一种加固机械接头和混凝土桩的制作方法

1.本实用新型涉及混凝土桩连接技术领域，具体涉及一种加固机械接头和混凝土桩。


背景技术：

2.一般的工程桩(预制桩)都为多节桩，抗拔桩也不例外，一般都需要接桩。现有预制桩端部一般通过机械接头进行桩之间的快速连接。
3.然而，现有的机械接头存在以下问题：桩的端面存在一定的倾斜度，国标gb13476-2009中表6管桩尺寸允许偏差规定：针对直径为 300mm至700mm的管桩，其端面允许存在的倾斜距离为-2mm至+5mm，直径为800mm至1400mm的管桩，其端面允许存在的倾斜距离为-4mm至 +7mm，因此当两根桩(直径在300mm至700mm)对接时，在只考虑一根桩端面倾斜时，最大会存在5mm的间隙。当桩端面存在倾斜时，使用该机械接头进行混凝土桩连接会存在过插入或欠插入的问题。由于插接接头为一次性插接产品，一旦出现失败，肉眼无法发觉，而且目前施工过程中没有相关规范针对插接接头插接状况进行检测的要求，这就导致带有插接失败的接头的混凝土构件在工程中继续被使用，为工程带来极为严重的安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型提出了一种机械接头，该机械接头能够解决现有机械接头出现插杆过插入或欠插入时造成桩连接失败的问题。
5.本实用新型采用的技术手段如下：
6.一种加固机械接头，包括插杆、连接件、止挡件、弹簧和容纳空间；
7.所述插杆包括设有外螺纹的插杆固定座和设有第一卡齿的插头；
8.所述连接件包括套筒结构的连接件本体和设置在所述连接件本体一端并沿所述连接件本体的周向布置的多个弹片，所述弹片的内壁设有第二卡齿，所述连接件本体设于所述容纳空间的开口处，所述弹片设于所述容纳空间内；
9.所述止挡件包括驱动部和止挡部，所述驱动部伸入所述弹片之间，所述止挡部设于所述驱动部远离所述连接件本体的一侧，所述止挡部外周设有止挡凸起，所述弹簧设于所述止挡凸起远离所述连接件本体的一侧，且所述止挡凸起将所述弹簧压缩于所述容纳空间内；
10.当所述插头插入所述连接件中时，所述第一卡齿与第二卡齿相互卡合，且所述插头向所述驱动部施加推力以解除所述止挡凸起对所述弹簧的压缩，使所述弹簧的靠近所述连接件本体的一端环抱于所述弹片外侧。
11.进一步地，所述插杆还包括用于连接所述插杆固定座和所述插头的插杆连接部；所述插杆连接部为由连接插杆固定座的一端向连接所述插头的一端外径逐渐缩小的锥形柱体结构；
12.所述连接件本体内设有锥形容纳槽，所述锥形柱体结构与所述锥形容纳槽的锥度
一致。
13.进一步地，所述锥形柱体结构的长度为所述插头外径的1倍-3倍。
14.进一步地，所述容纳空间底面直径小于所述容纳空间开口直径。
15.进一步地，所述弹簧靠近所述容纳空间开口的一端包括至少两圈相互紧贴的弹簧圈。
16.进一步地，所述止挡凸起的径向长度不大于所述弹簧的线径，所述止挡件还包括限位部，所述限位部设于所述止挡部远离所述驱动部的一侧，且所述限位部伸入所述弹簧内，所述限位部径向最大长度与所述弹簧内径的差值小于所述止挡凸起的径向长度。
17.进一步地，还包括第一固定套筒和第二固定套筒，所述第一固定套筒一端为主筋固定端，另一端与所述插杆固定座螺纹连接，所述第二固定套筒一端为主筋固定端，另一端与所述连接件本体螺纹连接。
18.一种混凝土桩，包括混凝土桩本体和任意一项所述的加固机械接头。
19.进一步地，所述混凝土桩本体的一端设有第一端头板，所述第一端头板与所述插杆固定座螺纹连接，所述轮凝土桩本体另一端设有第二端头板，所述第二端头板与所述连接件本体螺纹连接。
20.进一步地，所述混凝土桩本体的一端设有第一固定套筒，所述第一固定套筒的一端为主筋固定端，另一端与所述插杆固定座螺纹连接；
21.所述混凝土桩本体的另一端设有第二固定套筒，所述第二固定套筒的一端为主筋固定端，另一端与所述连接件本体螺纹连接。
22.与现有技术比较，本实用新型所述的加固机械接头具有以下有益效果：1、插杆与连接件通过卡齿结构进行卡接，保证插杆与连接件的插接牢靠，进而保证了混凝土桩的抗拔性能；2、插杆插入后，弹簧弹起，环抱连接件的弹片，避免弹片在混凝土桩的拉拔力下张开，避免了连接失效。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例1公开的一种加固机械接头的结构图；
24.图2为图1中a部分的放大图；
25.图3为本实用新型实施例1公开的插杆结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例1公开的连接件结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例1公开的连接件俯视示意图；
28.图6为图5中b-b视角的剖视图；
29.图7为图5中c-c视角的剖视图；
30.图8为本实用新型实施例1公开的止挡件结构示意图；
31.图9为本实用新型实施例1公开的一种混凝土桩结构视图；
32.图10为本实用新型实施例2公开的一种混凝土桩结构视图；
33.图11为图9中d部分的放大图；
34.图12为图10中e部分的放大图。
35.图中：1、插杆；10、插杆固定座；11、插头；110、第一卡齿；12、插杆连接部；2、连接件；20、连接件本体；21、弹片；210、弹片连接部；211、弹片卡接部；212、弧形过渡面；22、第二
卡齿；23、锥形容纳槽；24、切槽； 240、扩孔；3、止挡件；31、驱动部；32、止挡部；33、限位部；34、止挡凸起；4、弹簧；50、第一固定套筒；51、第二固定套筒；52、第一端头板；53、第二端头板；6、混凝土桩本体；60、主筋；9、容纳空间。
具体实施方式
36.实施例1
37.如图1、图2所示，本实施例公开了一种加固机械接头，包括插杆 1、连接件2、止挡件3、弹簧4和容纳空间9；
38.如图3所示，所述插杆1包括设有外螺纹的插杆固定座10和设有第一卡齿110的插头11；
39.如图4-图7所示，所述连接件2包括套筒结构的连接件本体20和设置在所述连接件本体20一端并沿所述连接件本体20的周向布置的多个弹片21，所述弹片21的内壁设有第二卡齿22，所述连接件本体20设于所述容纳空间9的开口处，所述弹片21设于所述容纳空间9内；
40.如图8所示，所述止挡件3包括驱动部31和止挡部32，所述驱动部 31伸入所述弹片21之间，所述止挡部32设于所述驱动部31远离所述连接件本体20的一侧，所述止挡部32外周设有止挡凸起34，所述弹簧4 设于所述止挡凸起34远离所述连接件本体20的一侧，且所述止挡凸起 34将所述弹簧4压缩于所述容纳空间9内；
41.当所述插头11插入所述连接件2中时，所述第一卡齿110与第二卡齿22相互卡合，且所述插头11向所述驱动部31施加推力以解除所述止挡凸起34对所述弹簧4的压缩，使所述弹簧4的靠近所述连接件本体20 的一端环抱于所述弹片21外侧。
42.本实施例中公开的加固机械接头，插杆1与连接件2通过卡齿结构进行卡接，保证插杆1与连接件2的插接牢靠，进而保证了混凝土桩的抗拔性能；插杆插入后，弹簧弹起，环抱连接件的弹片，避免弹片在混凝土桩的拉拔力下张开，避免了连接失效；驱动部31伸入弹片21之间，即使插杆1插入连接件2的深度不足，第一卡齿与第二卡齿仍然可以有合适的卡合位置进行卡合，保证混凝土桩的连接，而且，在插杆1 插入连接件2的深度不足的情况下，插杆1仍然能够触碰到伸入弹片21 之间的驱动部31并对驱动部31施加作用力，使止挡件向远离容置空间开口的方向位移，解除止挡件对弹簧的限制，使弹簧从被压缩状态弹起，弹簧的端部环抱弹片，避免混凝土桩在承受拉拔时，弹片在拉拔力下张开。
43.本实施例中，所述插杆1还包括用于连接所述插杆固定座10和所述插头11的插杆连接部12；所述插杆连接部12为由连接插杆固定座10的一端向连接所述插头11的一端外径逐渐缩小的锥形柱体结构；
44.所述连接件本体20内设有锥形容纳槽23，所述锥形柱体结构与所述锥形容纳槽23的锥度一致。
45.当插杆插入连接件中时，插杆连接部与锥形容纳槽能够贴合在一起，使得连接件和插杆之间没有间隙，进而提高了机械结构的抗剪切了，进而提高了预制混凝土桩之间连接的抗剪切能力。
46.进一步地，所述锥形柱体结构的锥度为5
°
至30
°
，所述锥形柱体结构的长度为所述插头11外径的1倍-3倍，可以使本实用新型公开的机械接头获得更好的抗剪切能力。
47.进一步地，如图6所示，所述弹片21包括弹片连接部210和弹片卡接部211；
48.所述弹片卡接部211的内壁上设有所述第二卡齿22，所述弹片连接部210用于连接所述连接件本体20和所述弹片卡接部211；
49.所述弹片连接部210的外壁为弧形过渡面212，使得所述弹片连接部 210由与连接件本体20连接的一端向与弹片卡接部211连接的一端厚度逐渐减小，弹片连接部210外壁为弧形过渡面，使得其厚度逐渐变化，即能够便于弹片沿径向方向的张开以便于插头插入弹片卡接部内，同时避免弹片张开过程中造成弹片连接部应力集中，提高连接件的使用寿命。
50.进一步地，如图7所示，所述弹片卡接部211处于自由状态时，所述弹片卡接部211的自由端相对于与弹片连接部210连接的一端向连接件2的径向内侧倾斜，图中角度a为一个小角度的锐角，且当插头11插入所述连接件2中时，所述弹片卡接部211的内壁与所述连接件2的轴线平行，插头插入连接件中后，弹片卡接部的内壁与连接件的轴线平行，可以使得弹片卡接部与插头完全抱裹住，即能够保证所有的第一卡齿和第二卡齿全部相互卡合，以提高插杆与连接件的抗拔能力。
51.进一步地，相邻两个所述弹片21之间形成切槽24，所述切槽24靠近连接件本体20的一端沿所述连接件2的径向方向设有扩孔240，在切槽24的根部设有扩孔240可以避免弹片张开过程中出现应力集中(两个弹片之间切槽宽度增加)，保证弹片张开过程连接件不损坏。
52.进一步地，所述第一卡齿110和所述第二卡齿22为三角形齿，所述第一卡齿110和所述第二卡齿22的齿距为1-5mm，齿牙高为0.5-2mm，以保证插杆和连接件之间获得较好的卡合效果，提高其抗拔能力，在本实用新型中，卡齿的牙距和长度可以根据插杆和连接件之间所受的拉力和允许产生的间隙进行设置，插头插入连接件中后，在机械接头受拉拔力时，插杆与连接件之间产生的间隙最大为牙距的一半，该间隙远远的小于现有的机械接头所产生的间隙，可以保证插杆与连接件的插接牢靠，进而保证了混凝土桩的抗拔性能。
53.进一步地，所述弹簧4靠近所述容纳空间9开口的一端包括至少两圈相互紧贴的弹簧圈。弹簧4呈螺旋状结构，弹簧钢丝绕过360度为一圈弹簧圈，至少两圈的弹簧钢丝环抱在弹片外侧，进一步增大弹簧对弹片的环箍力，保证弹片无法二次张开。
54.本实施例中，所述止挡凸起34的径向长度不大于所述弹簧4的线径，所述止挡件3还包括限位部33，所述限位部33设于所述止挡部32 远离所述驱动部31的一侧，且所述限位部33伸入所述弹簧4内，所述限位部33径向最大长度与所述弹簧4内径的差值小于所述止挡凸起34 的径向长度。
55.止挡凸起34压在弹簧4的一端，所述限位部33伸入所述弹簧4 内，限制所述止挡件3的径向位置，使止挡凸起34能够均匀的压在弹簧 4的端部。止挡凸起34的径向长度较小，满足压住弹簧4的要求，同时减小对弹簧弹起的影响，避免过大的止挡凸起34在受力发生破坏后，阻碍弹簧的弹起，影响机械接头的连接强度。
56.本实施例中，止挡件中间具有轴向贯通的圆柱形通孔，可以节省材料，降低成本，而且，当需要向容纳空间内灌注结构胶时，结构胶可以通过圆柱形通孔充满容纳空间。
57.本实施例还公开了一种混凝土桩，包括混凝土桩本体6和所述加固机械接头。如图9、图11所示，图中所示的为管桩，还可以是方桩或异形柱等其他预制混凝土桩，两个相邻的预制混凝土桩通过本实施例公开的加固机械接头连接。所述混凝土桩本体的一端设有第一
端头板52，所述第一端头板52与所述插杆固定座10螺纹连接，所述混凝土桩本体另一端设有第二端头板53，所述第二端头板53与所述连接件本体20螺纹连接。
58.混凝土桩本体的端部设有圆形孔洞，所示圆形孔洞与端头板的开孔连通，共同构成容纳空间9，本实施例中，所述容纳空间9底面直径小于所述容纳空间9开口直径，圆形孔洞为锥形孔，所述锥形孔的锥角大于0
ꢀ°
且小于6
°
。
59.实施例2
60.如图10、图12所示，本实施例与实施例1不同的是，本实施例公开的加固机械机头还包括第一固定套筒50和第二固定套筒51，所述第一固定套筒50一端为主筋固定端，另一端与所述插杆固定座10螺纹连接，所述第二固定套筒51一端为主筋固定端，另一端与所述连接件本体20 螺纹连接。
61.本实施例还公开了一种混凝土桩，预制混凝土桩本体内设有主筋 60，主筋60的一端与第一固定套筒50的主筋固定端连接，主筋60的另一端与第二固定套筒51的主筋固定端连接，第一固定套筒的另一端设有内螺纹以与插杆固定座螺纹连接，第二固定套筒的另一端设有内螺纹以与连接件本体螺纹连接。
62.两个相邻的预制混凝土桩能够通过本实施例中公开的机械接头进行连接，即预制混凝土桩设有插杆的一端能够与相邻的预制混凝土桩设有连接件的一端对接，通过插杆与连接件的插接实现相邻两个混凝土桩的连接。
63.以上所述，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。