1内壁设置与外螺纹配合的内螺纹，卡接内筒201通过外螺纹与内螺纹的配合螺纹连接在上外筒1内壁。上卡口202为与卡接内筒201的中轴线垂直的平面结构，上卡口202边缘上开设有圆周分布的至少两个豁口203，各豁口203的末端均位于上卡口202所在平面的同一个圆上。卡接公头3由一体成型的卡头301、锥体
302和下连接筒303组成，卡头301和下连接筒303分别设置在锥体302的两端，卡头301卡在上卡口202内，下连接筒303设置外螺纹，下外筒4内壁设置与外螺纹配合的内螺纹，下连接筒303通过外螺纹与内螺纹的配合螺纹连接在下外筒4内壁。下外筒4的底端开设有用于卡接待连接下预制桩的卡孔401；各豁口203的末端组成的圆的直径d7小于卡头301的外径d9-0.1~0.1cm，且大于上卡口202202的内径d4 0.4~1.2cm。卡孔401的内径d10小于连接头7的外径d5 0.05~0.3cm且大于连接头7的脖颈部8的外径d6。
39.在待连接上预制桩的预制过程中，连接结构要先通过其上外筒1的定位孔101套在待连接上预制桩的加强钢筋5外壁，并将其置于加强钢筋5的顶部的定位头6上方，然后再在加强钢筋5外壁浇注混凝土，完成上预制桩桩体10的浇注。然后还要通过其卡接公头3的下连接筒303的下卡口304套在待连接下预制桩内加强钢筋9外壁，并将其置于加强钢筋9的顶部的连接头7上方，然后再在加强钢筋9外壁浇注混凝土，完成下预制桩桩体11的浇注；桩体浇注完成并成型后，然后再将卡接母头2的卡接内筒201螺纹连接安装到上外筒1内，将卡接公头3的卡头301直接卡进卡接母头2的上卡口202内，并将卡接公头3的下连接筒303螺纹连接安装到下外筒4内，实现连接结构的安装。
40.如图10为接桩完成的上下两个预制桩，可见，接桩完成后，上预制桩内加强钢筋5底部的定位头6深入到连接结构的上外筒1顶面定位孔101内，下预制桩内加强钢筋9顶部的连接头7卡在下外筒4的卡孔401内，且上预制桩的桩体10底面与下预制桩的桩体11顶面之间紧密贴合。
41.上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。