专利名称：一种用于预应力混凝土管桩的内置式机械快速接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑工程中的预应力混凝土管桩施工中的机械连接技术，具体的 讲是一种用于预应力混凝土管桩的内置式机械快速接头装置。
背景技术：
目前预应力混凝土管桩在我国建设工程施工过程中普遍使用，是不可缺少的构件 材料，它广泛应用于大型建筑、车站、码头、桥梁等公共设施中，为我国的建筑业发展发挥了 重要作用。然而随着建筑业的飞快发展，土地使用的日益紧张，目前大多数中高层住宅房屋 或大型公共建筑设施须建地下室工程，因此预应力混凝土抗拔管桩更显重要，但是传统的 预应力混凝土抗拔管桩连接都采用人工焊接，众所周知人工焊接是一项技术性要求较高的 技术工种，焊接过程中的很多因素都会造成焊接质量达不到技术要求而直接影响管桩连接 质量，目前管桩采用焊接方法连接所存在的严重弊端主要体现以下几点a.焊接时间长，每次约需30分钟。b.在雨天不能进行焊接施工。c.焊接后遇水产生淬硬，易产生烂桩。d.力学性能差，由于焊接两根桩时不是桩的整个端面焊接，而只是在桩的边沿焊 接一圈，所以难以保证焊接后的接桩性能。e.焊接后只对10%焊接处进行探伤检测，其余90%的接头没有进行检测，必然存
在质量隐患。为克服上述因采用焊接方法连接造成的弊端，有人设计一种插齿式管桩机械连接 接头。该接头的构造是通过在被连接管桩的上下节端头板预设几个插销孔，孔内装有夹紧 弹簧，然后用几根带齿状的插销对准插销孔进行安装来完成连接，其存在的不利因素有因 对中性差，现场施工不方便，桩身垂直度控制难度大，低应变检测(即桩身完整性检测)难 以达标。为克服以上弊端，本申请人曾设计出一种“预应力混凝土管桩机械螺纹接头”(专 利号ZL03248946. ；3)，该专利接头是由连接端盘、螺纹端盘、位于连接端盘和螺纹端盘上的 锥度对中机构及套状连接螺母等构件组成，具有施工方便，采用锥度对中，对中性能好，采 用螺纹连接，现场连接速度快，质量稳定，抗拔性能优越，能保证低应变检测达标，经质检部 门检测，接桩后桩的受力性能等各项性能均能满足国家现有标准要求。存在的缺点是构件 加工成本高。目前，国家相关部门对采用预应力混凝土抗拔管桩的施工质量问题十分重视，已 先后出台一些指导性文件及相关标准，要求在预应力混凝土管桩、抗拔管桩连接中采用机 械连接，因此开发一种抗拔性能优越、施工方便、结构简单、且成本较低廉的预应力混凝土 抗拔管桩机械连接接头势在必行。
发明内容本实用新型的目的是提供一种用于预应力混凝土管桩的内置式机械快速接头，使得不仅具有抗拔性能优越，施工方便，而且具有结构简单，成本低廉的特点。本实用新型是以如下技术方案实现的，该内置式机械快速接头仍包括上下两个与 上下节管桩(即与上下节桩)端头相固接的端头板(又称端板)，其技术特征在于还包括a、具有一内齿转盘(相当于起锁紧螺母用途)，即在该内齿转盘中间带一圈内 齿，连接后，它是处于整个接头装置的中间层位置，其底面，即下盘面靠接在下节桩的上端 (头)板上，其上表面，即上盘面是与上节桩的下端(头)板接触；b、具有若干个齿轮锁紧偏心轮轴(又称偏移齿轮锁紧轴)，每个偏心轮轴是由一 能与内齿转盘的内齿相啮合的齿轮轴部分及分布在齿轮轴两端头的锁紧偏心轮(或偏心 块)构成；C、具有一用于定位安装(定位支承)齿轮锁紧偏心轮轴的盘状支架(作为齿轮偏 心轮轴的定位支撑件)；d、具有上下两个分别固接在上下端头板内(表)面上的端板加固圈，且固接后在 端板加固圈和端板内(表)面之间形成一圈用于齿轮锁紧偏心轮轴转向锁紧时所需的预留 锁紧空间，该端板加固圈应是在管桩浇注前就已固接(焊接)在端板的内(表)面。进行连接施工时，转动内齿转盘，其内齿轮可带动齿轮锁紧偏心轮轴的齿轮轴作 同步转动并让齿轮轴两端头的锁紧偏心轮(或偏心块)也旋转到设定的预留锁紧空间以使 其双向卡紧住(锁紧)上下两节管桩的端头板以完成连接。本实用新型在具体实施时，其上述技术特征可以进一步具体为一、所述齿轮锁紧偏心轮轴两端头的锁紧偏心轮(或偏心块)是制成带有斜坡的 结构(纵向剖面呈锥状结构)，制成斜坡状结构的目的是在进行对齿轮锁紧偏心轮轴转向 锁紧时，让锁紧偏心轮(或偏心块)能顺利转入(进入)预留的锁紧空间。二、在所述盘状支架的边沿开设有若干均勻(或对称)分布的凹形安装槽(开口 槽)，所述齿轮锁紧偏心轮轴是均勻地定位安装于各凹形安装槽中。三、在所述内齿转盘的盘面均勻开设有若干圆弧形槽孔，在每个圆弧形槽孔内安 放有滚珠，安放具有起止推轴承作用的滚珠，目的是减轻转动内齿转盘带动齿轮锁紧偏心 轮轴转向锁紧时的摩擦阻力。四、另在内齿转盘的外沿开设有开口槽，以方便采用专用(扳手)工具卡扣住内齿 转盘转动以带动齿轮锁紧偏心轮轴作同步转动的锁紧动作。本实用新型的工作原理和连接施工过程是首先将加工好的端板加固圈固接(焊接)在端板的内(表)面后(即焊接在靠近 端头板的内径边沿表面处)进行水泥浇注，并为进行连接时齿轮锁紧偏心轮轴(即偏移齿 轮锁紧轴)上的锁紧偏心轮预留下转向锁紧(工作)空间，采用端板加固圈固接还可提高 端头板的抗拉强度。在一根管桩被打入距地面一米左右高度时，将本快速接头装置中的内 齿转盘，齿轮锁紧偏心轮轴，及盘状支架(即偏移齿轮锁紧轴支架)等构件装配好后置于该 管桩端头板的中央连接位置上(固定好)。在完成上述准备工序后，用吊车吊入被连接管桩 对准已安装好了的本接头构件中央放平稳后，用专用工具(为现有技术)扣住内齿转盘的 外沿开口槽中顺时针方向转动内齿转盘到设定的角度位置，使隐藏置放其内部的几个齿轮 锁紧偏心轮轴(偏移齿轮锁紧轴)同步旋转到设定的角度即可顺利将带斜坡的上下锁紧偏 心轮转入到预留的锁紧工作空间使其双向卡紧(锁紧)即完成了上下节管桩的连接。[0024]与已有技术比较，由于本实用新型采用齿轮转动方式，将隐藏在管桩内孔中央的 快速连接装置构件，即由盘状支架固定的齿轮锁紧偏心轮轴，转动内齿盘，带动隐藏的齿轮 锁紧偏心轮轴同步旋转到设定的预留锁紧空间，达到最佳连接效果。具有结构简单、施工方 便、工效高、抗拉强度高、施工成本低于同类产品(可节省成本近50%)。另，利用端头板加 固圈在管桩浇注前焊接在靠近端头板的内径表面上还有利对连接位置的管桩端板进行加 固，提高它的强度和抗拔性能。
图1是本实用新型的一种整体装配和安装连接的结构示意图。图2是本实用新型接头装置主体部分组件的结构示意图。图3是本实用新型内齿转盘零部件的结构示意图。图4是内齿转盘零部件的侧面结构示意图(图3的左视图)。图5是齿轮锁紧偏心轮轴的零件图。图6是端板加固圈的结构示意图。图7是盘状支架零部件的结构示意图。图8是图7的俯视图(结构示意图)。
具体实施方式
参照附图可知，本实用新型这种快速接头的具体零部件包括1 内齿转盘，2 齿轮锁紧偏心轮轴(又称偏移齿轮锁紧轴)，3 盘状支架(作为齿轮偏心轮轴的定位支撑 件)，4 端板加固圈(横截面呈“一”型结构)，5 上端头板，6 用于齿轮锁紧偏心轮轴 转向锁紧时所需的预留锁紧空间，7 上节管桩，8 下端头板，9 下节管桩，10 滚珠， 11 用于安放滚珠的圆弧形槽孔，12 开口槽，13 内齿转盘的内齿部分，14 齿轮锁紧 偏心轮轴的齿轮轴部分(与内齿转盘的内齿啮合)，15 齿轮锁紧偏心轮轴的锁紧偏心轮 (或偏心块)部分，16 锁紧偏心轮的斜坡，17 均布在盘状支架上的凹形安装槽(可设有 4-8个，用于定位安装齿轮锁紧偏心轮轴)。参照附图，本实用新型的这种用于预应力混凝土管桩的内置式机械快速接头仍包 括上下两个与上下节管桩端头(即上下节桩端头)相固接的端头板(又称端板)5、8，其特 征是还包括a、具有一内齿转盘1(相当于起锁紧螺母用途)，即在该内齿转盘中间带一圈内 齿，连接后，它是处于整个接头装置的中间层位置，其底面，即下盘面靠接在下节管桩9的 上端头板5上，其上表面，即上盘面是与上节管桩7的下端头板8接触；b、具有若干个(如4-8个)齿轮锁紧偏心轮轴2，每个齿轮锁紧偏心轮轴是由一 能与内齿转盘1的内齿相啮合的齿轮轴部分14及分布在齿轮轴两端头的锁紧偏心轮(或 偏心块)15构成；C、具有一用于定位安装(定位支承)齿轮锁紧偏心轮轴2的盘状支架3 (作为齿 轮偏心轮轴的定位支撑件)；d、具有上下两个分别固接在上下端头板内(表)面上的端板加固圈4，且固接后在 端板加固圈和端板内(表)面之间形成一圈用于齿轮锁紧偏心轮轴转向锁紧时所需的预留锁紧空间6，该端板加固圈应是在管桩浇注前就已固接(焊接)在端板的内(表)面。进行连接施工时，转动内齿转盘，其内齿轮可带动齿轮锁紧偏心轮轴的齿轮轴作 同步转动并让齿轮轴两端头的锁紧偏心轮(或偏心块)也旋转到设定的预留锁紧空间以使 其双向卡紧住(锁紧)上下两节管桩的端头板以完成连接。具体实施时，本实用新型的技术特征可以进一步具体为一、所述齿轮锁紧偏心轮轴2两端头的锁紧偏心轮(或偏心块)15是制成带有斜 坡16的结构(纵向剖面呈锥状结构)，制成斜坡状结构的目的是在进行对齿轮锁紧偏心 轮轴2转向锁紧时，让锁紧偏心轮(或偏心块)15能顺利转入(进入)预留的锁紧空间6。二、在所述盘状支架3的边沿开设有若干均勻(或对称)分布的凹形安装槽(为 开口槽)17，所述齿轮锁紧偏心轮轴2是均勻地定位安装于各凹形安装槽17中。三、在所述内齿转盘1的盘面均勻开设有若干圆弧形槽孔11，在每个圆弧形槽孔 内安放有滚珠10，安放具有起止推轴承作用的滚珠，目的是减轻转动内齿转盘带动齿轮锁 紧偏心轮轴转向锁紧时的摩擦阻力。四、另在内齿转盘1的外沿开设有开口槽12，以方便采用专用(扳手)工具卡扣住 内齿转盘转动以带动齿轮锁紧偏心轮轴作同步转动的锁紧动作。本实用新型的工作原理和连接施工过程如前所述(略)本实用新型的未述部分与现有技术相同。
权利要求1.一种用于预应力混凝土管桩的内置式机械快速接头，该接头包括上下两个与上下节 管桩端头相固接的端头板(5、8)，其特征是还包括a、具有一内齿转盘(1)，在该内齿转盘中间带一圈内齿，连接后，它是处于整个接头装 置的中间层位置，其底面，即下盘面靠接在下节管桩(9)的上端头板( 上，其上表面，即上 盘面是与上节管桩(7)的下端头板(8)接触；b、具有若干个齿轮锁紧偏心轮轴O)，每个齿轮锁紧偏心轮轴是由一能与内齿转盘(1)的内齿相啮合的齿轮轴部分(14)及分布在齿轮轴两端头的锁紧偏心轮或偏心块(15) 构成；c、具有一用于定位安装齿轮锁紧偏心轮轴O)的盘状支架(3)；d、具有上下两个分别固接在上下端头板内表面上的端板加固圈G)，且固接后在端板 加固圈和端板内表面之间形成一圈用于齿轮锁紧偏心轮轴转向锁紧时所需的预留锁紧空 间(6)。
2.根据权利要求1所述的用于预应力混凝土管桩的内置式机械快速接头，其特征是所 述齿轮锁紧偏心轮轴( 两端头的锁紧偏心轮或偏心块(1 是制成带有斜坡(16)的结 构。
3.根据权利要求1所述的用于预应力混凝土管桩的内置式机械快速接头，其特征是在 所述盘状支架(3)的边沿开设有若干均勻分布的凹形安装槽(17)，所述齿轮锁紧偏心轮轴(2)是均勻地定位安装于各凹形安装槽(17)中。
4.根据权利要求1所述的用于预应力混凝土管桩的内置式机械快速接头，其特征是在 所述内齿转盘(1)的盘面均勻开设有若干圆弧形槽孔(11)，在每个圆弧形槽孔内安放有滚 珠(10)。
5.根据权利要求1所述的用于预应力混凝土管桩的内置式机械快速接头，其特征是在 所述内齿转盘(1)的外沿开设有开口槽(12)。
专利摘要一种用于预应力混凝土管桩的内置式机械快速接头，包括上下节桩的端头板，其特征是还具有带一圈内齿的内齿转盘，连接后它处于接头装置的中间层位置，其底面靠接在下节桩的上端板上，其上表面与上节桩的下端板接触；具有若干个齿轮锁紧偏心轮轴，每个齿轮锁紧偏心轮轴是由齿轮轴部分及锁紧偏心轮或偏心块构成；具有一用于定位安装齿轮锁紧偏心轮轴的盘状支架；具有两个分别固接在上下端头板内表面上的端板加固圈，在端板加固圈和端板内表面之间形成一圈预留锁紧空间。转动内齿转盘能带动齿轮锁紧偏心轮轴的齿轮轴部分作同步转动，并让锁紧偏心轮或偏心块也旋转到设定的预留锁紧空间以使其双向卡住并锁紧上下两节管桩的端头板以完成连接。具有结构简单、施工方便、工效高、抗拉强度高、施工成本低于同类产品，可节省成本近50％。
文档编号E02D5/30GK201924351SQ20102053250
公开日2011年8月10日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者林基, 林宇群, 林松洁 申请人:林基