高强预应力混凝土预制桩及连接结构的制作方法

1.本技术涉及建筑构件，尤其是混凝土预制桩。

背景技术：

2.预制桩作为一种重要的建筑基础构件，在现代建筑中广泛使用。由于生产、运输的条件限制，预制桩的长度一般在8-15米，而不少工况下，需要打30米左右的桩。因此需要将预制桩连接在一起。传统的做法是通过焊接预制桩端板的方式，将预制桩焊接在一起。但是受到作业条件的限制，焊接的质量比较难以管控。为此近年来不断推出新型的连接方式，例如机械式连接。目前主要有弹卡式连接和弹片式连接两种。
3.弹卡式连接的使用减少了端板，因此在打桩时，连接处容易被破坏，需要返工作业。为此，申请人设计了新型的连接方式，具体已经在中国专利cn202111452398.9中描述。在最近的研发实验过程中，发现还存在部分问题，例如卡簧螺母较难安装等。
4.所以，需要设计新的高强预应力混凝土预制桩和预制桩的连接结构。

技术实现要素：

5.实用新型目的：提供一种高强预应力混凝土预制桩。
6.技术方案：高强预应力混凝土预制桩，包括：
7.桩身，由混凝土预制而成，外周的横截面为圆形或多边形；
8.钢筋笼，包括沿桩身长度方向延伸的纵筋和沿周向绕制的螺旋箍筋，所述钢筋笼预埋在桩身中；
9.端板，设置在桩身的两端，端板上开有连接孔；
10.特点是，还包括用于将相邻预制桩连接起来的机械连接组件；
11.所述机械连接组件包括：
12.螺接在第一桩身端板上的第一套筒，安装在第一套筒内的第一垫片，螺接在第一套筒内的卡簧螺母；
13.螺接在第二桩身端板上的第二套筒，安装在第二套筒内的第二垫片，一端螺接在第二套筒端部、另一端穿过卡簧螺母后锁紧的插杆；
14.所述卡簧螺母具有本体部和沿本体部周向一体成型的若干弯折弹片；所述本体部具有可与扳手配合的转动嵌合部；所述端板的厚度小于第一预设值，大于第二预设值。
15.根据本技术的一个方面，所述转动嵌合部为沿卡簧螺母本体部内周分布的多个凹槽或凸起，所述凹槽或凸起与扳手配合后，使卡簧螺母随扳手转动，所述多个凹槽或凸起沿周向成多边形分布。
16.根据本技术的一个方面，所述转动嵌合部为均匀分布在卡簧螺母本体部内周的定位孔，所述定位孔与弹销式扳手配合后，使卡簧螺母随扳手转动，从而使卡簧螺母旋紧于第一套筒。
17.根据本技术的一个方面，所述第一垫片和第二垫片的结构相同，均具有垫片本体、
沿垫片本体长度方向开设的缺口部、设置在垫片内部的用于同纵筋的墩头配合的配合槽，以及设置在垫片本体端部的引导斜面；所述缺口部大于纵筋的直径小于纵筋墩头的直径。
18.根据本技术的一个方面，所述端板上靠近桩身的一侧设置有套箍配合部，远离桩身的一侧沿周向设置有弧形焊接槽。
19.根据本技术的一个方面，所述第一套筒的外周设置有螺纹部，通过该螺纹部与端板螺接。
20.根据本技术的一个方面，所述第二套筒的外周设置有螺纹部，通过该螺纹部与端板螺接。
21.还提供一种预制桩的连接结构，采用机械连接组件，所述机械连接组件包括：
22.螺接在第一桩身端板上的第一套筒，安装在第一套筒内的第一垫片，螺接在第一套筒内的卡簧螺母；
23.螺接在第二桩身端板上的第二套筒，安装在第二套筒内的第二垫片，一端螺接在第二套筒端部、另一端穿过卡簧螺母后锁紧的插杆；
24.所述卡簧螺母具有本体部和沿本体部周向一体成型的若干弯折弹片；所述本体部具有可与扳手配合的转动嵌合部。
25.根据本技术的一个方面，所述转动嵌合部为沿卡簧螺母的本体部内周分布的多个凹槽或凸起，所述凹槽或凸起与扳手配合后，使卡簧螺母随扳手转动，所述多个凹槽或凸起沿周向成多边形分布。
26.根据本技术的一个方面，所述转动嵌合部为均匀分布在卡簧螺母本体部内周的定位孔，所述定位孔与弹销式扳手配合后，使卡簧螺母随扳手转动，从而使卡簧螺母旋紧于第一套筒。
27.有益效果：通过设置转动嵌合部，解决了卡簧螺母不容易旋入套筒的问题，大大提高了作业效率。
附图说明
28.图1是本实用新型实施例一的分解图。
29.图2是本实用新型卡簧螺母的结构示意图。
30.图3是本实用新型垫片的结构示意图。
31.图4是本实用新型装配前的示意图。
32.图5是本实用新型装配中的示意图。
33.图6是本实用新型装配后的示意图。
34.图7是本实用新型另一实施例的分解图。
35.图8是本实用新型另一实施例的使用状态示意图。
36.图9是图8的局部剖视图。
具体实施方式
37.如图1所示，由于预应力混凝土预制桩的相关内容在本技术人已经授权公开的文件中多有论述，在此不再详述。
38.一般而言，预制桩主要包括钢筋笼、混凝土桩身和端板。其中钢筋笼包括纵筋和螺
旋箍筋，其中纵筋包括预应力筋和可能存在的非预应力筋。在端部还可能设置连接筋。混凝土桩身采用行业标准所规定的混凝土制成。在部分预制桩中，可能存在端板，例如焊接式的预制桩中。在一些预制桩中，可以不采用端板，例如多数机械连接的预制桩中。
39.采用焊接的预制桩，由于工地的条件比较差，工作规范很难执行，因此焊接的质量会打折扣，有可能低于设计的标准，而一旦预制桩打入地下，焊接质量很难返工检查。采用了机械连接的预制桩，其通过机械的方式来连接，质量相对可控，但是由于取消了端板，连接处的耐打性能下降容易造成接头破损。
40.为此，申请人设计了新型的预制桩及其连接方式。对现有的机械连接方式进行了改进和创新。
41.在本技术中，如图1所示，主要包括两个套筒，分别为第一套筒和1第二套筒4，两个垫片5，分别安装在两个套筒中。一个卡簧螺母2和一个插杆3。卡簧螺母安装在一个套筒中，插杆安装在另一个套筒中，通过卡簧螺母和插杆的配合，使之锁紧，从而将预制桩连接起来。需要说明的是，相邻的预制桩一般通过多组机械连接组件连接起来，例如可以通过8-15组机械连接组件进行连接。
42.换句话说，机械连接组件包括螺接在第一桩身端板上的第一套筒，安装在第一套筒内的第一垫片，螺接在第一套筒内的卡簧螺母；螺接在第二桩身端板上的第二套筒，安装在第二套筒内的第二垫片，一端螺接在第二套筒端部、另一端穿过卡簧螺母后锁紧的插杆；卡簧螺母具有本体部和沿本体部周向一体成型的若干弯折弹片；本体部具有可与扳手配合的转动嵌合部；端板的厚度小于第一预设值，大于第二预设值。
43.如图1所示，第一套筒和第二套筒的一端设置有外螺纹部，另一端设置有多边形配合部，通过扳手或类似的工具，将第一套筒、第二套筒各自旋入对应的端板中，形成螺接固定。垫片的外径略小于各自的套筒内径，从而可以放入套筒中，例如第一垫片的外径小于第一套筒的内径，从而可以将第一垫片放入第一套筒中。
44.如图2所示，卡簧螺母2具有本体部2a和沿本体部周向一体成型的若干弯折弹片2b，相邻的弯折弹片直接具有切割缝2c，卡簧螺母的外侧具有外螺纹部2d，端部具有凸缘2e；所述本体部具有可与扳手配合的转动嵌合部2f。卡簧螺母的弯折弹片具有预定的弹性系数，能够让插杆的端部穿过，并在穿过后回弹，锁紧插杆，从而具有单向锁紧的功能。
45.需要说明的是，转动嵌合部为沿卡簧螺母本体部内周分布的多个凹槽或凸起，凹槽或凸起与扳手配合后，使卡簧螺母随扳手转动，多个凹槽或凸起沿周向成多边形分布。也可以是，均匀分布在卡簧螺母本体部内周的定位孔，定位孔与弹销式扳手配合后，使卡簧螺母随扳手转动，从而使卡簧螺母旋紧于第一套筒。
46.这种设计，解决了由于卡簧螺母的体积比较小，在使用的过程中，不容易将卡簧螺母旋入套筒中的问题。换句话说，通过在卡簧螺母内侧的端部设置配合部，使之在与外界工具配合时，不能够在周向上滑动，在周向上是锁紧的，从而工具转动可以带动卡簧螺母转动，从而便于将卡簧螺母旋入套筒中。
47.转到图3，由于第一垫片和第二垫片的结构相同，所以采用了相同的附图标记5。无论是第一垫片还是第二垫片，它们均具有垫片本体、沿垫片本体长度方向开设的缺口部5c、设置在垫片内部的用于同纵筋的墩头配合的配合槽5a，以及设置在垫片本体端部的引导斜面5b；所述缺口部大于纵筋的直径小于纵筋墩头的直径。
48.采用垫片的设计，主要是便于纵筋墩头的作业。在不采用垫片的设计方案中，如果要墩头，则需要先将纵筋穿入套筒中，然后对纵筋的端头进行墩头，这样的话，套筒会在纵筋上滑动，不便于下一工序中，将套筒固定在端板上，然后还要进行张拉工艺。
49.而采用垫片后，可以将套筒内部的通孔设置的大一些，墩头后的纵筋能够穿过套筒。就可以按照现有的作业流程，先进行钢筋笼的制作，对纵筋进行墩头。墩头完成后，将纵筋上套入套筒，然后通过垫片进行锁紧，由于缺口部大于纵筋的直径小于纵筋墩头的直径，所以纵筋能够从缺口部放入垫片，垫片与套筒配合后，纵筋无法从套筒中脱离，因此就形成了固定结构。便于加工作业。
50.在进一步的实施例中，端板的厚度小于第一预设值，大于第二预设值。换句话说，端板可以小于现有端板的厚度。无需采用厚度的端板。第一预设值为现有端板的厚度，例如是20mm，而在本技术中，可以采用10-15mm的端板，从而可以减小端板的厚度，节省材料。同时，端板的主要功能是对套筒进行定位，提高位置的准确性，从而在连接预制桩的时候，更加准确和便捷。第二预设值是端板的最小厚度，可以根据端板与套筒的连接力度或其他相关因素来设计端板的厚度。
51.图4、图5和图6展示了使用时的对接过程，这个过程仅作示例。
52.图7给出了另外一种实施例，第一套筒和第二套筒的外周设置有凸台或者台阶，通过凸台或台阶与端板配合。
53.根据本技术的一个方面，第一套筒和第二套筒的外周设置有螺纹部，通过该螺纹部与端板6螺接。
54.如图8和图9所示，端板上靠近桩身的一侧设置有套箍配合部，远离桩身的一侧沿周向设置有弧形焊接槽。在图8所示的实施例中，套筒可以与纵筋或连接筋7配合，当其与纵筋配合时，套筒还可以作为张拉件使用。附图标记7可以为纵筋或连接筋。
55.需要说明的是，在上述具体实施方式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。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

技术特征：

1.高强预应力混凝土预制桩，包括：桩身，由混凝土预制而成，外周的横截面为圆形或多边形；钢筋笼，包括沿桩身长度方向延伸的纵筋和沿周向绕制的螺旋箍筋，所述钢筋笼预埋在桩身中；端板，设置在桩身的两端，端板上开有连接孔；其特征在于，还包括用于将相邻预制桩连接起来的机械连接组件；所述机械连接组件包括：螺接在第一桩身端板上的第一套筒，安装在第一套筒内的第一垫片，螺接在第一套筒内的卡簧螺母；螺接在第二桩身端板上的第二套筒，安装在第二套筒内的第二垫片，一端螺接在第二套筒端部、另一端穿过卡簧螺母后锁紧的插杆；所述卡簧螺母具有本体部和沿本体部周向一体成型的若干弯折弹片；所述本体部具有可与扳手配合的转动嵌合部；所述端板的厚度小于第一预设值，大于第二预设值。2.如权利要求1所述的高强预应力混凝土预制桩，其特征在于，所述转动嵌合部为沿卡簧螺母本体部内周分布的多个凹槽或凸起，所述凹槽或凸起与扳手配合后，使卡簧螺母随扳手转动，所述多个凹槽或凸起沿周向成多边形分布。3.如权利要求1所述的高强预应力混凝土预制桩，其特征在于，所述转动嵌合部为均匀分布在卡簧螺母本体部内周的定位孔，所述定位孔与弹销式扳手配合后，使卡簧螺母随扳手转动，从而使卡簧螺母旋紧于第一套筒。4.如权利要求1所述的高强预应力混凝土预制桩，其特征在于，所述第一垫片和第二垫片的结构相同，均具有垫片本体、沿垫片本体长度方向开设的缺口部、设置在垫片内部的用于同纵筋的墩头配合的配合槽，以及设置在垫片本体端部的引导斜面；所述缺口部大于纵筋的直径小于纵筋墩头的直径。5.如权利要求1所述的高强预应力混凝土预制桩，其特征在于，所述端板上靠近桩身的一侧设置有套箍配合部，远离桩身的一侧沿周向设置有弧形焊接槽。6.如权利要求1所述的高强预应力混凝土预制桩，其特征在于，所述第一套筒的外周设置有螺纹部，通过该螺纹部与端板螺接。7.如权利要求1所述的高强预应力混凝土预制桩，其特征在于，所述第二套筒的外周设置有螺纹部，通过该螺纹部与端板螺接。8.预制桩的连接结构，其特征在于，包括：螺接在第一桩身端板上的第一套筒，安装在第一套筒内的第一垫片，螺接在第一套筒内的卡簧螺母；螺接在第二桩身端板上的第二套筒，安装在第二套筒内的第二垫片，一端螺接在第二套筒端部、另一端穿过卡簧螺母后锁紧的插杆；所述卡簧螺母具有本体部和沿本体部周向一体成型的若干弯折弹片；所述本体部具有可与扳手配合的转动嵌合部。9.如权利要求8所述的预制桩的连接结构，其特征在于，所述转动嵌合部为沿卡簧螺母的本体部内周分布的多个凹槽或凸起，所述凹槽或凸起与扳手配合后，使卡簧螺母随扳手
转动，所述多个凹槽或凸起沿周向成多边形分布。10.如权利要求8所述的预制桩的连接结构，其特征在于，所述转动嵌合部为均匀分布在卡簧螺母本体部内周的定位孔，所述定位孔与弹销式扳手配合后，使卡簧螺母随扳手转动，从而使卡簧螺母旋紧于第一套筒。

技术总结

本实用新型公开了一种高强预应力混凝土预制桩及连接结构，预制桩主要包括桩身、钢筋笼、端板和机械连接组件，其中机械连接组件包括螺接在第一桩身端板上的第一套筒，安装在第一套筒内的第一垫片，螺接在第一套筒内的卡簧螺母；螺接在第二桩身端板上的第二套筒，安装在第二套筒内的第二垫片，一端螺接在第二套筒端部、另一端穿过卡簧螺母后锁紧的插杆；所述卡簧螺母具有本体部和沿本体部周向一体成型的若干弯折弹片；所述本体部具有可与扳手配合的转动嵌合部。通过设置转动嵌合部，解决了卡簧螺母不容易旋入套筒的问题，大大提高了作业效率。效率。效率。