专利名称：膨胀啮合体接桩扣及预制件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管桩接扣、预制板接扣、桥墩接扣、桥梁接扣及电线杆接口及其预制件，以及采用管桩接扣、预制板接扣、桥墩接扣、桥梁接扣及电线杆接口构成的管桩及管桩与管桩间的连接、预制板与预制板间的连接、桥墩与桥墩间的连接、电线杆预制杆与预制杆间的连接结构和连接方法，属预制件接扣和预制件制造领域。
背景技术：
授权公告号CN2495685Y、名称“混凝土管桩快速接头”，该接头包括分别与上、桩接驳端固接的两块端头板、连接销，上桩的端头板内开设有螺纹孔，连接销一端带有螺纹可与上桩端头板的螺纹孔配合，另一端为方形，且两侧带有跄合齿，下桩的端头板下方埋设有接头盒，接头盒的两个端部与两块销板之间装有压力弹簧，连接销带啮合齿的一端可以穿过下桩的端头板上的方孔插入两块销板之间，其上的的啮合齿可以与销板一侧的齿相互啮合。其不足之处一是由于下桩的端头板仅靠6个接头盒、上桩仅靠体积小于接头盒的端头与管桩中的混凝土凝固在一起，而无法与管桩中的纵向钢筋连为一体、无法与管桩中的钢筋骨架构成整体结构，其连接相当强度主动性及可靠性根本无法保证，特别是当接头盒及端头受到外力冲击时，其接头盒和端头不可避免地与混凝土产生分离，无法确保上桩与下桩的可靠对接，这是目前本技术领域至今无法解决的技术难题之一；二是上下桩头板中的接头盒中的压力弹簧，当管桩深入地下接触到地下水后，不可避免地产生锈蚀，其压力弹簧的弹性随着时间的推移将逐步消失，最后不可避免地发生接桩断裂，严重地影响到所建建筑物的安全系数及安全性，这不仅在此结构的管桩与管桩的对接中存在，而且在其它管桩结构的管桩与管桩的对接中严重存在，是本技术领域至今尚未解决的技术难题之二；三是预制时，无法解决上下桩头板与混凝土与之间所产生的裂纹和上下桩头板所造成的漏浆现象，因此降低了混凝土的强度、易发生断桩现象，这是本技术领域至今尚未解决的技术难题之三；四是上下桩头板所带有的裙板，使桩距头板处前5～6圈的环向钢筋无法点焊在纵向钢筋上，因此当强拉纵向钢筋时钢筋纵向延伸所产生的长度，使距桩头板处前数米至数十米的纵向钢筋上根本无环向钢筋，所预制的管桩，其部不可避免地发生破碎，轻则影响打桩质量，重则造成打桩失败，这是目前本技术领域想要解决，但至今尚未解决的技术难题之四；五是无法解决管桩中若干纵向钢筋纵向延伸一致性，无法实现标准化强拉钢筋的目的，所产生的不良后效是无法确保管桩强度、无法保证若干管桩内在质量的一致性，是目前本技术领域想要解决，但至今尚未解决的技术难题之五；六是造价费用高，每块桩头板的制造费用高达300元左右，大大地增加了工程造价。
发明内容
设计目的避免背景技术中的不足之处，设计一种一是确保管桩骨架上的环形钢筋不仅能够环绕至管桩骨架两端，而且能够确保其点焊在骨架的纵向钢筋上，确保管桩强度的一致性，从根本上避免管桩的断裂与破碎；二是从根本上解决管桩中若干纵向钢筋纵向延伸一致性，实现标准化强拉钢筋，确保工业化批量生产管桩内在质量的一致性；四是在确保管桩对接质量可靠的前提下，大大地降低管桩(桥梁预制板、电线杆预制体等)的生产成本。
设计方案为了实现本发明的设计目的，本发明采用膨胀啮合原理迫使需要接桩的管桩间的膨胀啮合螺丝瞬间形成膨胀啮合对接。在结构设计上1、涨拉螺帽的设计是本发明的特征之一，它的主要功能在于一是涨拉螺帽中的丝扣与膨胀啮合螺丝体段的螺丝旋接，起强拉钢筋、接桩的作用；二是螺帽的帽底开有一钢筋孔，钢筋孔的周边是钢筋镦头卡台，该钢筋镦头卡台能够将所要连接的钢筋镦头牢牢地卡在涨拉螺帽内。2、顶拉螺帽的设计是本发明的特征之二，它的主要功能在于一是强拉管桩中的纵向钢筋；二是是预制件与预制件间(管桩与管桩间、预制板与预制板间的连接、桥墩与桥墩间的连接、电线杆预制杆与预制杆间)对接时，膨胀啮合螺丝中膨胀啮合体的膨胀啮合在顶拉螺帽中膨胀腔内且与其膨胀腔内的啮合齿套的倒齿形成膨胀结合；三是顶拉螺帽的帽底设有一钢筋孔，钢筋孔的周边是钢筋镦头卡台，该钢筋镦头卡台能够将所要连接的钢筋镦头牢牢地卡在涨拉螺帽内。强拉纵向钢筋是指顶拉螺帽与涨拉螺帽穿在管桩的纵向钢筋后，其纵向钢筋的两端被镦成镦头，其镦头牢牢地卡接在顶拉螺帽和涨拉螺帽的钢筋镦头卡台上，此时涨拉螺帽的一端固定，顶拉螺帽中的丝扣与强拉螺丝旋接后，强拉强拉螺丝即可实现强拉纵向钢筋延伸的目的；四是顶拉螺帽中带有锥度膨胀腔的设计，能够满足膨胀啮合螺丝的膨胀齿段的膨胀啮合需要，并且能够使膨胀啮合螺丝中的膨胀啮合体在膨胀后牢牢地与膨胀腔内的啮合齿套形成钩拉结合。3、膨胀啮合螺丝的设计是本发明的特征之三，它的主要功能在于一是膨胀啮合螺丝中的膨胀齿段在受到胀销的强行插入顶拉螺帽中膨胀腔中的啮合齿套后，能够在顶拉螺帽中的啮合齿套内瞬间膨胀变形，并且膨胀变形后的膨胀齿段能够牢牢地被钩锁定在膨胀腔的啮合齿套内；二是膨胀啮合螺丝中的螺丝段与涨拉螺帽旋接后，能够瞬间与顶拉螺帽实现插入式膨胀啮合对接，从而能够将管桩与管桩间的对接以膨胀连接的方式瞬间永久性完成。膨胀啮合螺丝膨胀齿段端部的胀销是膨胀齿段得以瞬间膨胀撑开的根本，它形似锥形-----下尖上粗，插入膨胀齿段后，能够将膨胀齿段沿其膨胀导向线槽瞬间撑开、产生永久变形、永久锁定在顶拉螺帽的膨胀腔内。
技术方案1膨胀啮合体接桩扣由涨拉螺帽(3)、膨胀啮合螺丝(4)及顶拉螺帽(5)构成，涨拉螺帽(3)旋接在膨胀啮合螺丝(4)的螺丝段，啮合齿套(19)位于顶拉螺帽(5)膨胀腔(10)内，对接时，膨胀啮合螺丝(4)的膨胀齿段在胀销(6)的作用下膨胀啮合在顶拉螺帽(5)中的啮合齿套内。
技术方案2由膨胀啮合体接桩扣构成的预制件，预制件(17)两端分别内置有涨拉螺帽(3)和顶拉螺帽(5)，预制件(17)内若干条纵向钢筋(18)两端的镦头(2)分别卡接在涨拉螺帽(3)和顶拉螺帽(5)中的钢筋镦头卡台(8，11)上，膨胀啮合螺丝(4)用于预制件与预制件间的对接。
技术方案3由膨胀啮合体接桩扣构成的预制件与预制件间的对接结构，所要对接的两个预制件的端部分别是若干个涨拉螺帽和顶拉螺帽，膨胀啮合螺丝的螺丝段旋接在涨拉螺帽的丝扣内，膨胀啮合螺丝的膨胀啮段插入顶拉螺帽中啮合齿套内且在胀销作用下膨胀在顶拉螺帽的啮合齿套内，完成预制件与预制件间的对接。
技术方案4由膨胀啮合体接桩扣制作预制件的制作方法，钢筋笼中若干条纵向钢筋的镦头分别卡在涨拉螺帽和顶拉螺帽的镦头卡台上且将其放入成型模中，同时强拉预制件模腔一端的涨拉膨胀螺帽至所设定的力、迫使若干条钢筋同步延伸至所设定的长度后，离心铸件或振动铸件，即得具有涨拉膨胀螺帽结构的预制件，膨胀啮合螺丝用于预制件与预制件间的对接。
本发明与背景技术相比，一是从根本上不存在背景技术存在的管桩钢筋骨架与管桩端头板两分离的缺陷；二是从根本上避免目前所有管桩与管桩接桩时或接桩后发生接桩断裂现象，确保了打桩质量的安全系数及安全性，从根本上保证了建筑物，特别是高层建筑物地基质量的可靠性；三是本申请由于不存在上下桩头板，因此不存在桩头端板与混凝土之间所产生的裂纹和上下桩头板所造成的漏浆现象，确保了管桩的整体性及强度、消除了背景技术存在的断桩现象；四是由于本申请不存在上下桩头板所带有的裙板，因此可以使环向钢筋点焊到纵向钢筋两端，不存在漏焊圈点，当强拉纵向钢筋时，纵向钢筋上的环形钢筋能够随纵向钢筋的延伸而同步延伸，确保了管桩钢筋骨架质量的一致性和整体性，从根本上解决了背景技术存在的打桩受力时，其管桩破碎，断裂缺陷；五是膨胀啮合螺丝中膨胀啮合体与顶拉螺帽中膨胀腔壁的倒齿所形成膨胀钩拉结合，确保了管桩与管桩间的可靠结合；六是解决管桩中若干纵向钢筋无法标准化纵向延伸的问题，实现了管桩强度、管桩内在质量的一致性；六是大大地降低了管桩的生产成本，仅去掉管桩桩头端板一项，仅国内每年需求量在1亿块以上，每块节约成本约30元，每年可以为节约30亿元以上人民币，产生了预想不到的经济效益和社会效益；七是开创造了管桩与管桩间、预制板与预制板间、桥墩与桥墩间、电线杆预制杆与预制杆间的新型对接结构。
图1是膨胀啮合体接桩扣的结构示意图。
图2是涨拉螺帽的结构示意图。
图3是顶拉螺帽的结构示意图。
图4膨胀啮合螺丝中膨胀齿段端部结构示意图。
图5是膨胀啮合螺丝主视结构示意图。
图6是胀销的结构示意图。
图7是管桩的结构示意图。
图8是膨胀啮合体接桩扣构成的管桩与管桩或桥墩与桥墩或电线杆与电线杆间的接桩结构示意图。
图9是膨胀啮合体接桩扣构成的预制板与预制板间的接桩结构示意图。
图10是管桩成型的局部结构示意图。
具体实施例方式实施例1参照附图1～6。膨胀啮合体接桩扣由涨拉螺帽3、膨胀啮合螺丝4及顶拉螺帽5构成，涨拉螺帽3旋接在膨胀啮合螺丝4的螺丝段，膨胀啮合齿19位于顶拉螺帽5膨胀腔10内，对接时，膨胀啮合螺丝4的膨胀齿段在胀销6的作用下膨胀啮合在顶拉螺帽5中的啮合齿套内，见附图1。涨拉螺帽3采用金属(如钢，不锈钢，合金钢等)或非金属材料(如塑料，合成塑料，陶瓷等)按现有铸造或注塑或陶瓷烧制或机加工技术制作，涨拉螺帽的帽底的中心开有钢筋孔7，钢筋孔7的周边为钢筋镦头卡台8，涨拉螺帽3中的丝扣为强拉接桩丝扣，起强拉钢筋、接桩作用，见附图2；顶拉螺帽5采用金属(如钢，不锈钢，合金钢等)或非金属材料(如塑料，合成塑料，陶瓷等)按现有铸造或注塑或陶瓷烧制或机加工技术制作；顶拉螺帽5上部为强拉丝扣9、下部为膨胀腔10，啮合齿套19位于于膨胀腔10内，顶拉螺帽5的帽底的中心开有钢筋孔12，钢筋孔的周边为钢筋镦头卡台11，膨胀腔体呈下大上小；顶拉螺帽5上部的丝扣9为强拉丝扣，起强拉钢筋的作用。为了便于膨胀啮合螺丝4中的膨胀齿段16瞬间插入顶拉螺帽中的膨胀腔10内，在顶拉螺帽的强拉丝扣的进口端倒有一圈扩口，见附图3。膨胀啮合螺丝4采用金属(如钢，不锈钢，合金钢等)或非金属材料(如塑料，合成塑料等)按现有铸造或注塑或机加工技术制作，膨胀啮合螺丝4由胀销6、膨胀啮合体16和螺丝15构成，膨胀啮合体16和螺丝15为整体结构，膨胀啮合螺丝的壁呈顺齿结构且与顶拉螺帽5中啮合齿套21倒齿形成膨胀结合，膨胀啮合螺丝的壁呈顺齿结构且与顶拉螺帽5中啮合齿套19倒齿形成膨胀结合，膨销6的头部插在膨胀啮合体上端中心导向通道13内，导向通道的壁上纵向开有1条或2条或多条膨胀导向线槽14，为了便于膨胀啮合螺丝4中的膨胀齿段16瞬间插入顶拉螺帽中的膨胀腔10内，将膨胀啮合螺丝4的膨胀齿段的端部的接角边倒掉一圈，见附图4和5。
实施例2参照附图7。在实施例1的基础上，由膨胀啮合体接桩扣构成的预制件(圆管状、方管桩等)，预制件17两端分别内置有涨拉螺帽3和顶拉螺帽5，预制件17内若干条纵向钢筋18两端的镦头2分别卡接在涨拉螺帽3和顶拉螺帽5中的钢筋镦头卡台8和11上，膨胀啮合螺丝4用于预制件与预制件间的对接(该膨胀啮合螺丝4在管桩与管桩对接时，其膨胀啮合螺丝的螺丝段旋接在涨提螺帽3内；管桩与管桩不对接时，其膨胀啮合螺丝4与涨拉螺帽3分离，单独保管)。
实施例3参照附图8。在实施例1和2的基础上，由膨胀啮合体接桩扣构成的预制件与预制件间的对接结构，所要对接的两个预制件的端部分别是若干个涨拉螺帽和顶拉螺帽，膨胀啮合螺丝的螺丝段旋接在涨拉螺帽的丝扣内，膨胀啮合螺丝的膨胀啮段插入顶拉螺帽中啮合齿套内且在胀销作用下膨胀在顶拉螺帽的啮合齿套内，完成预制件与预制件间的对接。
实施例4参照附图9。在实施例1和2的基础上，由膨胀啮合体接桩扣构成的预制件与预制件间(桥梁板与桥梁板间、电杆与电杆间等等)的对接结构，所要对接的两个预制件的端部分别是若干个涨拉螺帽和顶拉螺帽，膨胀啮合螺丝的螺丝段旋接在涨拉螺帽的丝扣内，膨胀啮合螺丝的膨胀啮段插入顶拉螺帽中啮合齿套内且在胀销作用下膨胀在顶拉螺帽的啮合齿套内，完成预制件与预制件间的对接。
实施例5参照附图10。由膨胀啮合体接桩扣制作预制件的制作方法，钢筋笼中若干条纵向钢筋的镦头分别卡在涨拉螺帽和顶拉螺帽的镦头卡台上且将其放入成型模中，同时强拉预制件模腔一端的涨拉膨胀螺帽至所设定的力、迫使若干条钢筋同步延伸至所设定的长度后，离心铸件或振动铸件，即得具有涨拉膨胀螺帽结构的预制件，膨胀啮合螺丝用于预制件与预制件间的对接。
需要理解到的是上述实施例虽然对本发明作了比较详细的说明，但是这些实施例只是对本发明说明性的，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神内的发明创造，均落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种膨胀啮合体接桩扣，其特征由涨拉螺帽(3)、膨胀啮合螺丝(4)及顶拉螺帽(5)构成，涨拉螺帽(3)旋接在膨胀啮合螺丝(4)的螺丝段，啮合齿套(19)位于顶拉螺帽(5)膨胀腔(10)内，对接时，膨胀啮合螺丝(4)的膨胀齿段在胀销(6)的作用下膨胀啮合在顶拉螺帽(5)中的啮合齿套内。
2.根据权利要求1所述的膨胀啮合体接桩扣，其特征是涨拉螺帽(3)的帽底的中心开有钢筋孔(7)，钢筋孔(7)的周边为钢筋镦头卡台(8)；顶拉螺帽(5)上部为强拉丝扣(9)、下部为膨胀腔(10)，顶拉螺帽(5)的帽底的中心开有钢筋孔(12)，钢筋孔的周边为钢筋镦头卡台(11)。
3.根据权利要求2所述的膨胀啮合体接桩扣，其特征是膨胀腔(10)中的啮合齿套(19)内的齿呈倒齿结构，膨胀腔(10)下大上小；顶拉螺帽(5)上部的丝扣(9)为强拉丝扣。
4.根据权利要求1所述的膨胀啮合体接桩扣，其特征是膨胀啮合螺丝(4)由胀销(6)、膨胀啮合体(16)和螺丝(15)构成，膨胀啮合体(16)和螺丝(15)为整体结构，膨胀啮合螺丝的膨胀齿段呈顺齿结构且与顶拉螺帽(5)中啮合齿套(21)内的倒齿啮合，膨销(6)的头部插在膨胀啮合体上端中心导向通道(13)内，导向通道的壁上纵向开有1条或2条或多条膨胀导向线槽(14)。
5.根据权利要求1所述的膨胀啮合体接桩扣，其特征是涨拉螺帽(3)中的丝扣为强拉接桩丝扣，起强拉钢筋、接桩作用。
6.一种由膨胀啮合体接桩扣构成的预制件，其特征是预制件(17)两端分别内置有涨拉螺帽(3)和顶拉螺帽(5)，预制件(17)内若干条纵向钢筋(18)两端的镦头(2)分别卡接在涨拉螺帽(3)和顶拉螺帽(5)中的钢筋镦头卡台(8，11)上，膨胀啮合螺丝(4)用于预制件与预制件间的对接。
7.一种由膨胀啮合体接桩扣构成的预制件与预制件间的对接结构，其特征是所要对接的两个预制件的端部分别是若干个涨拉螺帽和顶拉螺帽，膨胀啮合螺丝的螺丝段旋接在涨拉螺帽的丝扣内，膨胀啮合螺丝的膨胀啮段插入顶拉螺帽中啮合齿套内且在胀销作用下膨胀在顶拉螺帽的啮合齿套内，完成预制件与预制件间的对接。
8.一种由膨胀啮合体接桩扣制作预制件的制作方法，其特征是钢筋笼中若干条纵向钢筋的镦头分别卡在涨拉螺帽和顶拉螺帽的镦头卡台上且将其放入成型模中，同时强拉预制件模腔一端的涨拉膨胀螺帽至所设定的力、迫使若干条钢筋同步延伸至所设定的长度后，离心铸件或振动铸件，即得具有涨拉膨胀螺帽结构的预制件，膨胀啮合螺丝用于预制件与预制件间的对接。
9.根据权利要求8所述的由膨胀啮合体接桩扣制作管桩的接桩方法，其特征是若干条纵向钢筋的长度相等；环向钢筋焊接或捆绑在纵向钢筋上；涨拉螺帽与顶拉螺帽的数量相等。
全文摘要
本发明涉及一种管桩接扣，以及采用预制件接口构成的预制件及预制件与预制件间的连接结构和预制件的制作方法，属预制件接扣和预制件制造领域。膨胀啮合体接桩扣由涨拉螺帽、膨胀啮合螺丝及顶拉螺帽构成，涨拉螺帽旋接在膨胀啮合螺丝的螺丝段，啮合齿套位于顶拉螺帽膨胀腔内，对接时，膨胀啮合螺丝的膨胀齿段在胀销的作用下膨胀啮合在顶拉螺帽中的啮合齿套内。由膨胀啮合体接桩扣构成的预制件，预制件两端分别内置有涨拉螺帽和顶拉螺帽，预制件内若干条纵向钢筋两端的镦头分别卡接在涨拉螺帽和顶拉螺帽中的钢筋镦头卡台上，膨胀啮合螺丝用于预制件与预制件间的对接。
文档编号E02D5/24GK1676767SQ20051006987
公开日2005年10月5日 申请日期2005年5月17日 优先权日2005年5月17日
发明者周兆弟 申请人:周兆弟