一种用于预应力钢管灌注桩的锚板装置的制作方法

本实用新型涉及钢管灌注桩领域，具体涉及一种用于预应力钢管灌注桩的锚板装置。

背景技术：

近年来我国土木工程建设事业蓬勃发展，对桩基基础设计也提出了更高的要求。为了提高桩基础在复杂地址条件下的承载力、并且减少裂缝改善受力性能，引入预应力钢管灌注桩。

对于预应力钢管灌注桩来讲，如何有效的进行桩基基础与上部结构的连接，一直是摆在设计人员面前的一个难题，尤其在需要同时考虑预应力筋锚固的情况下，该问题尤为突出。

对于抗拔桩目前普遍的做法有两种：1、当采用插筋时，需沿桩周围均匀布置，钢筋伸入管桩内的长度应同于填芯混凝土灌注深度，且不宜少于2.9米；锚入承台内长度不应小于40倍钢筋直径。该做法施工复杂，海上工作量大，且需预留插筋通道。2、当采用桩的纵向预应力钢筋直接与承台锚固时，锚固长度不得小于150倍纵向钢筋直径且不小于1500mm。该做法一般需要很长的锚固长度，预应力筋受力复杂。同时这两种方法都存在着易造成钢筋锚固拥挤和混凝土浇筑困难的问题，钢筋工程进度缓慢同时难以保证工程质量。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种用于预应力钢管灌注桩的锚板装置，结构简单，使用方便灵活，锚固性能好，无需焊接及繁杂的锚固操作，能够实现上部结构与桩基进行连接、以及预应力筋锚固两大功能。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于预应力钢管灌注桩的锚板装置，用于盖接在钢管灌注桩上并与上部结构相连，包括中间板块、多个靠接在中间板块侧边面的外板块、以及连接中间板块和外板块的紧固结构，所述中间板块的侧边面上设有内侧圆弧螺纹面，所述外板块的内侧边面上设有外侧圆弧螺纹面；所述外板块的内侧边面并靠在中间板块侧边面上时，所述内侧圆弧螺纹面与外侧圆弧螺纹面相对拼接、构成螺纹连接孔，所述螺纹连接孔用于与上部结构钢筋相连接；所述中间板块和/或外板块的板面上设有预应力筋通孔和浇灌穿孔。

进一步地，所述中间板块的侧边面上固设有内瓣加长套筒，所述内瓣加长套筒的外周壁与中间板块固定连接、内孔壁构成内侧圆弧螺纹面，所述外板块的内侧边面上固设有外瓣加长套筒，所述外瓣加长套筒的外周壁与外板块固定连接、内孔壁构成外侧圆弧螺纹面，所述内瓣加长套筒与外瓣加长套筒相对接时构成的加长套筒。

进一步地，还包括加强环，所述加强环套装在由内瓣加长套筒与外瓣加长套筒构成的加长套筒上。

进一步地，所述中间板块为圆形的，所述预应力筋通孔和浇灌穿孔开设在中间板块上，所述外板块为两个、且相对称地靠接在中间板块两侧，所述外板块的内侧边面为圆弧状、与中间板块的侧边面相适配。

进一步地，所述浇灌穿孔设置中间板块的圆心处，所述预应力筋通孔为多个、且以中间板块的圆心为中心呈环形整列布置。

进一步地，还包括设置在外板块的外侧边沿的帽缘，所述帽缘位于外板块用于与钢管灌注桩相接的下板面，所述帽缘用于贴靠在钢管灌注桩的外周壁上。

进一步地，所述钢管灌注桩为圆柱状，所述外板块为半环形的。

进一步地，两个相邻外板块之间还设有连接固定结构、用于将两个外板块固定相连。

进一步地，所述紧固结构为多个、且以中间板块的圆心为中心呈环形整列布置。

进一步地，所述紧固结构包括设置在中间板块板面上的内侧螺纹紧固孔、设置在外板块板面上的外侧螺纹紧固孔、以及连接组件，所述连接组件包括连接板、以及穿设在连接板中的内侧紧固螺栓和外侧紧固螺栓，所述内侧紧固螺栓和外侧紧固螺栓分别拧紧在内侧螺纹紧固孔和外侧螺纹紧固孔中。

如上所述，本实用新型涉及的锚板装置，具有以下有益效果：

通过设置中间板块、多个外板块、紧固结构、以及预应力筋通孔和浇灌穿孔，使用时，预先对上部结构钢筋攻外螺纹，上部结构钢筋卡入中间板块的内侧圆弧螺纹面中，然后将外板块并接在中间板块侧边面，外板块上的外侧圆弧螺纹面卡扣在上部结构钢筋上，以此上部结构钢筋插装在螺纹连接孔中；利用紧固结构将中间板块和外板块固定连接。预应力筋上部穿过预应力筋通孔，将预应力筋一起下放到钢管灌注桩内，锚板装置盖靠在钢管灌注桩顶部；通过浇灌穿孔进行灌注，灌浆至锚板底面。待混凝土强度达到某个要求值时张拉预应力筋并锚固，以此锚板装置即完成了将上部结构与桩基进行连接、以及预应力筋锚固两大功能。本实用新型的锚板装置，结构简单稳定，采用装配式结构，拼装方便，无需进行海上焊接，使用时工艺简单，操作方便，质量可控；并且锚固性能好，可以充分发挥预应力钢筋的强度，且张拉时钢管桩将提供足够刚度，因此无需临时骨架，能够实现上部结构与桩基进行连接、以及预应力筋锚固两大功能。

附图说明

图1为本实用新型的锚板装置的结构示意图。

图2为本实用新型的锚板装置的另一视角下的结构示意图。

图3为本实用新型中的连接组件的结构示意图。

图4为本实用新型的锚板装置的工作示意图。

元件标号说明

1外板块

11外瓣加长套筒

12外侧螺纹紧固孔

13帽缘

2中间板块

21内瓣加长套筒

22内侧螺纹紧固孔

3预应力筋通孔

4浇灌穿孔

5连接组件

51连接板

52内侧紧固螺栓

53外侧紧固螺栓

6加强环

7连接固定结构

8上部结构钢筋

9预应力筋

10钢管灌注桩

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种用于预应力钢管灌注桩的锚板装置，用于盖接在钢管灌注桩10上并与上部结构相连，如图1所示，其中上部结构可以为位于钢管灌注桩10上部的各种结构，例如承台等，上部结构中具有上部结构钢筋8，用于与锚板装置相连。

本实用新型的锚板装置，包括中间板块2、多个靠接在中间板块2侧边面的外板块1、以及连接中间板块2和外板块1的紧固结构，中间板块2的侧边面上设有内侧圆弧螺纹面，外板块1的内侧边面上设有外侧圆弧螺纹面；外板块1的内侧边面并靠在中间板块2侧边面上时，内侧圆弧螺纹面与外侧圆弧螺纹面相对拼接、构成螺纹连接孔，螺纹连接孔用于与上部结构钢筋8相连接；中间板块2和/或外板块1的板面上设有预应力筋通孔3和浇灌穿孔4。具体地，外侧圆弧螺纹面上的螺纹与内侧圆弧螺纹面上的螺纹相适配，螺纹连接孔的数量和分布与上部结构钢筋8的数量和分布相匹配。

本实用新型的锚板装置的基本工作原理为：使用前，锚板装置处于未拼接组装状态，中间板块2和外板块1相分开；预先利用螺纹专用工具对需要套入锚板的上部结构钢筋8攻外螺纹，且该外螺纹与外侧圆弧螺纹面上的螺纹和内侧圆弧螺纹面上的螺纹都相适配。然后将上部结构钢筋8卡入中间板块2的内侧圆弧螺纹面中、并保持螺纹配合，然后将外板块1并接在中间板块2侧边面，外板块1上的外侧圆弧螺纹面卡扣在上部结构钢筋8上，并保证外侧圆弧螺纹面与内侧圆弧螺纹面相对准，构成螺纹连接孔，以此上部结构钢筋8插装在螺纹连接孔中，且两者保持螺纹连接；利用紧固结构将中间板块2和外板块1固定连接。其中，可以根据实际情况，例如钢管灌注桩10的形状大小、以及上部结构钢筋8的尺寸和数量等因素，来选择中间板块2的形状、以及外板块1的形状和数量，保证中间板块2和外板块1拼装完成后，锚板装置能够覆盖在钢管灌注桩10上端，如图4所示。将预应力筋9上部穿过预应力筋通孔3，预应力筋9下端部可以安装额外的下锚板进行稳固，保证多个预应力筋9之间不会出现偏移。将预应力筋9一起下放到钢管灌注桩10内，锚板装置盖靠在钢管灌注桩10顶部；再通过浇灌穿孔4进行灌注，灌浆至锚板底面。待混凝土强度达到某个要求值(例如设计值的75％)时张拉预应力筋9并锚固，该步骤结束时，锚板装置即完成了将上部结构与桩基进行连接、以及预应力筋9锚固两大功能。

本实用新型的锚板装置，结构简单稳定，采用装配式结构，拼装方便，无需进行海上焊接，使用时工艺简单，操作方便，质量可控；并且锚固性能好，可以充分发挥预应力钢筋的强度，且张拉时钢管桩将提供足够刚度，因此无需临时骨架，能够实现上部结构与桩基进行连接、以及预应力筋9锚固两大功能。

作为优选设计，在本实施例中，如图1和图2所示，中间板块2的侧边面上固设有内瓣加长套筒21，内瓣加长套筒21的外周壁与中间板块2固定连接、内孔壁构成内侧圆弧螺纹面，外板块1的内侧边面上固设有外瓣加长套筒11，外瓣加长套筒11的外周壁与外板块1固定连接、内孔壁构成外侧圆弧螺纹面，内瓣加长套筒21与外瓣加长套筒11相对接时构成的加长套筒，也即外瓣加长套筒11和内瓣加长套筒21为一个完整的加长套筒切分得到，加长套筒的内孔即构成螺纹连接孔。在中间板块2和外板块1厚度一定的情况下，通过内瓣加长套筒21和外瓣加长套筒11，增加上部结构钢筋8与锚板装置之间的螺纹连接长度，从而保证上部结构钢筋8与锚板装置之间连接的稳固性。进一步优选地，如图1所示，还包括加强环6，加强环6套装在由内瓣加长套筒21与外瓣加长套筒11构成的加长套筒上，起到进一步稳固作用。

在本实用新型中，预应力筋通孔3和浇灌穿孔4可以根据实际情况选择开设在中间板块2和/或外板块1的板面上。作为优选设计，在本实施例中，如图1和图2所示，中间板块2为圆形的，预应力筋通孔3和浇灌穿孔4开设在中间板块2上，外板块1为两个、且相对称地靠接在中间板块2两侧，外板块1的内侧边面为圆弧状、与中间板块2的侧边面相适配，以此，拼装时两个外板块1圆弧状的内侧边面与中间板块2的侧边面完美贴合，两个外板块1对称布置，采用的零部件少，安装方便，稳定性强。并且优选地，在本实施例中，浇灌穿孔4设置中间板块2的圆心处，预应力筋通孔3为多个、且以中间板块2的圆心为中心呈环形整列布置，以此来保证同时节省材料的同时保证锚板装置的整体强度，预应力筋通孔3环形整列布置，保证在张拉预应力筋9时受力均匀，稳定性强。

本实用新型中的中间板块2和外板块1拼接后整体的尺寸和形状，可以根据钢管灌注桩10的外轮廓相匹配，在本实施例中，钢管灌注桩10为圆柱状，外板块1优选为半环形的，与钢管灌注桩10保持良好的适配，减少材料使用。作为优选设计，在本实施中，锚板装置还包括设置在外板块1的外侧边沿的帽缘13，帽缘13位于外板块1用于与钢管灌注桩10相接的下板面，帽缘13用于贴靠在钢管灌注桩10的外周壁上。具体地，帽缘13与外板块1下板面相垂直，如图4所示，当拼装好的锚板装置盖在钢管灌注桩10时，外板块1的下板面压在钢管灌注桩10上端，帽缘13紧贴于钢管灌注桩10的外周壁，以此实现锚板装置与钢管灌注桩10的定位和固定。

作为优选设计，如图1和图2所示，两个相邻外板块1之间还设有连接固定结构7、用于将两个外板块1固定相连。具体地，在本实施例中，两个外板块1的接连处设有连接固定结构7，将两个外板块1固定相连。连接固定结构7具体可以采用多种现有的连接方式，具体在本实施例中，连接固定结构7包括设置在两个外板块1上的螺纹孔，通过螺栓进行固定连接。

作为优选设计，在本实施例中，如图1、图2和图3所示，紧固结构包括设置在中间板块2板面上的内侧螺纹紧固孔22、设置在外板块1板面上的外侧螺纹紧固孔12、以及连接组件5，连接组件5包括连接板51、以及穿设在连接板51中的内侧紧固螺栓52和外侧紧固螺栓53，使用时，当中间板块2和外板块1拼接后，将内侧紧固螺栓52和外侧紧固螺栓53分别拧紧在内侧螺纹紧固孔22和外侧螺纹紧固孔12中，完成中间板块2和外板块1的固定，操作方便，结构加单。进一步优选地，紧固结构为多个、且以中间板块2的圆心为中心呈环形整列布置，在本实施例中，也即内侧螺纹紧固孔22以中间板块2的圆心为中心呈环形整列布置在靠近中间板块2侧边处，外侧螺纹紧固孔12以环状的外板块1的圆心为中心呈环形整列布置在靠近外板块1内侧边处，以此保证完成中间板块2和外板块1之间的连接稳固均匀，高了锚板装置的稳定性。当然，在其他的实施例中，紧固结构也可以采用其他常用的结构，能够实现上述将中间板块2和外板块1的固定连接即可。

参考图1至图4所示，以本实施例中的锚板装置为例，采用本实施例中的锚板装置的具体使用过程如下：

1)使用前，锚板装置处于未组装状态，中间板块2和两个外板块1相分开；预先利用螺纹专用工具对需要套入锚板的上部结构钢筋8攻外螺纹，且上部结构钢筋8上的外螺纹与加长套筒中的螺纹连接孔的螺纹相适配。

2)将上部结构钢筋8卡入中间板块2上的内瓣加长套筒21的内孔壁中、并保持螺纹配合，然后将两个环状的外板块1对称地并接在中间板块2两侧，外板块1上的外瓣加长套筒11的内孔壁卡接在上部结构钢筋8另一部分上，并保证外瓣加长套筒11与内瓣加长套筒21相对准，拼构成完整的加长套筒，以此上部结构钢筋8插装在加长套筒中，并保持螺纹连接，

3)将多个紧固结构安装好，具体地，将连接组件5中的将内侧紧固螺栓52和外侧紧固螺栓53分别拧紧在内侧螺纹紧固孔22和外侧螺纹紧固孔12中，以此将中间板块2和外板块1固定连接；同时，在两个外板块1的接连处安装好连接固定结构7，进行进一步固定，随后在螺纹加长套筒逐个套上加强环6；此时锚板装置拼接组装完成。

4)将多个预应力筋9上部穿过预应力筋通孔3，预应力筋9下端部可以安装额外的下锚板进行稳固；然后将预应力筋9一起下放到钢管灌注桩10内，锚板装置套装套在钢管灌注桩10上，锚板装置压靠在钢管灌注桩10顶部，帽缘13贴靠在钢管灌注桩10外周壁上，进行固定；

5)通过浇灌穿孔4进行灌注，灌浆至中间板块2和外板块1的下板面。待混凝土强度达到设计值的75％时张拉预应力筋9并锚固，该步骤结束时，锚板装置即完成了将上部结构与桩基进行连接、以及预应力筋9锚固两大功能，

由上可知，本实施例中的锚板装置，结构简单稳定，采用装配式结构，在耗材较少的情况下保证了整体的强度；拼装方便，无需进行焊接，使用时工艺简单，稳定性强，质量可控，可以加快钢筋工程的施工进度，提供效率；并且进行预应力筋9拉伸时，受力均匀，锚固性能好，可以充分发挥预应力钢筋的强度，无需临时骨架，能够实现上部结构与桩基进行连接、以及预应力筋9锚固两大功能，克服传统弯筋锚固拥挤和混凝土浇筑困难问题，提高工程质量。锚板装置中间开孔，用于做灌浆通道使用，同时节省材料。

综上所述，实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。