用于相同桩径钢混组合桩的接桩装置，以组合焊带颈法兰为联接构件，特征是组合焊带颈法兰由带颈法兰和十字加劲肋或井字加劲肋焊接而成，带颈法兰上端口外部设置有独立可展开的带橡胶圈的结构撑。带颈法兰的颈部关于法兰轴线对称开注浆孔和通气孔；带颈法兰内部预制有十字带孔肋板；带颈法兰底部焊接十字加劲肋或井字加劲肋；带颈法兰上端口外部设置独立的结构撑，该结构撑可通过拉杆展开撑紧预应力混凝土管桩内壁，以橡胶圈密封带颈法兰与预应力混凝土管桩内壁的缝隙。本实用新型专利技术可将相同桩径的钢管桩和预应力混凝土管桩联接牢靠、满足组合桩在外部荷载作用下的水平抗弯和竖向承载性能、降低接桩联接段应力集中程度。
Pile extension device for steel-concrete composite pile with the same pile diameter
【技术实现步骤摘要】
用于相同桩径钢混组合桩的接桩装置
本技术涉及一种适用于相同桩径钢混组合桩的接桩装置，具体的说是涉及一种可将相同桩径的钢管桩和预应力混凝土管桩联接牢靠、满足组合桩在外部荷载作用下的水平抗弯和竖向承载性能、降低接桩联接段应力集中程度的联接装置。
技术介绍
钢混组合桩作为一种新型的复合桩基结构，近年来在工程上逐渐受到重视和应用，上混下钢组合桩具有钢管桩对坚硬土层穿透性强的优点，可应用于对竖向承载力要求高、而混凝土管桩无法穿透的地基，上钢下混组合桩则具有钢管桩抗弯性能高的优点，弥补了混凝土管桩抗弯能力不足的缺点，可应用于水平荷载大、桩基自由长度长、对水平承载能力高的结构。传统采用的基桩外接联接方法主要有焊接法、法兰螺栓连接法和硫磺胶泥锚接法。焊接法接桩主要适用于钢管桩接桩，法兰螺栓连接法和硫磺胶泥锚接法主要用于钢筋混凝土管桩。上述三种传统接桩方法主要适用于相同材料的桩基。对于钢混组合桩，目前工程上主要采用在预应力混凝土管桩端部设置法兰，通过焊接将钢管桩与预应力混凝土管桩桩端连接成整体。该组合桩接桩方法较为简单，仅适用于钢管桩和预应力混凝土管桩桩径较小的组合桩，由于法兰与钢管桩焊接接触面积相对较小，接桩处容易产生应力集中现象且接桩质量难以保证。当桩身承受较大水平荷载时，该联接方式无法承受较大的拉应力。因此，亟需开发一种可将相同桩径的钢管桩和预应力混凝土管桩联接牢靠、能满足组合桩的水平抗弯和竖向承载性能、同时有效降低接桩联接段应力集中程度的组合桩联接装置。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于相同直径钢混组合桩的接桩联接装置，通过采用组合焊带颈法兰颈口侧套入预应力混凝土管桩，将法兰与预应力混凝土管桩法兰焊接，两者结合缝隙处通过低压加灌结构胶粘结，实现联接装置与预应力混凝土管桩的联接，在组合焊带颈法兰的另一侧，通过法兰底部焊接的加劲十字肋或井字肋，用以卡接并焊固钢管桩，并将法兰与钢管桩焊接，从而使得预应力混凝土管桩通过联结装置与钢管桩能够紧密联接。为了实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种用于相同直径钢混组合桩的接桩联接装置，以组合焊带颈法兰为联接构件，其特征在于，所述组合焊带颈法兰由带颈法兰和十字加劲肋或井字加劲肋焊接而成，带颈法兰上端口外部设置有独立可展开的带橡胶圈的结构撑。通过采用组合焊带颈法兰，可将钢管桩和预应力混凝土管桩连为整体，并在法兰底部焊接十字加劲肋或井字肋，来卡接并焊固下节钢管桩段，从而使得联结装置的上下连接端面能够同时紧密联结上下节桩段。所述结构撑组件的撑杆和橡胶圈能够自由收展，便于施工。所述结构撑组件橡胶圈略大于预应力混凝土管桩内径，便于密封桩内壁与带颈法兰的缝隙，防止灌注的结构胶从缝隙溢出。所述带颈法兰在颈部设置一定数量的可控制的注浆孔和排气孔，注浆孔和排气孔沿圆周关于法兰盘的中轴线对称布置，孔的数量视预应力混凝土管桩内径大小而定，以确保带颈法兰与预应力混凝土管桩之间缝隙内在灌浆压力下能灌满结构胶为标准。所述带颈法兰内部设置带孔十字肋板；用以提高联接装置的水平承载力。所述带颈法兰伸入预应力混凝土管桩后，颈壁与预应力混凝土管桩内壁之间均留有3~5mm的缝隙，缝隙间用结构胶粘结；所述结构撑撑杆底部固定有橡胶圈，结构撑撑杆可自由调节，同一轴线上撑杆外缘距离略大于预应力混凝土管桩的内径，用于封堵带颈法兰与预应力混凝土管桩之间缝隙的端部，确保缝隙灌浆体的密闭。所述结构撑橡胶圈外径与撑杆外缘至中轴线距离一致；所述结构撑橡胶圈内径与带颈法兰颈壁内径一致。所述十字加劲肋或井字加劲肋与钢管桩采用插接，并在插接处焊固。桩径较小时采用十字肋，桩径较大时采用井字肋。所述的连接结构可以是：带颈法兰的颈部关于法兰轴线对称并在其上开注浆孔和通气孔；十字加劲肋或井字加劲肋焊接于带颈法兰底部；带颈法兰颈口外部设置独立的结构撑，该结构撑可通过拉杆展开撑紧带颈法兰颈口，并以撑杆底部粘结的橡胶圈密封带颈法兰与预应力混凝土管桩内壁的缝隙。换言之，本技术（参照附图）由带颈法兰1、十字加劲肋2、结构撑组件3组成。所述带颈法兰1在颈部开多组纵向孔，上孔为排气口11，下孔为注浆孔12，孔径约10~20mm，孔轴线关于法兰盘的中轴线对称布置，组数视预应力混凝土管桩内径大小而定。一般取四组孔，孔的中轴线与法兰盘平面横纵轴线重合，呈90°十字交叉分布。带颈法兰1内部预制成十字带孔肋板13以提高联接装置的水平承载力，孔内径略大于结构撑组件3的拉杆36杆径，带孔肋板13底部与法兰底部齐平，顶部与颈口齐平且中部开槽14，槽口尺寸略大于结构撑组件3的固定螺板35。带颈法兰1底部的圆形端板16直径与钢混组合桩外径一致，高度视端板外径而定，约20~30cm，颈部15管壁外径略小于预应力混凝土管桩内径，高度约50cm。带颈法兰1宜采用碳钢，用于承接上部预应力混凝土管桩，并作为连接下部钢管桩段的基础。十字加劲肋2端头制成圆弧形21，弧度与带颈法兰1的圆形端板16外径圆周一致，各方向长度与带颈法兰1外径一致，高度约30~40cm。十字加劲肋2的上端面与带颈法兰1的下端面通过焊接焊固在一起，下端面与钢管桩的槽口契合插接。结构撑组件3由六个部件组成，分别为，底座31、撑杆32、锚杆33、橡胶圈34、固定螺板35、拉杆36。底座31宜采用碳钢，预制成带T角支板结构，相邻T角支板板面中心开对穿孔311，用于螺丝铆接撑杆32。底座31底板直径约为20cm，中间开圆孔，直径略大于锚杆33杆身的最大直径。撑杆32头部制成突起尖嘴状，底部制成类圆弧环状齿轮321，用于与锚杆33的不连通圈纹331卡接。撑杆32底部圆弧中心开连接孔，用于与底座31螺丝连接。锚杆33类螺栓结构，内部设通丝螺纹盲孔331，用以螺接拉杆36进行展开操作，外部杆身设不连通圈纹332、连接端设螺纹段，圈纹间距视撑杆32的齿轮规格而定，分别用以与撑杆32的齿轮槽卡接和螺接固定螺板35。橡胶圈34为薄片状，外径略大于带颈法兰1颈壁外径，与撑杆32外缘至中轴线距离一致，内径与带颈法兰1颈壁内径一致，粘结于撑杆32头部外缘的平面侧，用以密封带颈法兰1与预应力混凝土管桩内壁的缝隙。固定螺板35直径与底座31底板一致，用以拉紧撑杆32后固定撑杆32保持紧撑状态不松动。拉杆36杆身连接段设螺纹，螺纹长度与锚杆33的盲孔331深度一致，用以螺接锚杆33便于拉动底座31展开撑杆32，可以重复使用。结构撑组件3初始状态呈伞状，伞周直径略小于预应力混凝土管桩内径。所有部件均可通过工厂化批量生产。与现有技术相比本技术的有益效果是：1.本技术采用带颈法兰，可增加与预应力混凝土管桩的连接强度；2.本技术采用十字加劲肋，可增加与钢管桩的连接强度；3.适用于钢混组合桩的联接，可大量应用在相同直径组合桩接桩工艺；4.结构撑可以自由收展，适应各种内径组合桩的接桩施工；5.整个联结装置具有内部卡接桩段功能，无需增加辅助联结的锚筋或螺栓装置；6.各部件之间通过灌浆和焊接紧密结合，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于相同桩径钢混组合桩的接桩装置，以组合焊带颈法兰为联接构件，其特征在于，所述组合焊带颈法兰由带颈法兰和十字加劲肋或井字加劲肋焊接而成，带颈法兰上端口外部设置有独立可展开的带橡胶圈的结构撑。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于相同桩径钢混组合桩的接桩装置，以组合焊带颈法兰为联接构件，其特征在于，所述组合焊带颈法兰由带颈法兰和十字加劲肋或井字加劲肋焊接而成，带颈法兰上端口外部设置有独立可展开的带橡胶圈的结构撑。
2.根据权利要求1所述的用于相同桩径钢混组合桩的接桩装置，其特征在于：所述带颈法兰在颈部设置一定数量的可控制的注浆孔和排气孔，注浆孔和排气孔沿圆周关于法兰盘的中轴线对称布置，孔的数量视预应力混凝土管桩内径大小而定，以确保带颈法兰与预应力混凝土管桩之间缝隙内在灌浆压力下能灌满结构胶为标准。
3.根据权利要求1所述的用于相同桩径钢混组合桩的接桩装置，其特征在于：所述带颈法兰内部设置带孔十字肋板。
4.根据权利要求1所述的用于相同桩径钢混组合桩的接桩装置，其特征在于：所述带颈法兰伸入预应力混凝土管桩后，颈壁与预应力混凝土管桩内壁之间均留有3~5mm的缝隙，缝隙间用结构胶粘结。
5.根据权利要求1所述的用于相同桩...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈灿明，徐静文，苏晓栋，李致，何建新，吴烨，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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