一种混凝土桩机械连接器

1.本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种混凝土桩机械连接器。


背景技术：

2.预应力混凝土管桩连接结构主要有含端板的卡接加焊接，无端板的弹簧式或弹卡式连接等。采用无端板的方式，在连桩时，如果地质较硬或者有硬质的阻碍物，会造成端部破损失效，从而需要拔除桩体，重新打桩；并且弹卡式接头加工精度要求较高，接桩时容易产生缝隙，还需要焊接才可应用；弹簧式接头加工精度要求高，加工难度大。在具有端板的连接方式中，需要采用端板开盲槽或者开侧孔等方式预留连接件的空间，由于端板的厚度较薄，没有多少设计空间。综上，现有管桩连接结构亟待改进。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明的目的是针对现有管桩连接结构存在的问题，如精度要求高，施工时需焊接，需开盲槽或侧孔破坏端板等，提出一种混凝土桩机械连接器。
4.技术方案：本发明所述的混凝土桩机械连接器，包括插杆和止回螺母，插杆安装在上节桩的下端板张拉孔处，止回螺母安装在下节桩的上端板张拉孔处；端板中设有与张拉孔连通的穿筋孔，穿筋孔中安装有钢棒/钢筋；插杆与止回螺母插接固定。
5.本发明的连接器结构简单，通过插杆和止回螺母与端板的张拉孔相配合，形成桩体的整体连接结构，精度要求不高，连接效率高，同时避免了对端板的破坏；在桩体施工时，无需焊接，可降低污染与人工成本，提高了接桩工作的效率。
6.进一步地，插杆的插接头上均匀开设有若干径向的切割缝，插杆插入止回螺母时，插接头收缩从止回螺母另一端穿出后扩开。
7.进一步地，插杆与下端板螺纹连接，止回螺母与上端板螺纹连接。
8.作为可选的方案，一种混凝土桩机械连接器，包括插杆、止回螺母、套筒、顶针和上连接板，插杆安装在上节桩的下端板张拉孔处，下端板中设有与张拉孔连通的穿筋孔，穿筋孔中安装有钢棒/钢筋；上连接板设置在下节桩上端部，上连接板于端板张拉孔对应位置开设有连接孔，并定位设置有套筒；止回螺母螺纹连接在套筒内；插杆的插接头上均匀开设有若干径向的切割缝；插杆插入止回螺母时，插接头收缩从止回螺母另一端穿出后扩开；顶针设置在套筒内侧顶部，顶针插入插接头的切缝中心，实现锁死。
9.本技术方案中，一侧为端板，另一侧为相较于端板更薄的连接板，可满足特殊工况下的管桩对接需求。通过顶针插入插接头的切缝中心，可避免因止回螺母的弹性形变无法准确把握而出现的锁死部位松动、脱落甚至无法锁死的情况发生。
10.进一步地，顶针连接在预应力主筋顶部，并穿入套筒中；套筒内侧顶部为上小下大的阶梯形结构，用以卡住顶针。
11.进一步地，插杆与下端板螺纹连接。
12.作为可选的方案，一种混凝土桩机械连接器，包括插杆、止回螺母、套筒、顶针、上
连接板和下连接板，其中插杆为双头插杆；上连接板设置在下节桩上端部，下连接板设置在上节桩下端部；上、下连接板上均开设有连接孔，并定位设置有套筒；止回螺母螺纹连接在套筒内；插杆的插接头均匀开设有若干径向的切割缝；插杆两头分别插入两个止回螺母中，插接头收缩从止回螺母另一端穿出后扩开；顶针设置在套筒内侧顶部，顶针插入对应插接头的切缝中心，实现锁死。
13.本技术方案中，两侧均为相较于端板更薄的连接板，可满足特殊工况下的管桩对接需求。
14.进一步地，顶针连接在预应力主筋顶部，并穿入套筒中；套筒内侧顶部为上小下大的阶梯形结构，用以卡住顶针。
15.有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：连接器结构简单，精度要求低，可实现两节桩快速对接，对接过程环保无污染，对接后可即刻进行沉桩施工，使得预应力混凝土桩施工更便捷，效率更高。
附图说明
16.图1至3是本发明的结构示意图，其中图2为单套筒连接器，图3为双套筒连接器；
17.图4是插杆的结构示意图；
18.图5是止回螺母的结构示意图；
19.图6是套筒的结构示意图；
20.附图标记：1-插杆，2-止回螺母，3-上端板，4-下端板，5-切割缝，6-钢棒/钢筋，7-穿筋孔，8-套筒，9-顶针，10-上连接板，11-下连接板。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
22.实施例一
23.结合图1、图4和图5，一种混凝土桩机械连接器，包括插杆1和止回螺母2，插杆1顶部的插接头呈锥形，其上沿径向均匀分布有六条切割缝5。插杆1底部为设有外螺纹的圆柱底座。插杆1螺纹连接在下端板4张拉孔处。止回螺母2设有外螺纹，通过螺纹连接在上端板3张拉孔处。上端板3、下端板4在预生产时与桩体连接为一体。端板上与张拉孔连通的穿筋孔7安装有钢棒/钢筋6。
24.现场施工时，将带有螺纹的止回螺母2旋入下节桩的上端板3中，再将带有螺纹的插杆1旋入上节桩的下端板4中，最后将上节桩对接下节桩，插杆1插入止回螺母2时，插接头收缩从止回螺母2另一端穿出后扩开，利用止回螺母2与插杆1的配合，完成接桩工作。
25.在上端板3的内侧，即靠近桩体的一侧(远离连接面的一侧)形成有桩内孔腔，用以提供止回螺母2的安装空间，以及止回螺母2和插杆1的配合空间。在工作时，插杆1穿过止回螺母2并与之配合时，插接头能够有工作空间。
26.实施例二
27.结合图2，以及图4至6，在有些情况下，预制桩的一个端部可以采用较薄的上连接板10，而无需采用较厚的上端板3。在这种情况下，为了工程上的方便，可以在上连接板10与端板张拉孔对应的位置处开设连接孔，并安装套筒8。上连接板10对套筒8进行定位，防止偏
移，而套筒8可以用于连接和张拉。套筒8内侧的螺纹与止回螺母2的外螺纹适配，止回螺母2螺纹连接在套筒8中。插杆1结构与实施例一相同，且同样通过螺纹连接在下端板4张拉孔处，并同样与止回螺母2插接固定，套筒8内腔提供止回螺母2和插杆1的配合空间。套筒8顶部开孔，便于使用顶针9对插杆1进行固定，顶针9连接在桩体预应力主筋顶部。套筒8内侧顶部设有上小下大的阶梯形结构，目的是用于卡住顶针9。
28.实施例三
29.结合图3至6，与实施例二的主要区别在于采用较薄的上连接板10和下连接板11，以及插杆1采用双头插杆。在使用时，需要先将一端的插接头插接固定在一侧止回螺母2上，然后进行接桩作业。通过套筒8在连接板局部加强，避免连接板10和11的局部破坏。两个套筒8同样可以形成桩身的张拉件，连接板10和11用于对套筒8进行定位。因为上下结构对称，所以不需要使用穿筋孔7和钢棒/钢筋6进行固定，均使用顶针9对插杆1进行固定。
30.需要说明的是，在要求比较高的情况下，可以在连接板张拉孔处直接安装两个套筒8，从而形成桩身的连接组件，这种方式用钢量会增加，如果工程要求连接板的参数需要达到相关性能指标，可以按照此实施例三设计和使用。
31.本发明的混凝土桩机械连接器通过采用机械连接的方式，实现快速环保施工，可节约施工成本，且桩体连接能够具备更好的抗压、抗拔效果。


技术特征：
1.一种混凝土桩机械连接器，其特征在于：包括插杆(1)和止回螺母(2)，插杆(1)安装在上节桩的下端板(4)张拉孔处，止回螺母(2)安装在下节桩的上端板(3)张拉孔处；端板中设有与张拉孔连通的穿筋孔(7)，穿筋孔(7)中安装有钢棒/钢筋(6)；插杆(1)与止回螺母(2)插接固定。2.根据权利要求1所述的混凝土桩机械连接器，其特征在于：插杆(1)的插接头上均匀开设有若干径向的切割缝(5)，插杆(1)插入止回螺母(2)时，插接头收缩从止回螺母(2)另一端穿出后扩开。3.根据权利要求1所述的混凝土桩机械连接器，其特征在于：插杆(1)与下端板(4)螺纹连接，止回螺母(2)与上端板(3)螺纹连接。4.一种混凝土桩机械连接器，其特征在于：包括插杆(1)、止回螺母(2)、套筒(8)、顶针(9)和上连接板(10)，插杆(1)安装在上节桩的下端板(4)张拉孔处，下端板(4)中设有与张拉孔连通的穿筋孔(7)，穿筋孔(7)中安装有钢棒/钢筋(6)；上连接板(10)设置在下节桩上端部，上连接板(10)于端板张拉孔对应位置开设有连接孔，并定位设置有套筒(8)；止回螺母(2)螺纹连接在套筒(8)内；插杆(1)的插接头上均匀开设有若干径向的切割缝(5)；插杆(1)插入止回螺母(2)时，插接头收缩从止回螺母(2)另一端穿出后扩开；顶针(9)设置在套筒(8)内侧顶部，顶针(9)插入插接头的切缝中心，实现锁死。5.根据权利要求4所述的混凝土桩机械连接器，其特征在于：顶针(9)连接在预应力主筋顶部，并穿入套筒(8)中；套筒(8)内侧顶部为上小下大的阶梯形结构，用以卡住顶针(9)。6.根据权利要求4所述的混凝土桩机械连接器，其特征在于：插杆(1)与下端板(4)螺纹连接。7.一种混凝土桩机械连接器，其特征在于：包括插杆(1)、止回螺母(2)、套筒(8)、顶针(9)、上连接板(10)和下连接板(11)，其中插杆(1)为双头插杆；上连接板(10)设置在下节桩上端部，下连接板(11)设置在上节桩下端部；上、下连接板上均开设有连接孔，并定位设置有套筒(8)；止回螺母(2)螺纹连接在套筒(8)内；插杆(1)的插接头均匀开设有若干径向的切割缝(5)；插杆(1)两头分别插入两个止回螺母(2)中，插接头收缩从止回螺母(2)另一端穿出后扩开；顶针(9)设置在套筒(8)内侧顶部，顶针(9)插入对应插接头的切缝中心，实现锁死。8.根据权利要求7所述的混凝土桩机械连接器，其特征在于：顶针(9)连接在预应力主筋顶部，并穿入套筒(8)中；套筒(8)内侧顶部为上小下大的阶梯形结构，用以卡住顶针(9)。

技术总结
本发明公开了一种混凝土桩机械连接器，包括插杆和止回螺母，插杆顶部的插接头呈锥形，其上沿径向均匀分布有若干条切割缝；插杆底部为设有螺纹的圆柱底座，插杆螺纹连接在下端板张拉孔处；止回螺母设有外螺纹，通过螺纹连接在上端板张拉孔处；端板中设有与张拉孔连通的穿筋孔，穿筋孔中安装有钢棒/钢筋；插杆插入止回螺母时，插接头收缩从止回螺母另一端开口穿出后扩开。现场施工时，将带有螺纹的止回螺母旋入下节桩的上端板中，再将带有螺纹的插杆旋入上节桩的下端板中，最后将上节桩对接下节桩，利用止回螺母与插杆的配合，完成接桩工作。本发明结构简单，能够提高接桩施工效率及桩体连接的抗拉、抗弯等力学性能，同时避免焊接污染。染。染。


技术研发人员：李志远 张鹏 葛畅畅 陈佳慧 黄梦影 潘子睿 刘俊俊 罗志明 陈俊华 陈劲松
受保护的技术使用者：江苏海洋大学
技术研发日：2022.07.06
技术公布日：2022/8/30