PC围护钢管桩的连接装置的制作方法

本实用新型涉及基坑围护施工技术领域，具体讲是一种PC围护钢管桩的连接装置。

背景技术：

在软土地基中进行地下建筑施工时，需要开挖基坑，但在地下水丰富的地层，需要做好防水措施；又或开挖面的土质存在硬夹层，而普通的水泥搅拌桩无法穿过硬夹层，故不适合采用SMW的型钢水泥土搅拌墙的工法进行施工；且开挖基坑要求的施工周期较短，所以在上述情况下一般采用预制装配式围护钢管桩(简称PC围护钢管桩)的方式施工。相邻的PC围护钢管桩之间通过耳板连接，即左侧PC围护钢管桩向右的耳板与右侧相邻的PC围护钢管桩向左的耳板相互钩挂，这样横向连接的一排PC围护钢管桩整体上形成类似帷幕的结构，起到挡墙兼防水作用，故不需要再浇筑止水帷幕，起到大幅度加快施工的作用。

但是地下室开挖的深度较大，一般超过两层时，而PC围护钢管桩单节的标准件不够长，往往只有16m，所以需要将PC围护钢管桩的上节PC钢管和下节PC钢管进行连接。传统的连接方式是将上节PC钢管和下节PC钢管焊接成完整的PC围护钢管桩，但是焊接存在以下缺陷：1、人工焊接至少需要两层焊缝，施工速度较慢，延长工时；2、当施工场地条件差的时候人工操作困难，焊缝质量无法保证；3、焊接无法保证上下两节PC钢管的对准和垂直问题以及耳板的对准问题，使得左右PC围护钢管桩耳板的连接处无法钩挂密封，起不到止水作用；4、当PC围护钢管桩使用完毕后，拆卸时需切割掉上下两节PC钢管之间的焊缝，这样造成材料浪费，导致切割后的钢管受损，需要将钢管修复后才能回收，即无法直接回收利用，故增加了施工成本。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种无需在施工现场焊接的PC围护钢管桩的连接装置。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种PC围护钢管桩的连接装置，它包括用于连接下节PC钢管和上节PC钢管的内接头管，内接头管的下段插在下节PC钢管内，内接头管中段的外壁和下节PC钢管的上开口环形面预先焊接固定；内接头管的上段贯通有多个第一螺栓孔，内接头管上段的内壁焊接有多个与第一螺栓孔一一对应的螺母；上节PC钢管的下段贯通有多个与第一螺栓孔一一对应的第二螺栓孔，上节PC钢管套在内接头管的上段外；上节PC钢管和内接头管经穿过第二螺栓孔和第一螺栓孔并旋入螺母的螺栓连接。

本实用新型PC围护钢管桩的连接装置与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果：

由于下节PC钢管和内接头管是预先焊接，所以现场施工时将上节PC钢管和内接头管连接就完成了上下节PC钢管的连接。而且上节PC钢管和内接头管的连接结构也是预先设置好的，在现场施工时通过螺接即可快速地完成上下节PC钢管的连接，具体的结构和连接方式为：内接头管的内壁预先焊接有螺母，螺母和内接头管的第一螺栓孔一一对应，上节PC钢管的第二螺栓孔和内接头管的第一螺栓孔也一一对应；将上节PC钢管套在内接头管的上段外，且第二螺栓孔和第一螺栓孔对准，然后将螺栓依次穿过第二螺栓孔和第一螺栓孔后与内接头管内壁的螺母拧紧，这样就快速地完成了上节PC钢管和内接头管的连接，进而快速地实现上下节PC钢管的连接，构成PC围护钢管桩。由此看出，上述连接装置在施工现场完全不用焊接，操作简便，不受施工场地条件的限制，所以施工速度快，效率高；而且上节PC钢管和内接头管、上节PC钢管和下节PC钢管都是对准对齐后再用螺栓螺接，所以上下节PC钢管的连接紧密牢固，连接效果好。

另一方面，当PC围护钢管桩使用完毕后，先将上节PC钢管从土体中拔出，然后拧开螺栓，即可完成上下节PC钢管拆卸。由于上下两节PC钢管之间没有焊接，所以拆卸时也无需切割焊缝，这样就不会对钢管造成损坏，故无需修复就能直接周转利用PC钢管，节约了大量的人力和物力，降低成本，经济效益好。

优选地，每节PC钢管左右两侧的外壁均焊接有一个耳板，内接头管的顶端设有两个开口向上的定位槽，上节PC钢管的内壁焊接有两个与定位槽一一对应的定位铁块，当定位铁块插入定位槽时，上节PC钢管和下节PC钢管两侧的耳板相互对准。采用上述结构，现场施工时，将上节PC钢管内壁下段的定位铁块插入内接头管顶端的定位槽，这样就能保证上下两节PC钢管螺栓孔的对准和垂直，同时保证耳板的对准，使得左右PC围护钢管桩耳板的连接处相互钩挂，密封性好，止水效果更好。而且定位铁块和定位槽相配合，能够实现快速插接定位，连接速度更快，施工质量更高。

进一步优选地，下节PC钢管的上沿和上节PC钢管的下沿均设有两个对中标记。采用上述结构，连接上节PC钢管和内接头管时，先按对中标记初步对准上下节PC钢管，使定位铁块顺利插入定位槽，这样更容易快速地插接到位，施工更加方便，连接速度更快，施工效率更高。

优选地，下节PC钢管上段设有圆形通孔，下节PC钢管上段与内接头管下段经圆形通孔焊接。由于在工厂预先焊接内接头管和下节PC钢管时，将内接头管插入下节PC钢管后，再焊接，使得焊料熔化后流入圆形通孔，将圆形通孔堵住，这样增加了几个焊点，使得下节PC钢管与内接头管连接更加牢固。

更进一步优选，下节PC钢管上段设有U型通孔，U型通孔中间的矩形钢板向内冷冲弯折成矩形限位板，内接头管的下段插入下节PC钢管内且与矩形限位板抵靠，下节PC钢管上段与内接头管下段经冷冲形成的矩形孔焊接。这样，冷冲形成的矩形限位板能对内接头管起限位作用，便捷内接头管插接定位的过程；同时，折弯后形成的矩形孔能填实焊料，以形成附加的点焊固定效果。

附图说明

图1是本实用新型PC围护钢管桩的连接装置的剖视图。

图2是本实用新型PC围护钢管桩的连接装置的除去耳板后的拆解示意图。

图3是本实用新型PC围护钢管桩的连接装置的沿图1中A-A面的截面图。

图4是本实用新型PC围护钢管桩的连接装置的上节PC钢管的仰视图。

图5是本实用新型PC围护钢管桩的连接装置的设有U型通孔的下节PC钢管的立体图。

图6是本实用新型PC围护钢管桩的连接装置的图6中U型通孔冷冲后的下节PC钢管的立体图。

图中所示1、下节PC钢管，2、上节PC钢管，3、内接头管，4、第一螺栓孔，5、螺母，6、第二螺栓孔，7、螺栓，8、耳板，9、定位槽、10、定位铁块，11、对中标记，12、圆形通孔，13、马鞍形垫片，14、U形通孔，15、矩形限位板，16、矩形孔。

具体实施方式

下面用具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不仅局限于以下具体实施例。

以下所提供的实施例并非用以限制本实用新型所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本实用新型做显而易见的改进，亦落入本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型的一种实施例如图1～4所示，一种PC围护钢管桩的连接装置，它包括用于连接下节PC钢管1和上节PC钢管2的内接头管3，也就是说，该连接装置利用内接头管3将下节PC钢管1和上节PC钢管2连接成完整的PC围护钢管桩。内接头管3的下段插在下节PC钢管1内，内接头管3中段的外壁和下节PC钢管1的上开口环形面初步焊接固定。下节PC钢管1上段设有用于容置焊料的圆形通孔12，下节PC钢管1上段与内接头管3下段经圆形通孔12加强焊接。

内接头管3的上段贯通有八个第一螺栓孔4，内接头管3上段的内壁预先焊接有八个与第一螺栓孔4一一对应的螺母5；上节PC钢管2的下段贯通有八个与第一螺栓孔4一一对应的第二螺栓孔6，上节PC钢管2套在内接头管3的上段外；上节PC钢管2和内接头管3经穿过第二螺栓孔6和第一螺栓孔4并旋入螺母5的螺栓7连接。第一螺栓孔4、螺母5和第二螺栓孔6的数量均为八个，位置也相互对应，分别位于1点、2点、4点、5点、7点、8点、10点、11点方向。为了使连接更加紧固，还可以在螺栓7上套设弹性的马鞍形垫片13，马鞍形垫片13的开口侧向内而凸起侧向外，螺栓7将马鞍形垫片13压紧在上节PC钢管2上。

每节PC钢管左右两侧的外壁均焊接有一个耳板8，左侧PC围护钢管桩向右的耳板8与右侧相邻的PC围护钢管桩向左的耳板8相互钩挂，内接头管3的顶端设有两个开口向上的定位槽9，上节PC钢管2的内壁焊接有两个与定位槽9一一对应的定位铁块10，当定位铁块10插入定位槽9时，上节PC钢管2和下节PC钢管1两侧的耳板8相互对准。下节PC钢管1的上沿和上节PC钢管2的下沿均设有两个对中标记11。耳板8、定位槽9、定位铁块10的数量均为两个，位置也相互对应，分别位于3点、9点方向。上下节PC钢管的对中标记11均为两个，位置也相互对应，比如分别位于6点、12点方向。

如图5、图6所示，本实用新型的另一种实施例与上一个实施例的区别仅在于不再设圆形通孔12，而是设置U型通孔14，然后向内冷冲U型通孔14中间的矩形钢板，使得矩形钢板弯折90°，形成矩形限位板15，这样当内接头管3的下段插在下节PC钢管1时，能够限定内接头管3的深度，且冷冲弯折后的矩形孔16形成焊料孔，点焊时焊料填实矩形孔16，以形成附加的点焊固定效果。所以，上述U型通孔14能达到插接限位及点焊连接的双重效果。

上述PC围护钢管桩的连接装置的施工步骤如下：

1)在工厂预制内接头管3、上节PC钢管2和下节PC钢管1，其中内接头管3的预制包括在其上段沿周向钻出多个第一螺栓孔4，并在内壁焊接多个与第一螺栓孔4一一对应的螺母5，然后在顶端切割出两个开口向上的定位槽9；上节PC钢管2的预制包括在其下段沿周向钻出多个与第一螺栓孔4一一对应的第二螺栓孔6，然后在内壁焊接两个与定位槽9一一对应的定位铁块10，当定位铁块10插入定位槽9时，耳板8相互对准；下节PC钢管1的预制是在其上段钻出多个圆形通孔12；最后在下节PC钢管1的上沿和上节PC钢管2的下沿打上对应的对中标记11；

2)在工厂将内接头管3的下段插在下节PC钢管1内，沿内接头管3中段的外壁和下节PC钢管1的上开口环形面焊接牢固；利用上述圆形通孔12将下节PC钢管1上段与内接头管3的底端点焊；此时，工厂预加工工序完成，以下皆为现场施工工序；

3)将已经与内接头管3预先焊接好的下节PC围护钢管1对准桩位中心，利用振动锤桩机先沉入土中1m，调整垂直度和耳板8的水平方向，将整根下节PC围护钢管1沉入土中，露出地面约1m；

4)将上节PC钢管2用桩机吊起，套在沉入土中的内接头管3上段外，并按对中标记11将上下节PC钢管初步对准，再将上节PC钢管2下端的定位铁块10插入内接头管3的定位槽9，使得上下节PC钢管两侧的耳板8相互对准；

5)将马鞍形垫片13套住螺栓7上，螺栓7依次穿过第二螺栓孔6和第一螺栓孔4后与内接头管3内壁的螺母5拧紧，螺栓7将马鞍形垫片13压紧在上节PC钢管2上，检查全部连接用的螺栓7紧固到位，即完成了PC围护钢管桩的安装。