一种保角器及混凝土预制桩的制作方法

本实用新型涉及混凝土预制桩技术领域，尤其涉及用于对混凝土预制桩的端部进行保护的保角器。本实用新型还涉及设有所述保角器的混凝土预制桩。

背景技术：

混凝土预制桩是在工厂预制的内部具有钢筋笼的混凝土桩，其特点是能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，施工程序为预制、运输、堆放、沉桩，沉桩方法有锤击法、静力压桩法、振动法等，沉桩时用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。

从截面形状来讲，混凝土预制桩主要有圆形预制桩和方形预制桩，其中圆形预制桩又可以分为实心预制桩和空心预制桩，不论是何种预制桩，其两端的边角部位都是容易遭到损坏的区域，因此，需要设置保角器对边角部位进行保护。

保角器一般主要由套箍和锚角两部分组成，锚角设于套箍的内表面，在预制桩制造过程中，保角器预先放入预制桩模具，保角器中套箍的一端与位于预制桩模具端部的张拉板或者固定板紧密接触，在经过张拉、浇筑等工序后，与预制桩本体固化在一起，其中，套箍位于预制桩一端或两端的外周部，从外部对桩体端部起到保护作用，可以保护预制桩的端面不会在运输及吊装中碰坏，并且在打桩过程中可以确保桩端面不会压爆，锚角位于预制桩本体内部，预制桩的钢筋笼在主受力筋上的端部设有套筒螺母或其他形式的连接部件，锚角上设有与套筒螺母相对应的定位孔，凸出张拉板或者固定板内侧设置有与连接部件一一对应的镶套，在对钢筋笼进行张拉时，用于张拉连接的螺栓依次穿过张拉板或者固定板上的镶套、锚角上的定位孔与套筒螺母相连接，在对预制桩进行对接时，用于对接的连接件穿过锚角上的定位孔与套筒螺母相连接。

可见，保角器的锚角上的定位孔应该与张拉板或者固定板上的镶套相对准，才能保证张拉工作的正常进行，保角器的锚角上的定位孔应该与主受力筋上的套筒螺母相对准，才能保证对接工作的顺利进行，而在实际生产中，由于存在加工、组装等误差，而且锚角容易变形，再加上在浇筑过程中，注入预制桩模具的混凝土会对钢筋笼和保角器造成一定的冲击，以上因素导致锚角的定位孔偏离张拉板或者固定板上的镶套，从而导致定位孔与套筒螺母的位置会出现错位而无法对准，挡住套筒螺母的连接端口，导致套筒螺母不能正常连接，影响预制桩的生产和使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种保角器。该保角器避免锚角偏离张拉板或者固定板上的镶套，通过用于张拉连接的螺栓依次穿过张拉板或者固定板上的镶套和锚角上的定位孔将连接部件固定，保证连接部件与镶套和锚角上的定位孔轴心线重合，保证张拉工作的正常进行，防止保角器锚角上的定位孔与预制桩上的连接部件发生错位，保证预制桩上的连接部件能够正常使用。

本实用新型的另一目的是提供一种设有所述保角器的混凝土预制桩。

为实现上述目的，本实用新型提供一种保角器，用于端部设置连接部件的混凝土预制桩，其在混凝土预制桩生产过程中安装于模具内靠近模具端板位置处，连接部件与端板上的镶套一一对应可拆卸的固定连接，其特征在于，包括呈环状体的套箍和连接于所述套箍内表面并在周向上分布的锚角；所述锚角具有径向延伸部，所述径向延伸部上形成有轴心线与所述套箍的轴心线相平行的定位孔，锚角的径向延伸部上设有位于所述定位孔的周向位置上且大体沿所述定位孔的轴向方向成型的限位部，所述限位部的内侧区域形成用于容纳镶套凸出端板内壁的部分,以使所述镶套与所述定位孔的轴心线相重合的限位空间。

优选地，所述限位部包括第一限位挡板和第二限位挡板，所述径向延伸部末端的外边缘且朝向外侧形成的若干第一限位挡板，且径向延伸部外侧设置有第二限位挡板，第一限位挡板与第二限位挡板以所述定位孔的圆心为中心沿周向方向间隔分布且沿轴向方向延伸。

优选地，所述第一限位挡板连接于所述锚角的径向延伸部或者与所述锚角的径向延伸部一体成形。

优选地，所述第二限位挡板连接于所述锚角的径向延伸部或者由所述锚角的径向延伸部冲压形成。

优选地，所述径向延伸部还包括位于所述定位孔的周向位置上且朝向内侧形成的若干第三限位挡板。

优选地，所述模具两端的端板，分别为固定板和能够轴向移动的张拉板，张拉板用于张拉置于所述模具内与连接部件连接的主受力筋。

优选地，所述定位孔的直径d1设置为d1≤d2，其中，d2为所述连接部件的外径。

优选地，所述定位孔的直径d1设置d1≥d3，d3为所述连接部件的最大内径。

为实现上述另一目的，本实用新型提供一种混凝土预制桩，包括混凝土预制桩本体和设于所述混凝土预制桩本体一端或者两端的保角器，所述保角器为上述任意一项所述的保角器。

本实用新型所提供的保角器在其径向延伸部的定位孔周边设有限位部，限位部大体沿定位孔的轴向方向成形，其内侧能够形成限位空间，以容纳端板内壁上的镶套，在限位部的限制作用下，镶套和锚角上的定位孔轴心线重合，防止定位孔和镶套发生错位，保证张拉工作的正常进行，保角器的锚角上的定位孔与主受力筋上的连接部件相对准，可以使连接部件、定位孔和镶套的轴心线相重合，防止锚角上的定位孔与预制桩上的连接部件发生错位，这样，即使存在加工误差、变形、冲击等因素，锚角的定位孔始终与镶套和连接部件的轴心线重合，锚角的径向延伸部不会对混凝土预制桩上的连接部件造成遮挡，从而保证连接部件能够正常使用，限位部还可以增加锚角的结构强度，使锚角不容易发生较大的变形，进而保证预制桩的生产质量。

本实用新型所提供的混凝土预制桩设有上述保角器，由于所述保角器具有上述技术效果，则设有该保角器的混凝土预制桩也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例公开的保角器与端板连接的剖视图；

图2为本实用新型的第一实施例公开的保角器与端板连接的的结构示意图；

图3为本实用新型的第一实施例公开的保角器的单个锚角的结构示意图；

图4为图1中a部分的放大结构示意图；

图5为本实用新型的第二实施例公开的保角器的单个锚角的结构示意图。

图中：1、保角器；2、套箍；3、锚角；4、端板；5、镶套；6、连接板；7、限位板；8、定位孔；9、第一限位挡板；10、第二限位挡板；11、定位板；12、加固翻边；13、套筒螺母；14、模具；15、第三限位挡板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

对于混凝土预制桩来讲，为了保证预制桩的结构强度和连接强度，通常采用钢筋或钢棒(如pc钢棒)来形成内部骨架的主受力筋，主受力筋的外部缠绕并焊接有螺旋筋。

由于预制桩存在对内部骨架进行张拉、相互连接或者与其他构件连接的需要，有相当一部分预制桩的内部骨架在其钢筋或钢棒的端部设有连接部件，以直接或通过连接件进行连接，套筒螺母13便是一种较为常用的连接部件，其套筒一端设有缩口部位，与受力筋墩头相卡接，另一端的内壁上设有内螺纹(参见图4)。

为了对混凝土预制桩的端部进行保护，需要在混凝土预制桩的一端或两端设置保角器1。

请参考图1至图4，图1为本实用新型的第一实施例公开的保角器与端板连接的剖视图；图2为本实用新型的第一实施例公开的保角器与端板连接的的结构示意图；图3为本实用新型的第一实施例公开的保角器的单个锚角的结构示意图；图4为图1中a部分的放大结构示意图。

如图所示，在第一实施例中，本实用新型所提供的保角器1主要用于端部设有套筒螺母13的混凝土预制桩，在混凝土预制桩生产过程中，保角器1设置在混凝土预制桩生产模具14内，并靠近端板4一侧，套筒螺母13与端板4上的镶套5一一对应可拆卸的固定连接。

保角器1主要由套箍2和多个锚角3组成，套箍2呈周向闭合的圆形环状体，在截面上呈高低不平的形状，具有凸起部位和凹陷部位，以提高自身的结构强度和与混凝土预制桩的结合强度，锚角3的数量为三个，沿周向方向均匀的分布在套箍2的内表面上，与套箍2通过焊接、卡接或粘接等方式固定连接在一起，混凝土预制桩的主受力筋的数量一般不止三根，因此保角器1上的三个锚角3只与混凝土预制桩上的三个套筒螺母13一一对应，其余的套筒螺母13不与保角器1的锚角3相配合。

就单个锚角3来讲，其具有与套箍2的内表面相连接的连接板6，以及大体与连接板6相垂直的限位板7，此限位板7即为锚角3的径向延伸部，整个锚角3可采用一整块板材冲压成型，连接板6大体呈矩形，限位板7的宽度从与连接板6呈角度连接的根部向末端逐渐变宽，其指向套箍2圆心的一端具有呈半圆形的外边缘，限位板7上开设有一个与半圆形的外边缘同圆心的定位孔8，定位孔8的轴心线与套箍2的轴心线相平行。

其中，限位板7与第一限位挡板9可一体成型，也可通过焊接和卡接等方式将限位板7与第一限位挡板9固定连接在一起，限位板7与第二限位挡板10可通过冲压成型，也可通过焊接和卡接等方式将限位板7与第二限位挡板10固定连接在一起。

锚角3的限位板7在定位孔8的周向位置上，设有大体沿定位孔8的轴向方向成形的限位部，限位部的内侧区域形成用于容纳凸出端板4内壁的镶套5的限位空间，以使镶套5与定位孔8的轴心线相重合，端板4上设置有与套筒螺母13一一对应的固定孔，镶套5为端板4上固定孔向内侧延伸的部分，为了套筒螺母13下沉，消除桩端面之间的间隙，保证桩连接的稳定性，镶套5与端板4的固定孔可以一体成型，也可以通过焊接、卡接或粘接等方式固定连接在一起。

其中，在对钢筋笼进行张拉时，用于张拉连接的螺栓依次穿过端板4上的镶套5、锚角3的定位孔8与套筒螺母13相连接，使得镶套5、定位孔8和套筒螺母13三者的轴心线相重合。

这里需要说明的是，上述镶套5、定位孔8和套筒螺母13的轴心线相重合，并非指三者的轴心线绝对重合，应理解为基本重合，即这种重合允许有一定的误差，只要误差值在不影响套筒螺母13正常使用的范围之内，均视为套筒螺母13与定位孔8的轴心线相重合。

在本实施例中，限位部包括位于限位板7的外边缘上且朝向外侧的第一限位挡板9和位于限位板7外侧的第二限位挡板10，第一限位挡板9和第二限位挡板10以定位孔8的圆心为中心沿周向方向间隔分布且沿轴向方向延伸，其中，位于半圆形的外边缘中间的第一限位挡板9为弧形挡板，可以与镶套5的外周面形成面接触，位于定位孔8两侧的第一限位挡板9为直板，可以与镶套5的外周面形成线接触，通过第一限位挡板9和第二限位挡板10的内壁与镶套5的外周壁相接触、贴合即可实现对镶套5进行限位，使定位孔8与镶套5的位置相对固定。

以第一实施例为基础，在至少一个实施例中，锚角3的连接板6可以进一步连接一向后、向内延伸的定位板11，此定位板11大体呈矩形，与连接板6之间的夹角为钝角，通过增加定位板11，可以提高锚角3与混凝土预制桩本体之间的锚固强度，使锚角3与混凝土预制桩的连接更加可靠，不易与混凝土预制桩相脱离。

在另外一些实施例中，限位板7的两侧设有加固翻边12，此加固翻边12可以从限位板7的两侧一直延伸到连接板6与之相连接一端的两侧，加固翻边12的两端均倒圆角。通过设置加固翻边12可以提高限位板7的结构强度，使限位板7本身不易变形，同时可以提高限位板7与连接板6所形成的夹角的结构强度，使夹角的角度不易发生改变，从而使整个锚角3有良好的稳定性。

在生产混凝土预制桩的过程中，首先将钢筋笼放入预制桩模具14，然后在钢筋笼的一端或两端靠近端板4的位置处放入上述保角器1，其中，端板4分别为固定板和能够轴向移动的张拉板，调整保角器1的位置，使保角器1上的三个锚角3的定位孔8与端板4上的三个镶套5对准，然后将钢筋笼两端的三个套筒螺母13与定位孔8对准，将用于张拉连接的螺栓依次穿过镶套5、锚角3上的定位孔8与套筒螺母13相连接，使模具14中的端板4与钢筋笼相对固定，并且，在螺栓的作用下，镶套5、定位孔8和套筒螺母13三者的轴心线相重合，在合模后(混凝土圆桩的模具分为上下模，需要进行合模，混凝土方桩的模具顶部为开口，不需要进行合模)，通过张拉设备施加张拉力，对模具内的钢筋笼进行张拉，使其保持一定的预应力，在完成张拉之后，向模具14内注入混凝土浆料，待混凝土浆料固化之后，进行脱模，获得在一端或两端带有保角器1的混凝土预制桩，保角器1的套箍2从外部可见，锚角3则固化在混凝土预制桩的内部，从外部不可见，套箍2环绕在混凝土预制桩的端部，对混凝土预制桩的边角部位进行防护，防止混凝土预制桩的端部在转场、装载、运输、施工等过程中发生损坏，在对预制桩进行对接时，用于对接的连接件可穿过锚角3上的定位孔8与套筒螺母13相连接。

保角器1在其径向延伸部的定位孔8周边设有限位部，限位部大体沿定位孔8的轴向方向成形，其内侧能够形成限位空间，以容纳端板内壁上的镶套5，在限位部的限制作用下，镶套5和锚角3上的定位孔8轴心线重合，保角器1的锚角3上的定位孔8与主受力筋上的套筒螺母13相对准，可以使套筒螺母13、定位孔8和镶套5的轴心线相重合，既能防止锚角3上的定位孔8与预制桩上的套筒螺母13发生错位，又能保证张拉工作的正常进行，这样，即使存在加工误差、变形、冲击等因素，锚角3的定位孔8始终与镶套5和套筒螺母13的轴心线重合，锚角3的径向延伸部不会对混凝土预制桩上的套筒螺母13造成遮挡，从而保证套筒螺母13能够正常使用，限位部还可以增加锚角3的结构强度，使锚角3不容易发生较大的变形，进而保证预制桩的生产质量。

此外，从定位孔8的尺寸参数来讲，其直径d1可设置为：

d3≤d1≤d2，其中，d2为套筒螺母13的外径，d3为套筒螺母13的最大内径。

在采用这样的尺寸参数之后，d3≤d1≤d2，既能保证定位孔8的周边部分位于套筒螺母13的端面，与套筒螺母13的端面抵触，又能保证定位孔8的周边部分不会对套筒螺母13的连接口造成遮挡，保证套筒螺母13的正常连接工作。

锚角3在其限位板7的定位孔周边设置有第一限位挡板9和第二限位挡板10，第一限位挡板9和第二限位挡板10以定位孔8的圆心为中心沿周向方向间隔分布且沿轴向方向延伸，第一限位挡板9和第二限位挡板10的内侧能够形成限位空间，以容纳端板4内壁上的镶套5，在第一限位挡板9和第二限位挡板10的共同作用下，可以使镶套5和锚角3上的定位孔8的轴心线重合，锚角3上的定位孔8与主受力筋上的套筒螺母13相对准，可以使套筒螺母13、定位孔8和镶套5的轴心线相重合，既能防止锚角3上的定位孔8与预制桩上的套筒螺母13发生错位，又能保证张拉工作的正常进行。

这样，即使存在加工误差、变形、冲击等因素，锚角3的定位孔8始终与镶套5的轴心线重合，不会发生偏移，锚角3的限位板7也不会对套筒螺母13造成遮挡，从而保证套筒螺母13能够正常使用，同时，第一限位挡板9和第二限位挡板10还可以增加锚角3的结构强度，使锚角3不容易发生较大的变形，进而保证预制桩的生产质量。

参考图5，图5为本实用新型的第二实施例公开的保角器的单个锚角的结构示意图。

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图所示，实施例二是实施例一的改进方案，与实施例一的不同之处在于：位于定位孔8的周向位置上且朝向内侧形成的第三限位挡板15，第三限位挡板15的内侧能够形成限位空间，以容混凝土预制桩上的套筒螺母13的端部，在第三限位挡板15的限制作用下，可以使套筒螺母13与定位孔8的轴心线相重合，防止锚角3的定位孔8与套筒螺母13发生错位。

在第三限位挡板15的作用下，进一步保证套筒螺母13、定位孔8和镶套5的轴心线相重合。

如此，即使存在加工误差、变形、冲击等因素，锚角3的限位板7也不会对套筒螺母13造成遮挡，从而保证套筒螺母13能够正常使用，而且，第三限位挡板15具有导向作用，在安装时，只要套筒螺母13的端部进入第三限位挡板15的内部，即可相对定位，在旋入螺栓时，不再需要人工手扶套筒螺母13进行导向，有助于减轻工人劳动强度，提高生产效率，同时，第三限位挡板15还可以增加锚角3的结构强度，使锚角3不容易发生较大的变形，进而保证预制桩的生产质量。

上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，锚角3的数量为两个、四个、五个或更多，或者，锚角3的连接板6和限位板7设计成其他形状，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

本文虽然主要以圆形混凝土预制桩为例对本实用新型的保角器进行说明，本领域技术人员可以理解，除了圆形混凝土预制桩的保角器1，还可以是方形混凝土预制桩的保角器1，如果是用于方形混凝土预制桩的保角器1，则保角器1的套箍2呈方形的环状体。

除了上述保角器1，本实用新型还提供一种混凝土预制桩，包括预制桩本体和设于预制桩本体一端或两端的保角器1，其中，保角器1为上文中的保角器1，其在与预制桩本体一体浇筑成型后，固连在预制桩本体两端的外周壁上，其套箍2的前端与混凝土预制桩的端面基本平齐，从外部对预制桩本体的端部进行保护，有关混凝土预制桩的其余结构，请参考现有技术，本文不再赘述。

以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。