一种预应力混凝土管桩的连接装置

本技术涉及预应力混凝土管桩，具体涉及是预应力混凝土管桩的连接装置。

背景技术：

1、预应力混凝土管桩的工程应用广泛，当桩身较长时，需要将多节预应力混凝土管桩连接形成一个整体。目前主要的连接方式有焊接、螺栓连接、外箍连接等。采用焊接的方式连接，焊接连接对施工人员的技术要求较高，现场焊接焊缝质量影响因素多，存在质量无法有效控制的缺点。由于焊缝质量很难得到保证，预应力混凝土管桩的抗拔性能不足，在受到向上的作用力时容易断裂脱节。螺栓等机械方法连接存在上下丝口不易对齐，连接结构复杂，可靠度低等问题。采用抱箍连接，则加大了桩身直径，不利桩身的下沉。

技术实现思路

1、为解决上述混凝土管桩连接过程中存在的问题，本实用新型提供一种预应力混凝土管桩的连接装置，可快速牢固地连接上下两节混凝土管桩。

2、为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

3、一种预应力混凝土管桩连接装置，包括第一端头板、第二端头板、第一环形板、第二环形板、销钉以及外箍，第一端头板上端和第二端头板下端均能与预应力混凝土管桩连接，第一端头板的下表面固定第一环形板，第一端头板和第一环形板同轴设置，第二端头板的上表面固定第二环形板，第二端头板和第二环形板同轴设置，第一环形板的外径小于第二环形板的内径或第一环形板的内径大于第二环形板的外径，使得第一环形板下端能插入第二环形板上端或第二环形板上端能插入第一环形板下端，第一环形板和第二环形板上均沿环向设有若干孔洞，当第一环形板下端能插入第二环形板上端或第二环形板上端能插入第一环形板下端时，第一环形板和第二环形板上的孔洞一一对齐，组成销孔，销孔的孔内侧直径小于孔外侧直径，销孔形状与销钉相适配，销钉能插入销孔中，将第一环形板和第二环形板相互卡合固定，外箍能合抱在第一环形板和第二环形板外侧，阻挡销钉从孔洞滑出。

4、在其中的一些实施例中，第一环形板和第二环形板的中轴线分别垂直于第一端头板和第二端头板的上下表面，第一环形板和第二环形板的高度、厚度相同。

5、在其中的一些实施例中，第一端头板、第二端头板、第一环形板和第二环形板均由钢材制造。

6、在其中的一些实施例中，第一环形板的下部边缘和第二环形板的上部边缘作磨圆处理。

7、在其中的一些实施例中，第一环形板和第二环形板上沿环向均匀设有若干孔洞，同一环形钢板上的孔洞形状和尺寸一样，孔洞呈圆台形，孔洞的中轴线沿水平向指向桩身中轴线，孔洞直径沿桩身径向外大内小，且对接后位于内侧的环形板上孔洞的最大直径等于位于内侧的环形板上孔洞的最小直径。

8、在其中的一些实施例中，销钉采用高强度钢制造，销钉呈一端直径大，另一端直径小的圆台状，销钉最大直径小于销孔的最大直径，销钉最小直径大于销孔的最小直径。

9、在其中的一些实施例中，销钉的长度稍大于第一环形板和第二环形板的厚度之和，待销钉插入销孔后，由于第一环形板和第二环形板未必完全贴合，第一环形板和第二环形板之间具有间隙，故销钉外端具有位于销孔内和凸出至销孔外两种可能性，如销钉外端位于销孔内，则在销钉外端固定橡胶垫片，再将橡胶垫片磨平至与外侧的环形板外表面齐平，如销钉外端凸出至销孔外，磨平销钉外端至与外侧的环形板外表面齐平。

10、在其中的一些实施例中，销钉外端需固定橡胶垫片时，橡胶垫片通过胶水粘接在销钉外端。

11、在其中的一些实施例中，外箍分为半环形的两片半箍，这两片半箍的两端均设置能相互对齐的螺栓孔，螺栓同时穿过螺栓孔将两片半箍合抱固定，用来阻止销钉向外移动。

12、在其中的一些实施例中，外箍上设置一圈水平向加劲肋，水平加劲肋与各销孔高度齐平，外箍外侧设置保护层；外箍与保护层之间填充防腐材料层。

13、与现有技术相比，本实用新型所具有的优点：

14、1.采用本连接的方案，连接速度快，对现场施工人员的技术要求低，可方便快速完成桩基的施工；

15、2.第一环形板的下部边缘和第二环形板的上部边缘作磨圆处理，使得上节管桩和下节管桩对齐时，精度宽容度大。

16、3.两个环形钢板的孔洞对齐，形成了与销钉相适应的圆台形销孔，使得销钉便于插入，对于销钉插入精度有一定宽容度。

17、4.本方案的端头板连接为机械连接，连接质量有保障，尤其在抗拔时，性能优于传统焊接方案。

技术特征：

1.一种预应力混凝土管桩的连接装置，其特征在于，包括第一端头板（1）、第二端头板（2）、第一环形板（11）、第二环形板（21）、销钉（3）以及外箍（4），第一端头板（1）上端和第二端头板（2）下端均能与预应力混凝土管桩连接，所述的第一端头板（1）的下表面固定第一环形板（11），所述的第一端头板（1）和第一环形板（11）同轴设置，第二端头板（2）的上表面固定第二环形板（21），所述的第二端头板（2）和第二环形板（21）同轴设置，所述的第一环形板（11）的外径小于第二环形板（21）的内径或第一环形板（11）的内径大于第二环形板（21）的外径，使得第一环形板（11）下端能插入第二环形板（21）上端或第二环形板（21）上端能插入第一环形板（11）下端，所述的第一环形板（11）和第二环形板（21）上均沿环向设有若干孔洞，当第一环形板（11）下端能插入第二环形板（21）上端或第二环形板（21）上端能插入第一环形板（11）下端时，第一环形板（11）和第二环形板（21）上的孔洞一一对齐，组成销孔，所述的销孔的孔内侧直径小于孔外侧直径，所述的销孔形状与销钉（3）相适配，所述的销钉（3）能插入销孔中，将第一环形板（11）和第二环形板（21）相互卡合固定，所述的外箍(4)能合抱在第一环形板（11）和第二环形板（21）外侧，阻挡销钉（3）从孔洞滑出。

2.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土管桩的连接装置，其特征在于，所述的第一环形板（11）和第二环形板（21）的中轴线分别垂直于第一端头板（1）和第二端头板（2）的上下表面，第一环形板（11）和第二环形板（21）的高度、厚度相同。

3.根据权利要求2所述的一种预应力混凝土管桩的连接装置，其特征在于，所述的第一端头板（1）、第二端头板（2）、第一环形板（11）和第二环形板（21）均由钢材制造。

4.根据权利要求3所述的一种预应力混凝土管桩的连接装置，其特征在于，第一环形板（11）的下部边缘和第二环形板（21）的上部边缘作磨圆处理。

5.根据权利要求4所述的一种预应力混凝土管桩的连接装置，其特征在于，第一环形板（11）和第二环形板（21）上沿环向均匀设有若干孔洞，同一环形钢板上的孔洞形状和尺寸一样，孔洞呈圆台形，孔洞的中轴线沿水平向指向桩身中轴线，孔洞直径沿桩身径向外大内小，且对接后位于内侧的环形板上孔洞的最大直径等于位于内侧的环形板上孔洞的最小直径。

6.根据权利要求5所述的一种预应力混凝土管桩的连接装置，其特征在于，销钉（3）采用高强度钢制造，销钉（3）呈一端直径大，另一端直径小的圆台状，销钉（3）最大直径小于销孔的最大直径，销钉（3）最小直径大于销孔的最小直径。

7.根据权利要求6所述的一种预应力混凝土管桩的连接装置，其特征在于，所述的销钉（3）的长度稍大于第一环形板（11）和第二环形板（21）的厚度之和，待销钉（3）插入销孔后，由于第一环形板（11）和第二环形板（21）未必完全贴合，第一环形板（11）和第二环形板（21）之间具有间隙，故销钉（3）外端具有位于销孔内和凸出至销孔外两种可能性，如销钉（3）外端位于销孔内，则在销钉（3）外端固定橡胶垫片，再将橡胶垫片磨平至与外侧的环形板外表面齐平，如销钉（3）外端凸出至销孔外，磨平销钉（3）外端至与外侧的环形板外表面齐平。

8.根据权利要求7所述的一种预应力混凝土管桩的连接装置，其特征在于，所述的销钉（3）外端需固定橡胶垫片时，橡胶垫片通过胶水粘接在销钉（3）外端。

9.根据权利要求8所述的一种预应力混凝土管桩的连接装置，其特征在于，所述的外箍(4)分为半环形的两片半箍(43)，这两片半箍的两端均设置能相互对齐的螺栓孔(42),螺栓（44）同时穿过螺栓孔(42)将两片半箍(43)合抱固定，用来阻止销钉（3）向外移动。

10.根据权利要求9所述的一种预应力混凝土管桩的连接装置，其特征在于：所述的外箍(4)上设置一圈水平向加劲肋(41)，水平加劲肋与各销孔高度齐平，外箍(4)外侧设置保护层；外箍(4)与保护层之间填充防腐材料层。

技术总结
本技术涉及一种预应力混凝土管桩连接装置，包括上端头板、下端头板、上环形钢板、下环形钢板、销钉、外箍。上节管桩的下端头板和下节管桩的上端头板均固定了一块环形钢板，两个端头板上的环形钢板直径一大一小，使得两块环形钢板刚好可以对接到一起；环形钢板上沿环向设有若干孔洞，销钉可以放入孔洞内将上下两节管桩连接；销钉呈圆台状其直径内小外大，平均直径比环形钢板上的孔洞平均直径稍小，长度稍大于孔洞的深度，可修正由于施工和制造引起的误差，销钉后端用橡胶垫片填充平整；外箍分为两片，使用螺栓连接，两块外箍对齐后形成一块环形钢板用来阻止销钉向外移动；外箍中间设置加劲肋，加劲肋和孔洞位置相同，起到加强外箍的作用。

技术研发人员：程晔,李景松
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：20221212
技术公布日：2024/1/12