基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置的制作方法

本技术涉及桩基施工，具体讲是一种基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置。

背景技术：

1、随着国家经济建设的发展，地下空间的建设也越来越频繁，而作为支挡、加固和保护地下空间的基坑支护体系的施工技术也获得了长足的进步。近年来，为避免超过建筑项目红线，相关政策禁止了软土深基坑采用土锚杆支护；而采用围护桩加水平向内支撑的支护结构造价又比较高；所以，围护桩、压顶梁结合基坑内斜撑桩的组合支护形式获得日益广泛的应用。

2、基坑内斜撑桩一般由伸入基坑底板下方的组合式斜桩和位于基坑底板上方的钢管斜撑构成；钢管斜撑的上端经一个千斤顶预加载装置抵靠住压顶梁，钢管斜撑下端支承在组合式斜桩上端；组合式斜桩一般由中心的预制砼方桩和外部包裹的水泥土桩构成。

3、基坑内斜撑桩采用一体式桩机施工过程中，由于桩底端为软土地基而成桩后往往标高超低；若斜撑桩顶部超高设置，则容易被围护排桩顶冠梁或称压顶梁开挖基槽时碰撞而导致倾斜断裂。所以斜撑桩的标高超低的顶端和千斤顶预加载装置之间需要一种对接的接头管连接，接头管即套筒式接头管装置。

4、现有技术的套筒式接头管装置仅在接头管的下端与插入的钢管斜撑的上端部焊接，其焊接区主要为仰焊区，而钢管斜撑的上端与套筒式接头管的上节钢管仅靠管壁与管壁对接。该现有技术的套筒式接头管装置由于钢管斜撑的上端与接头管插接时容易产生偏心，且仰焊使焊接的强度和力学性能均有欠缺，在千斤顶预加载过程中及基坑开挖的水土侧压力作用下，容易在接头处产生屈服现象即俗称压瘪或称压扁的现象或起拱式弯曲而失稳。即，以上现有技术套筒式接头管装置无法保证基坑内斜撑桩整体稳定的轴向承载力，不能安全传递基坑围护桩经冠梁或称压顶梁传递来的轴向压力。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是，提供一种使钢管斜撑的上端部与套筒式接头管对接牢固和可靠、即使承受较大值轴向压力也不会产生屈服和起拱弯曲现象、并能安全传递基坑围护排桩经冠梁传递来的轴向压力的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置。

2、本实用新型的技术解决方案是，提供一种基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，包括上小下大且接口处相互套合的上节钢管和下节钢管，上节钢管与下节钢管连接处的外周焊接，下节钢管的下端与插入的钢管斜撑的上端部焊接，上节钢管的顶端固定有一横向的钢垫板，钢管斜撑的上端面与横向的钢垫板的底平面抵紧；下节钢管沿圆周设有多个焊孔，每个焊孔的环边均与钢管斜撑的上端部焊接。

3、采用以上结构后，本实用新型基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置具有以下优点：由于上节钢管的顶端固定有一横向的钢垫板，钢管斜撑的上端面与横向的钢垫板的底平面抵紧；下节钢管沿圆周设有多个焊孔，每个焊孔的环边或称环形边均与钢管斜撑的上端部焊接，钢管斜撑的上端与套筒式接头管的上节管不是管壁与管壁的对接，而是钢管斜撑的上端面与横向的钢垫板的底面的端面与端面的抵接；加上多个焊孔与钢管斜撑的上端部的焊接，虽然下节钢管的下端与插入的钢管斜撑的上端部仍然有仰焊，但该仰焊仅起辅助性的作用，上节钢管与下节钢管的圆周焊接、多个焊孔的环形边与钢管斜撑的上端部的焊接和下节钢管的下端与插入的钢管斜撑的上端部的焊接构成立体焊接，并使横向的钢垫板牢牢固定如焊接特别是上节钢管的轴向限位，使钢管斜撑、本套筒式接头管和千斤顶预加载装置的千斤顶的套筒相互之间同轴线，防止了对接偏心，使钢管斜撑的上端部与套筒式接头管的套筒对接牢固和可靠，上节钢管下端和钢管斜撑上端轴向抵靠稳固贴合，即使承受较大值轴向压力如承受该轴向压力的最大值2800kn，本套筒式接头管装置也不会产生屈服和起拱弯曲现象，能有效保证基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力，并能安全传递基坑围护排桩经冠梁或称压顶梁传递来的轴向压力。

4、进一步地，所述的焊孔为高度大于宽度的矩形焊孔。采用以上结构后，相对圆形等其他形状的焊孔而言，矩形焊孔焊接的路径更长，焊接更牢固，焊接处的力学性能更好。进一步保证了本套筒式接头管装置不会产生屈服和起拱弯曲现象、能有效保证基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并能安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

5、进一步地，多个焊孔位于下节钢管高度的中间；多个焊孔的底端与下节钢管的底端的距离相等；多个焊孔沿圆周均匀布置。采用以上结构后，其力学性能更好，更进一步保证了本套筒式接头管装置不会产生屈服和起拱弯曲现象、能有效保证基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并能安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

6、进一步地，焊孔为三个，三个焊孔的宽度平分线相互之间的夹角为120°。采用以上结构后，为一种较佳的具体实施例，其力学性能更好，更进一步保证了本套筒式接头管装置不会产生屈服和起拱弯曲现象、能有效保证基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并能安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

7、进一步地，横向的钢垫板的直径等于下节钢管的内径；横向的钢垫板与下节钢管的上端面平行；横向的钢垫板与下节钢管的内壁点焊。采用以上结构后，使套筒式接头管装置本身及其与上端的千斤顶的套筒和下端的钢管斜撑的同轴线度更好，进一步保证了防止偏心和本套筒式接头管装置不会产生屈服和起拱弯曲现象的技术效果。

8、进一步地，上节钢管的底端面与横向的钢垫板的顶面抵紧；上节钢管的外圆壁与下节钢管的内圆壁之间有间隙，间隙内沿圆周压入多块上大下小的楔形钢片使上节钢管与下节钢管同轴线；所述的上节钢管与下节钢管连接处的外周焊接为第一角焊缝并沿圆周完整焊接。采用以上结构后，使套筒式接头管装置本身及其与上端的千斤顶的套筒和下端的钢管斜撑的同轴线度更好，进一步保证了防止偏心和本套筒式接头管装置不会产生屈服和起拱弯曲现象及更有效保证基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并更安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

9、进一步地，千斤顶预加载装置的千斤顶的套筒底端有一直径内缩的圆形企口管,上节钢管的顶端套合在圆形企口管外并顶至千斤顶的套筒底端的台阶面，上节套管的外径与千斤顶的套筒的外径相等。采用以上结构后，使本套筒式接头管装置与千斤顶预加载装置的千斤顶的套筒的同轴线度更好，连接更牢固，再更进一步保证了基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

10、进一步地，下节钢管与插入的钢管斜撑的上端部采用第二角焊缝并沿圆周完整焊接。虽然该处仍有仰焊，但采用以上结构后，使本套筒式接头管装置与钢管斜撑的上端部的连接处连接更牢固，力学性能相对提高，再更进一步保证了基坑内斜撑桩的整体稳定的轴向承载力、并安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力的技术效果。

技术特征：

1.一种基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，包括上小下大且接口处相互套合的上节钢管和下节钢管，上节钢管与下节钢管连接处的外周焊接，下节钢管的下端与插入的钢管斜撑的上端部焊接，其特征在于：上节钢管的顶端固定有一横向的钢垫板，钢管斜撑的上端面与横向的钢垫板的底平面抵紧；下节钢管沿圆周设有多个焊孔，每个焊孔的环边均与钢管斜撑的上端部焊接。

2.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：所述的焊孔为高度大于宽度的矩形焊孔。

3.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：多个焊孔位于下节钢管高度的中间；多个焊孔的底端与下节钢管的底端的距离相等；多个焊孔沿圆周均匀布置。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：焊孔为三个，三个焊孔的宽度平分线相互之间的夹角为120°。

5.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：横向的钢垫板的直径等于下节钢管的内径；横向的钢垫板与下节钢管的上端面平行；横向的钢垫板与下节钢管的内壁点焊。

6.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：上节钢管的底端面与横向的钢垫板的顶面抵紧；上节钢管的外圆壁与下节钢管的内圆壁之间有间隙，间隙内沿圆周压入多块上大下小的楔形钢片使上节钢管与下节钢管同轴线；所述的上节钢管与下节钢管连接处的外周焊接采用第一角焊缝并沿圆周完整焊接。

7.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：千斤顶预加载装置的千斤顶的套筒底端有一直径内缩的圆形企口管，上节钢管的顶端套合在圆形企口管外并顶至千斤顶的套筒底端的台阶面，上节套管的外径与千斤顶的套筒的外径相等。

8.根据权利要求1所述的基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，其特征在于：下节钢管与插入的钢管斜撑的上端采用第二角焊缝并圆周完整焊接。

技术总结
本技术公开了一种基坑内斜撑桩的套筒式接头管装置，包括上小下大且接口处相互套合的上节钢管和下节钢管，上节钢管与下节钢管连接处的外周焊接，下节钢管的下端与插入的钢管斜撑的上端部焊接，上节钢管的顶端固定有一横向的钢垫板，钢管斜撑的上端面与横向的钢垫板的底平面抵紧；下节钢管沿圆周设有多个焊孔，每个焊孔的环形边均与钢管斜撑的上端部焊接；所述的焊孔为高度大于宽度的矩形焊孔；多个矩形焊孔位于下节钢管高度的中间。本套筒式接头管装置能使钢管斜撑的上端与套筒式接头管对接牢固和可靠，即使承受较大值的轴向压力也不会产生屈服和起拱弯曲现象，并能安全传递基坑围护排桩经压顶梁传递来的轴向压力。

技术研发人员：李福连,马钻,李连方,贾凯伟,徐兴全,叶周红
受保护的技术使用者：浙江鸿晨建设有限公司
技术研发日：20230707
技术公布日：2024/1/15