一种先张法预应力预制桩连接结构的制作方法

1.本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种先张法预应力预制桩连接结构。


背景技术：

2.现有先张法预应力混凝土预制桩的连接方式主要有焊接、机械快速接头连接、销钉式连接等。焊接因端板的材质不良、现场焊接条件限制、施工管理不到位，焊接质量较难控制，焊接后在焊缝温度较高时立即送桩造成焊缝在水中急冷开裂等问题，使混凝土预制桩焊接接头质量达不到规范要求，存在质量隐患。
3.机械快速接头连接在理论上可以实现混凝土预制桩快速连接，但要实现机械快速接头连接，对混凝土预制桩端板加工的平整度、第一螺栓孔等形位精度及端板与桩身间的垂直度等要求都非常高，对混凝土预制桩施工过程中的竖直度控制要求也非常高，如上述加工或施工精度达不到要求，机械快速接头将无法实现快速连接。
4.即使机械快速接头实现了现场连接，但因机械快速连接时为实现连接件间的插入需要必须在连接件间有一定的间隙配合公差，而间隙配合公差将会大大降低混凝土预制桩接头连接的强度，增大接头变形量，如采用机械快速接头与焊接所谓的双保险连接时，则会因机械连接的间隙存在，在焊缝未受力开裂失效前，往往连接处主要由焊缝实现混凝土预制桩间力的传递，在焊缝屈服变形达到一定值后，才开始由焊缝与机械连接共同受力，在焊缝开裂后则由机械接头单独传力，基本不能实现双保险连接。
5.销钉式连接与机械快速接头连接具有相似的连接缺点，如销钉与端板连接槽间的间隙小，现场实际施工时，销钉插不进的概率会非常高，只能靠电焊连接，如销钉与端板连接槽间的间隙大，销钉即使插入连接上，但因间隙较大，在焊缝开裂前，混凝土预制桩间的连接传力主要由焊缝承担，焊缝失效后，则混凝土预制桩间的传力由销钉承担，同时因不同销钉的连接间隙不同，造成销钉不能同时受力，可能引起部分销钉受力失效后其余销钉再受力失效，最终导致桩身连接失效。
6.例如一种申请号为cn201720401421.4的实用新型专利，提供了种先张法预应力混凝土抗拔预制桩连接结构，包括上节桩和下节桩，所述上节桩包括上预制桩身及固定连接在上预制桩身下端的第一端板，所述下节桩包括下预制桩身及固定连接在下预制桩身上端的第二端板，其特征在于：在所述上预制桩身的下部和下预制桩身的上部对应设置有周向分布的4～8个预留第一螺栓口，连通上、下两个预留第一螺栓口设有穿透所述上预制桩身下端、第一端板、第二端板、下预制桩身上端的弧形第一螺栓孔，所述弧形第一螺栓孔在第一端板和第二端板连接处的来去孔相互对准设置。
7.综上所述，现有的一些技术方案通过弯螺杆来实现两个端板间的连接，但实际应用过程中弯第一螺栓孔的生产制造及加工较为困难，具有较大的改进空间。


技术实现要素：

8.本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种先张法预应力预制桩
连接结构。
9.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种先张法预应力预制桩连接结构，包括：
10.下节桩，其连接有第一端板，所述第一端板设置有第一紧固孔；
11.上节桩，其与所述下节桩上下对应设置，所述上节桩连接有第二端板，所述第二端板设置有第二紧固孔，所述第二紧固孔与所述第一紧固孔上下对应设置，所述上节桩沿所述第二紧固孔的上方设置有第一操作空间；
12.连接组件，其可与所述第一紧固孔以及所述第二紧固孔连接，使用者可通过所述第一操作空间操作所述连接组件从而使所述第二端板通过所述连接组件可拆卸地与所述第一端板连接。
13.在上述的一种先张法预应力预制桩连接结构中，所述连接组件包括螺杆以及第一螺母，所述第一紧固孔设置为螺纹孔，所述第二紧固孔设置为通孔，所述螺杆穿过所述第二紧固孔，所述螺杆的一端与所述第一紧固孔连接，所述第一螺母与所述螺杆的另一端连接并与所述第二端板抵触连接。
14.在上述的一种先张法预应力预制桩连接结构中，还包括第一紧固块以及第二紧固块，所述第一紧固块设置于所述第一螺母与所述第一垫片之间并且所述第一紧固块与所述第一垫片之间形成有第一插入空间，所述第二紧固块可移动至所述第一插入空间并与所述第一紧固块与所述第一垫片抵触连接从而紧固所述螺杆以及所述第一螺母。
15.在上述的一种先张法预应力预制桩连接结构中，所述连接组件设置为第一螺栓，所述第一紧固孔设置为螺纹孔，所述第二紧固孔设置为通孔，所述第一螺栓的头部与所述第二端板抵触连接，所述第一螺栓的尾部穿过所述第二紧固孔并与所述第一紧固孔连接。
16.在上述的一种先张法预应力预制桩连接结构中，所述下节桩沿所述第一紧固孔的下方设置有第二操作空间，使用者可通过所述第一操作空间和/或所述第二操作空间操作所述连接组件从而使所述第二端板通过所述连接组件可拆卸地与所述第一端板连接。
17.在上述的一种先张法预应力预制桩连接结构中，所述连接组件包括第二螺栓以及第二螺母，所述第一紧固孔以及所述第二紧固孔均设置有开口，所述第二螺栓穿过所述第一紧固孔以及所述第二紧固孔，所述第二螺栓的一端与所述第一端板抵触连接，所述第二螺母与所述第二螺栓的另一端连接并与所述第二端板抵触连接。
18.在上述的一种先张法预应力预制桩连接结构中，所述第二螺母与所述第二端板之间设置有第二垫片，所述第二螺母通过所述第二垫片与所述第二端板连接，所述第二螺栓与所述第一端板之间设置有第三垫片，所述螺栓通过所述第三垫片与所述第一端板连接。
19.在上述的一种先张法预应力预制桩连接结构中，还包括第三紧固块以及第四紧固块，所述第三紧固块设置于所述第二螺母与所述第二垫片之间并且所述第三紧固块与所述第二垫片之间形成有第二插入空间，所述第四紧固块可移动至所述第二插入空间并与所述第三紧固块与所述第二垫片抵触连接从而紧固所述第二螺栓以及所述第二螺母。
20.在上述的一种先张法预应力预制桩连接结构中，所述连接组件包括第三螺栓以及第三螺母，所述第一紧固孔以及所述第二紧固孔均设置为通孔，所述第三螺栓的头部与所述第一端板抵触连接，所述第三螺栓的尾部依次穿过所述第一紧固孔以及所述第二紧固孔并与所述第三螺母连接。
21.在上述的一种先张法预应力预制桩连接结构中，所述下节桩和/或所述上节桩设置有手孔盒，所述第一操作空间和/或所述第二操作空间设置于所述手孔盒内。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
23.1、使用者可通过第一操作空间操作连接组件实现第一端板与第二端板之间的快速紧固连接，不仅可以靠连接组件机械连接实现下节桩与上节桩的连接，也可以通过连接组件之后进行复合焊接实现双重叠加连接。
24.2、通过对第二紧固块施加力敲入或者压入至第一插入空间并与第一紧固块与第一垫片抵触连接从而紧固螺杆以及第一螺母，从而无需转动拧紧螺杆，大大减小了第一操作空间水平方向所需要的空间。
25.3、第一螺栓的头部与第二端板抵触连接，使用与第一螺栓头部的内形状相应的扳手即可将第一螺栓旋入紧固，大大减小了第一操作空间水平方向所需要的空间。
26.4、设置第一移动通道与第二移动通道目的在于可将初步预装好的连接组件装入第一操作空间以及第二操作空间，节省了安装空间，并且省去了需要先装入再组件的步骤，直接可以开始紧固。
27.5、手孔盒的尺寸相对较小，对混凝土预制桩有效截面面积减少小，同时减少的混凝土截面可通过用手孔盒的承载力来弥补，同时尺寸较小的手孔盒布置时可避开主筋和张拉螺栓孔等，在现有端板有限的截面上进行布置。
附图说明
28.图1为本发明的实施例一、二的第一端板的仰视图。
29.图2为本发明的实施例一、二的第二端板的俯视图。
30.图3为本发明的实施例一、二的连接结构的俯视图。
31.图4为本发明的实施例一的局部结构示意图。
32.图5为图4的a-a视角的剖视图。
33.图6为本发明的实施例二的局部结构示意图。
34.图7为图6的b-b视角的剖视图。
35.图8为本发明的实施例三、四的第一端板的仰视图。
36.图9为本发明的实施例三、四的第二端板的结构示意图。
37.图10为本发明的实施例三、四的连接结构的俯视图。
38.图11为本发明的实施例三的局部结构示意图。
39.图12为图11的c-c视角的剖视图。
40.图13为本发明的实施例四的局部结构示意图。
41.图14为图13的d-d视角的剖视图。
42.图中，100、下节桩；110、第一端板；111、第一紧固孔；112、第二移动通道；120、第二操作空间；200、上节桩；210、第二端板；211、第二紧固孔；212、第一移动通道；220、第一操作空间；300、连接组件；310、螺杆；320、第一螺母；330、第一垫片；340、第一螺栓；350、第二螺栓；360、第二螺母；370、第二垫片；380、第三垫片；390、第三螺栓；3100、第三螺母；410、第一紧固块；420、第二紧固块；430、第三紧固块；440、第四紧固块；500、手孔盒。
具体实施方式
43.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
44.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
45.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
46.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
48.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
49.如图1-图14所示，一种先张法预应力预制桩连接结构，包括：下节桩100、上节桩200以及连接组件300。
50.其中，下节桩100连接有第一端板110，所述第一端板110设置有第一紧固孔111，第一紧固孔111可以为螺纹孔，或者可以为通孔。
51.其中，上节桩200与所述下节桩100上下对应设置，所述上节桩200连接有第二端板210，所述第二端板210设置有第二紧固孔211，第一紧固孔111可以为螺纹孔，或者可以为通孔，所述第二紧固孔211与所述第一紧固孔111上下对应设置，所述上节桩200沿所述第二紧固孔211的上方设置有第一操作空间220，第一操作空间220为便于操作扳手及安装连接部件的预留空间。
52.其中，连接组件300可与所述第一紧固孔111以及所述第二紧固孔211连接，使用者可通过所述第一操作空间220操作所述连接组件300从而使所述第二端板210通过所述连接组件300可拆卸地与所述第一端板110连接。
53.在本实施方式中，使用者可通过第一操作空间220操作连接组件300实现第一端板110与第二端板210之间的快速紧固连接，不仅可以靠连接组件300机械连接实现下节桩100与上节桩200的连接，也可以通过连接组件300之后进行复合焊接实现双重叠加连接。
54.以下结合四种具体实施例进行详细阐述。
55.实施例一
56.如图1、图2、图3、图4、图5所示，在上述实施方式的基础上，所述连接组件300包括
螺杆310以及第一螺母320，所述第一紧固孔111设置为螺纹孔，所述第二紧固孔211设置为通孔，所述螺杆310穿过所述第二紧固孔211，所述螺杆310的一端与所述第一紧固孔111连接，所述第一螺母320与所述螺杆310的另一端连接并与所述第二端板210抵触连接。
57.在本实施方式中，通过第一操作空间220将螺杆310放入，然后穿过第二紧固孔211并拧入第一紧固孔111，然后通过第一操作空间220将第一螺母320拧入螺杆310并使第一端板110与第二端板210抵紧即可完成连接。
58.优选地，所述第一螺母320与所述第二端板210之间设置有第一垫片330，所述第一螺母320通过所述第一垫片330与所述第二端板210连接，第一螺母320通过第一垫片330与第二端板210连接，防止第一螺母320在紧固过程中压坏第二端板210的表面。
59.如图1、图2、图3、图4、图5所示，在上述实施方式的基础上，还包括第一紧固块410以及第二紧固块420，所述第一紧固块410设置于所述第一螺母320与所述第一垫片330之间并且所述第一紧固块410与所述第一垫片330之间形成有第一插入空间，所述第二紧固块420可移动至所述第一插入空间并与所述第一紧固块410与所述第一垫片330抵触连接从而紧固所述螺杆310以及所述第一螺母320。
60.在本实施方式中，通过对第二紧固块420施加力敲入或者压入至第一插入空间并与第一紧固块410与第一垫片330抵触连接从而紧固螺杆310以及第一螺母320，从而无需转动拧紧螺杆310，大大减小了第一操作空间220水平方向所需要的空间。
61.实施例二
62.如图1、图2、图3、图6、图7所示，实施例二与实施例一的主要区别点在于连接组件300的不同，其余结构与实施例一相同。
63.具体地，在上述实施方式的基础上，所述连接组件300设置为第一螺栓340，所述第一紧固孔111设置为螺纹孔，所述第二紧固孔211设置为通孔，所述第一螺栓340的头部与所述第二端板210抵触连接，所述第一螺栓340的尾部穿过所述第二紧固孔211并与所述第一紧固孔111连接。
64.具体地，第一螺栓340可以为内六角螺栓等，内形状的越多角，所需的操作空间就越小。
65.在本实施方式中，第一螺栓340的头部与第二端板210抵触连接，使用与第一螺栓340头部的内形状相应的扳手即可将第一螺栓340旋入紧固，大大减小了第一操作空间220水平方向所需要的空间。
66.实施例三
67.如图8-图14所示，实施例二与实施例一的主要区别点在于，在上述实施方式的基础上，所述下节桩100沿所述第一紧固孔111的下方设置有第二操作空间120，使用者可通过所述第一操作空间220和/或所述第二操作空间120操作所述连接组件300从而使所述第二端板210通过所述连接组件300可拆卸地与所述第一端板110连接。
68.在本实施方式中，设置第二操作空间120有助于使用者更灵活地装卸连接组件300，使用者可通过第一操作空间220和/或第二操作空间120操作连接组件300从而使第二端板210通过连接组件300可拆卸地与第一端板110连接。
69.较佳地，所述第二紧固孔211与所述第二端板210的周面连通从而形成第一移动通道212，所述第一紧固孔111与所述第一端板110的周面连通从而形成第二移动通道112，所
述第一操作空间220、所述第一移动通道212、所述第二移动通道112以及所述第二操作空间120一体连通。
70.具体地，第一移动通道212与第一紧固孔111实际上是开口槽结构，第二移动通道112与第二紧固孔211实际上也是开口槽结构。
71.在本实施方式中，设置第一移动通道212与第二移动通道112目的在于可将初步预装好的连接组件300装入第一操作空间220以及第二操作空间120，节省了安装空间，并且省去了需要先装入再组件的步骤，直接可以开始紧固。
72.如图8、图9、图10、图11、图12所示，在上述实施方式的基础上，所述连接组件300包括第二螺栓350以及第二螺母360，所述第一紧固孔111以及所述第二紧固孔211均设置有开口，所述第二螺栓350穿过所述第一紧固孔111以及所述第二紧固孔211，所述第二螺栓350的一端与所述第一端板110抵触连接，所述第二螺母360与所述第二螺栓350的另一端连接并与所述第二端板210抵触连接。
73.具体地，第二螺栓350可以为内六角螺栓等，内形状的越多角，所需的操作空间就越小。
74.在本实施方式中，通过第二操作空间120将第二螺栓350放入，然后穿过第一紧固孔111以及第二紧固孔211，然后通过第一操作空间220将第二螺母360拧入第二螺栓350并使第一端板110与第二端板210抵紧即可完成连接。
75.如图8、图9、图10、图11、图12所示，在上述实施方式的基础上，所述第二螺母360与所述第二端板210之间设置有第二垫片370，所述第二螺母360通过所述第二垫片370与所述第二端板210连接，所述第二螺栓350与所述第一端板110之间设置有第三垫片380，所述螺栓通过所述第三垫片380与所述第一端板110连接。
76.在本实施方式中，第二螺母360通过第二垫片370与第二端板210连接，防止第二螺母360在紧固过程中压坏第二端板210的表面，第一螺栓340通过第三片与第一端板110连接，防止第一螺栓340在紧固过程中压坏第一端板110的表面。
77.如图8、图9、图10、图11、图12所示，在上述实施方式的基础上，还包括第三紧固块430以及第四紧固块440，所述第三紧固块430设置于所述第二螺母360与所述第二垫片370之间并且所述第三紧固块430与所述第二垫片370之间形成有第二插入空间，所述第四紧固块440可移动至所述第二插入空间并与所述第三紧固块430与所述第二垫片370抵触连接从而紧固所述第二螺栓350以及所述第二螺母360。
78.具体地，第三紧固块430的结构与第一紧固块410相同，第四紧固块440的结构与第二紧固块420的结构相同。
79.在本实施方式中，通过对第四紧固块440施加力敲入或者压入至第二插入空间并与第三紧固块430与第二垫片370抵触连接从而紧固第二螺栓350以及第二螺母360，从而无需转动拧紧螺母，大大减小了第一操作空间220水平方向所需要的空间。
80.实施例四
81.如图8、图9、图10、图13、图14所示，实施例四与实施例三的主要区别点在于连接组件300的不同，其余结构与实施例三相同。
82.具体地，在上述实施方式的基础上，所述连接组件300包括第三螺栓390以及第三螺母3100，所述第一紧固孔111以及所述第二紧固孔211均设置为通孔，所述第三螺栓390的
头部与所述第一端板110抵触连接，所述第三螺栓390的尾部依次穿过所述第一紧固孔111以及所述第二紧固孔211并与所述第三螺母3100连接。
83.具体地，第三螺栓390可以为内六角螺栓等，，内形状的越多角，所需的操作空间就越小。
84.在本实施方式中，第三螺栓390的头部与第一端板110抵触连接，使用与第三螺栓390头部的内形状相应的扳手可将第三螺栓390旋入，然后通过第二操作空间120将第三螺母3100拧入第三螺栓390并使第一端板110与第二端板210抵紧即可完成连接。
85.如图1-图14所示，在上述四种实施例的基础上，所述下节桩100和/或所述上节桩200设置有手孔盒500，所述第一操作空间220和/或所述第二操作空间120设置于所述手孔盒500内。
86.在本实施方式中，手孔盒500的尺寸相对较小，对混凝土预制桩有效截面面积减少小，同时减少的混凝土截面可通过用手孔盒500的承载力来弥补，同时尺寸较小的手孔盒500布置时可避开主筋和张拉螺栓孔等，在现有端板有限的截面上进行布置。