一种混凝土桩用法兰机械接头的制作方法

本实用新型涉及建筑预应力技术领域，特别涉及一种混凝土桩用法兰机械接头。

背景技术：

预应力混凝土桩外观多为圆形和正方形，是从20世纪80年代末在我国开始应用较多的一种预制桩型，由于该桩型具有工艺简单、质量可靠、施工速度快、造价较低、检测方便等优点，在工程中取得了相当广泛的应用。

现有的预应力混凝土桩接桩方式一般有焊接和机械连接两种方式，其中使用最广泛的接桩方式为焊接接桩。焊接接桩是在现场通过焊接桩端板将两根桩连接在一起的接桩方式，该方式具有施工简单，便于实现等优点，但随着工程实践的检验，也暴露出大量的问题。首先，焊接接桩技术耗时多，根据《建筑桩基技术规范》规定，焊接好的桩头应自然冷却后方可继续沉桩，自然冷却时间不宜少于8min，考虑焊接施工等工序，一般完成一根接桩需要20～30分钟，接桩效率较低；其次，焊接接桩质量不稳定，接头焊接质量受焊接工人技术、焊接环境影响较大，焊接质量不稳定；再次，在实际工程当中，为了缩短工期，经常出现刚焊完立即继续沉桩的现象，接头极易发生淬火或遇水脆裂，且桩被打入土层后难以进行检查，难以发现其缺陷，为工程带来安全隐患；再次，焊接时焊缝表面温度较高，难以对金属零部件提前进行防腐处理，桩使用寿命难以保证。

机械连接在预应力混凝土桩接桩中也有较成熟的施工经验，其接头形式主要有机械啮合、机械法兰、机械扣接和机械螺纹等。机械连接操作简单，快捷高效，但普遍存在接头结构复杂，成本高，内置弹簧容易老化失效，施工对位困难等问题，且机械接头在抗拔抗剪能力方面还有待进一步提高。

因此，提供一种结构简单且连接牢靠的混凝土桩用机械接头显得十分必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种混凝土桩用法兰机械接头，该机械接头具有结构简单、施工便捷、连接牢靠的优点。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种混凝土桩用法兰机械接头，其改进之处在于，所述机械接头包括立板以及沿同一轴向一次设置的上端板、内圆柱和下端板，其中，所述内圆柱空心设置，所述内圆柱的上端与所述上端板的底面固定连接，所述内圆柱的下端与所述下端板的顶面固定连接；所述上端板的顶面与混凝土桩的上桩端板相贴合，于所述上端板上设有绕轴向均匀分布的多个上连接孔，所述上端板通过上锁紧件穿过所述上连接孔与所述上桩端板锁接；所述下端板的顶面与混凝土桩的下桩端板相贴合，于所述下端板上设有绕轴向均匀分布的多个下连接孔，所述下端板通过下锁紧件穿过所述下连接孔与所述下桩端板锁接；所述立板包括有多个，多个所述立板均设于所述上端板的底面和所述下端板的顶面之间，每相邻两个所述立板和位于两相邻所述立板之间的所述上端板的底面、所述下端板的顶面以及所述内圆柱的外侧面之间形成为一个独立的一端开口的安装空间，所述立板用于支撑所述上端板和所述下端板。

进一步地，在上述的一种混凝土桩用法兰机械接头中，所述上端板上设有上通孔，所述上通孔与所述内圆柱共轴线。

进一步地，在上述的一种混凝土桩用法兰机械接头中，所述上通孔的直径大小等于所述内圆柱的内径或外径的大小。

进一步地，在上述的一种混凝土桩用法兰机械接头中，所述下端板上设有下通孔，所述下通孔与所述内圆柱共轴线。

进一步地，在上述的一种混凝土桩用法兰机械接头中，所述下通孔的直径大小等于所述内圆柱的内径或外径的大小。

进一步地，在上述的一种混凝土桩用法兰机械接头中，所述上端板与所述下端板的几何形状均与所述混凝土桩的上桩端板或下桩端板的几何形状相匹配。

进一步地，在上述的一种混凝土桩用法兰机械接头中，所述机械接头还包括盖板，所述盖板设于所述安装空间的开口端，所述盖板呈弧形，所述弧形的弧度与所述安装空间的开口端的弧度相匹配，所述盖板设有多片，每一片所述盖板的两端均设有与所述立板上的预留孔相配合的孔，每一片所述盖板对应一个或多个所述安装空间。

进一步地，在上述的一种混凝土桩用法兰机械接头中，每一片所述盖板的端部沿竖直方向均设有缺角和补偿片，每相邻两片所述盖板的所述缺角和所述补偿片相互配合，于所述补偿片上有所述孔，所述孔内用于穿过螺栓将所述盖板与所述立板连接。

进一步地，在上述的一种混凝土桩用法兰机械接头中，每一个所述安装空间的所述上端板上设有至少一个所述上连接孔，每一个所述安装空间的所述下端板上设有至少一个所述下连接孔。

进一步地，在上述的一种混凝土桩用法兰机械接头中，所述机械接头为整体铸造成型或板块拼焊成型。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型提供的一种混凝土桩用法兰机械接头，该机械接头通过设置上端板与混凝土桩的上桩端板锁接，设置下端板与混凝土桩的上桩端板锁接，并且在上端板与下端板之间还设有立板，用于形成安装空间，便于操作人员安装操作，同时可根据实际需要确定在安装空间内填充灌满砂浆来增加连接强度，或是通过在安装空间的外围设置盖板用于进一步增强连接。该机械接头具有结构简单，施工便捷、连接可靠的优点。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型提供的一种混凝土桩用法兰机械接头的立体结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种混凝土桩用法兰机械接头的俯视图；

图3为本实用新型提供的一种混凝土桩用法兰机械接头的主视图。

附图标记说明：1、上端板；11、上连接孔；2、下端板；21、下连接孔；3、内圆柱；4、立板；41、预留孔；5、盖板。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本实用新型必须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。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1至图3所示，为本实用新型提供的一种混凝土桩用法兰机械接头，其中，图1为本实用新型提供的一种混凝土桩用法兰机械接头的立体结构示意图；图2为本实用新型提供的一种混凝土桩用法兰机械接头的俯视图；图3为本实用新型提供的一种混凝土桩用法兰机械接头的主视图。

本实用新型提供的机械接头适用于建筑，桥梁，支护等基础用混凝土桩的接头连接作用，由于国内运输拖车长度(13米)的限制，所以超过15米的桩长一般采用接桩，国内接桩一般采用二氧化碳保护焊接，由于利用两根桩的端头相焊接的焊接质量很差，是现时最突出的混凝土预制桩基质量问题，工程基础检测问题大都是出现在接桩位置。

管桩/方桩的全称为先张法预应力混凝土管桩/方桩。外观为圆形、正方形，也有异形、竹节形桩和没有端头板的混凝土桩。有端头板的桩一般采用二保焊焊接法接桩。没有端头板生产时采用钢筋套筒生产张拉，采用机械快速接头接桩。现有机械接头有很多类型，有适用有端桩板的桩，有适用无端桩板的桩。混凝土管桩主要用于地基基础建设，作为建筑的地基支承结构件。管混凝土桩适用于工业与民用建筑工程、海港工程及市政、桥梁、铁路、公路、水利、电力等基础工程中使用。

目前机械接头主要有两大类：1、机械连接接头，如齿合式，抱箍式，偏心式，内外螺纹，插销式等；2、机械快速接头，如弹卡式，弹胀式，卡扣式。前者适用于有桩端板的混凝土桩，为确保连接效果还可以再外加一道焊接施工，后者适用于利用套筒张拉的无桩端板混凝土桩。本发明提供的一种混凝土桩用法兰机械接头与有桩端板和无桩端板的混凝土桩均适用，优选为与有桩端板的混凝土桩相配合使用，本实用新型的最大优点是结构简单、施工便捷、可靠性好。

进一步地，如图1至图3所示，本实用新型提供了一种混凝土桩用法兰机械接头，该机械接头包括立板4以及沿同一轴向一次设置的上端板1、内圆柱3和下端板2。其中，内圆柱3设于机械接头的中间位置，内圆柱3呈中空设置，内圆柱3的上端与上端板1的底面固定连接，内圆柱3的下端与下端板2的顶面固定连接。上端板1的顶面与混凝土桩的上桩端板相贴合，于上端板1上设有绕轴向(内圆柱3的轴线)均匀分布的多个上连接孔11，上端板1通过上锁紧件穿过上连接孔11与上桩端板锁接，且上锁紧件的数量与上连接孔11的数量相等，即每一上连接孔11内对应穿过一个上锁紧件。

进一步地，下端板2的顶面与混凝土桩的下桩端板相贴合，于下端板2上设有沿轴向均匀分布的多个下连接孔21，下端板2通过下锁紧件穿过下连接孔21与下桩端板锁接，且下锁紧件的数量与下连接孔21的数量相等，即每一下连接孔21内对应穿过一个下锁紧件。

进一步地，上述的立板4包括有多个，多个立板4均设于上端板1的底面和下端板2的顶面之间，且每相邻两个立板4和位于两相邻立板4之间的上端板1的底面、下端板2的顶面以及内圆柱3的外侧面之间共同形成为一个独立的且一端开口的安装空间，立板4用于起到支撑上端板1和下端板2的作用。实际安装过程中，上述的安装空间可为操作人员拧紧上端板1与上桩端板锁接的上锁紧件以及下端板2与下桩端板锁接的下锁紧件提供操作空间。

进一步地，采用高强螺栓将上端板1和下端板2分别与混凝土桩的原生产张拉用的螺栓孔锁住，具有连接质量可靠性高的有点。且连接完成后，在上述的安装空间内可以用砂浆灌满填充里面，用于增加机械接头的连接强度。对腐蚀性弱的地区可以不用砂浆灌满填充安装空间，无需在安装空间外侧设置盖板5。

优选地，上端板1上设有上通孔，该上通孔与内圆柱3共轴线。该上通孔的直径大小等于内圆柱3的内径或外径的大小，如此设置可减少该机械接头的重量，同时节约成本。

优选地，下端板2上设有下通孔，该下通孔与内圆柱3共轴线。该下通孔的直径大小等于内圆柱3的内径或外径的大小，如此设置可减少该机械接头的重量，同时节约成本。

进一步地，上述的内圆柱3还可以具有向上和向下延伸的接筒，该接筒用于穿入混凝土桩的上桩端板和下桩端板的中心孔内，以便于机械接头安装时与混凝土桩对齐。

优选地，上端板1与下端板2的几何形状均与混凝土桩的上桩端板或下桩端板的几何形状相匹配，用以确保该机械接头与不同截面形状的混凝土桩相适配，以增强该机械接头的通用性。

优选地，除了上端板1与混凝土桩的上桩端板采用螺栓锁接，下端板2与混凝土桩的上桩端板采用螺栓锁接外，在上述的安装空间的开口端可用盖板5围住，即机械接头还包括盖板5，盖板5设于安装空间的开口端，盖板5呈弧形，弧形的弧度与安装空间的开口端的弧度相匹配，盖板5设有多片，每一片盖板5的两端均设有与立板4上的预留孔41相配合的孔，每一片盖板5对应一个或多个安装空间。

更进一步地，每一片盖板5的端部沿竖直方向均设有缺角和补偿片，每相邻两片盖板5的缺角和补偿片相互配合，于补偿片上有孔，孔内用于穿过螺栓将盖板5与立板4连接。即一个盖板5端部的缺角与另一个与之相邻的盖板5上的补偿片刚好相互配合。同理，一个盖板5端部的补偿片与另一个与之相邻的盖板5上的缺角刚好相互配合，此时相邻两个盖板5的端部同时连接在一个立板4的侧面。

进一步地，如果想要盖板5安装更牢固，可以在盖板5与上端板1和下端板2之间再加上一道焊接工序。

进一步地，每一个安装空间的上端板1上设有至少一个上连接孔11，每一个安装空间的下端板2上设有至少一个下连接孔21。且每一个安装空间内的上连接孔11可与下连接孔21不共轴线设置，用以分散上、下混凝土桩之间的剪切应力，提高机械接头的连接强度，提高机械接头的使用寿命。

进一步地，上述的机械接头为采用钢板制作加工而成，也可采用整体铸钢浇铸成型工艺。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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