[發明專利]一種混凝土預制樁的機械連接裝置及制作方法

在審

• 申請號: 201911336547.8
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111058440A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 李全民;王永澤;巫可亮;袁志州;李建宇
• 申請（專利權）人: 南京鉅力智能制造技術研究院有限公司;南京鉅砼建筑工業技術研究所有限公司
• 主分類號: E02D5/52
• 分類號: E02D5/52
• 代理公司: 濟南千慧專利事務所(普通合伙企業) 37232
• 代理人: 左建華

1.一種混凝土預制樁的機械連接裝置，其特征在于，包括：

樁體軸向連接單元，所述樁體軸向連接單元包括多組相互配合的第一套筒螺母和第二套筒螺母，每一組的所述第一套筒螺母和第二套筒螺母分別和兩個樁體的軸向端面相連，所述第一套筒螺母和第二套筒螺母之間經連接插桿構成相互連接狀態；所述第一套筒螺母和第二套筒螺母深入樁體內部的一側分別設置沉孔，所述沉孔位置和預應力鋼筋的鐓頭相配合，使兩個樁體中的預應力鋼筋分別和第一套筒螺母和第二套筒螺母相連；

定位單元，所述定位單元包括增強粘結環和增強粘結墊片，所述增強粘結環和所述樁體相連，所述增強粘結墊片和所述增強粘結環設為一體式結構，所述增強粘結墊片能夠與第一套筒螺母和/或第二套筒螺母的端部外圓臺階相定位配合連接；

樁體徑向連接單元，所述樁體徑向連接單元包括第一套箍、第二套箍和外抱箍，所述第一套箍和第一套筒螺母對應的樁體圓周表面相連，所述第二套箍和第二套筒螺母對應的樁體圓周表面相連，所述第一套箍和第二套箍的外側經外抱箍相連，使第一套箍和第二套箍形成扣合在兩個樁體圓周表面的連接結構。

2.根據權利要求1所述的一種混凝土預制樁的機械連接裝置，其特征在于，所述連接插桿內部沿軸向設為空心結構，所述連接插桿的外壁沿軸向兩端分別設有連接部和彈性端頭，所述連接部的圓周表面設有外螺紋，所述彈性端頭和連接部之間的連接插桿外壁設有卡槽，所述卡槽和彈性端頭對應位置設有沿軸向設置的切割縫，多個切割縫沿圓周方向均勻設置，使所述彈性端頭的徑向尺寸能夠發生彈性變形。

3.根據權利要求2所述的一種混凝土預制樁的機械連接裝置，其特征在于，所述第一套筒螺母和上方位置的樁體軸向端面相連，所述第二套筒螺母和下方位置的樁體軸向端面相連，所述第一套筒螺母和第二套筒螺母的開口朝外相互面對設置；所述第一套筒螺母和第二套筒螺母內壁分別設有內螺紋，所述第一套筒螺母內壁和連接插桿的連接部螺紋相連，所述第二套筒螺母內壁和空心螺母的表面螺紋相連，所述連接插桿的彈性端頭能夠插入所述空心螺母，所述彈性端頭在經過空心螺母過程中發生彈性變形，所述彈性端頭能夠通過空心螺母后和空心螺母形成卡接狀態，使所述連接插桿的卡槽和所述空心螺母的內側端面相配合，以形成機械連接狀態。

4.根據權利要求3所述的一種混凝土預制樁的機械連接裝置，其特征在于，所述第一套箍和第二套箍的內側和錨固鋼筋相連，所述錨固鋼筋向樁體內延伸設置。

5.根據權利要求4所述的一種混凝土預制樁的機械連接裝置，其特征在于，所述錨固鋼筋設有多個，分別沿第一套箍和第二套箍的圓周內壁均勻設置，且所述錨固鋼筋設有兩個直線段和一個傾斜段，錨固鋼筋的其中一個直線段位置和第一套箍或第二套箍的內壁相連，錨固鋼筋的傾斜段沿樁體的徑向朝著內側設置。

6.根據權利要求5所述的一種混凝土預制樁的機械連接裝置，其特征在于，所述多組第一套筒螺母和第二套筒螺母沿樁體的軸向端面圓周方向均勻設置，所述增強粘結環設置在兩個樁體的軸向端部，所述增強粘結墊片和所述第一套筒螺母和/或第二套筒螺母的端部外圓臺階相定位配合且焊接相連。

7.根據權利要求6所述的一種混凝土預制樁的機械連接裝置，其特征在于，所述外抱箍的內壁、所述第一套箍和第二套箍的外壁分別設有相互配合的環形槽，且所述外抱箍與第一套箍和/或第二套箍設置鎖緊螺絲。

8.根據權利要求7所述的一種混凝土預制樁的機械連接裝置，其特征在于，所述環形槽內設有O型橡膠圈。

9.根據權利要求8所述的一種混凝土預制樁的機械連接裝置，其特征在于，所述第一套筒螺母和/或第二套筒螺母的端面處設有外圓臺階，以便安裝所述增強粘結環上的增強粘結墊片。

10.根據權利要求9所述的機械連接裝置的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：在樁體澆筑混凝土前，將第一套箍和第二套箍上的錨固鋼筋與鋼模內部對應的鋼筋籠綁扎固定，鋼筋籠端部的鐓頭與帶有增強粘結環及其增強粘結墊片的第一套筒螺母和第二套筒螺母連接，完成連接后向鋼模內澆筑混凝土，并將帶有增強粘結環的第一套筒螺母和第二套筒螺母通過張拉螺絲施加預應力到設定值，經離心成型并待樁體養護達到脫模強度后拆除張拉螺絲放張，使樁體的增強粘結墊片、增強粘結環分別與對應的第一套筒螺母或第二套筒螺母一起對樁體端部施加了預壓應力；

S2：兩個預制樁的樁頭對接之前，先在下節預制樁的第二套筒螺母內安裝空心螺母，使空心螺母的外側軸向端面與第二套筒螺母外端面平齊；另外，將連接插桿和上節預制樁的第一套筒螺母內壁螺紋連接；

S3：在兩個預制樁對接前，向預制樁的端面及第一套筒螺母和第二套筒螺母內注入或涂刷環氧樹脂；

S4：兩個預制樁在對接時，將連接插桿插入下節樁的空心螺母內，連接插桿的彈性端頭收縮，彈性端頭被擠壓徑向收縮從而順利穿過空心螺母，彈性端頭在自身彈性變形下恢復原狀，徑向尺寸大于空心螺母的彈性端頭從而和空心螺母形成卡接狀態，使兩個預制樁的預應力鋼筋之間形成機械連接；

S5：在需要預制樁抗拔及抗彎、抗水平推力要求時，在兩個預制樁的連接位置圓周表面設置第一套箍和第二套箍，并且在第一套箍和第二套箍外套設外抱箍，在環形槽內安裝O型橡膠圈，使用鎖緊螺絲將外抱箍和第一套箍以及第二套箍的螺絲孔位置進行定位連接，最后灌注入高強度快凝膨脹結構膠。