[发明专利]预应力混凝土管桩快速机械接头结构

说明书

本发明公开了一种预应力混凝土管桩快速机械接头结构，其特殊之处在于：包括相互连接的端板，所述端板上间隔设置有凸字形锁孔和预应力锚孔，所述端板外沿设置有弧形缺口，所述端板上还连接有护罩和螺孔槽，所述护罩和螺孔槽位于端板与混凝土管桩连接侧，所述护罩对应凸字形锁孔布置，与凸字形锁孔共同形成锁槽，所述螺孔槽与弧形缺口对应，并与弧形缺口共同形成弧形卡槽，两对应的端板由与锁槽配合的工字型锁销连接，并由端板边缘弧形卡槽处连接的弧形卡板固定。整个接头结构简单、经济实用、安全可靠、且具有较高抗拔抗剪能力的预应力混凝土管桩快速机械接头结构。

技术领域

本发明涉及建筑预应力混凝土管桩连接结构，特别涉及一种预应力混凝土管桩快速机械接头结构。

技术背景

预应力混凝土管桩是从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管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管桩端板将两根管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，且管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，管桩使用寿命难以保证。

机械连接在管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。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种结构简单、经济实用、安全可靠、且具有较高抗拔抗剪能力的预应力混凝土管桩快速机械接头结构。

为了实现上述目的，本发明所设计的预应力混凝土管桩快速机械接头结构，其特殊之处在于：包括相互连接的端板，所述端板上间隔设置有凸字形锁孔和预应力锚孔，所述端板外沿设置有弧形缺口，所述端板上还连接有护罩和螺孔槽，所述护罩和螺孔槽位于端板与混凝土管桩连接侧，所述护罩对应凸字形锁孔布置，与凸字形锁孔共同形成锁槽，所述螺孔槽与弧形缺口对应，并与弧形缺口共同形成弧形卡槽，两对应的端板由与锁槽配合的工字型锁销连接，并由端板边缘弧形卡槽处连接的弧形卡板固定。

进一步地，还包括夹式扳手和钢管，所述夹式扳手由两个半圆形扳手弧形段拼接而成，所述扳手弧形段两端均设置有沿径向的伸长段，所述钢管套接在相邻两伸长段上，所述扳手弧形段内侧对应弧形缺口设置有卡纹板。使用时，钢管套接于伸长段，可加长扭力臂，加大扭矩；卡纹板与端板弧形缺口相扣，可将扭矩传递至管桩。

更进一步地，所述半圆形扳手弧形段内卡纹板至少设置两个，且所述卡纹板尺寸小于弧形卡槽2～4mm，确保使用时卡纹板可顺利扣入端板弧形缺口，将扭矩传递至管桩。

再进一步地，所述凸字形锁孔包括大口部分和小口部分，为确保管桩对接时工字型锁销顺利进入锁孔大口部分，所述大口部分的孔口有45°锁槽倒角。为便于对接时锁销顺利进入锁孔小口部分，以实现其连接功能，所述大口部分和小口部分连接处为一倾斜过渡面。

再进一步地，所述工字型锁销纵截面为工字型，为保证工字型锁销顺利进入锁孔小口部分，并实现锁销与锁孔紧密连接，所述工字型锁销两端内侧对应端面设置有0～5°倾角，所述凸字形锁孔的小口部分与工字型锁销两端内侧面对应位置也设置有相配合的锁槽倾斜面。