[发明专利]一种快速接桩结构、预制桩及方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑基础工程和基坑工程，特别是涉及一种快速接桩结构、预制桩及方法。

背景技术

基坑建设过程中，通常采用钻孔灌注桩作为临时围护结构，基坑内部主体结构完成之后，临时围护桩做废弃处理，造成材料大量浪费，而且对地质环境造成污染；同时钻孔灌注桩现场浇筑，成桩速度及成桩质量受地质环境、机械设备影响。在基坑中采用预制桩，通过引孔措施将预制桩直接植入地层中，成桩速度快，且预制桩可以工厂化生产，可有效保证桩身质量。但限制于运输条件、场地条件及吊装因素，二十多米以上的预制桩不能整根生产，需通过在现场接桩满足工程要求。作为基坑围护桩，桩身在基坑开完过程中受到土体传来的侧压力，在桩身产生剪力及弯矩，在水位较高的地层还受到地层的拉拔力，因此，桩身连接装置应同时满足抗弯、抗剪、抗拉等多个要求。

现阶段，接桩方式多采用端板焊接和机械连接法。对于焊接形式来说，预制管桩应用较多，上下节桩在接缝处包裹两块半钢环，钢环上下边缘处与桩端钢环进行焊接，该连接形式对于传递竖向压力较好，但限制于钢环材质、厚度及焊缝质量，该形式在抵抗弯矩、拉拔力及剪切力方面较差，质量难以保证；机械连接法是采用销钉通过上、下节桩的螺栓孔进行锚固，这种形式受螺栓的数量、质量影响大，该形式纯属于机械连接，无法与桩身形成整体，造成接头抗剪、抗弯性能均不能满足要求；申请号201610112378.X提交了一种预制桩快速机械连接装置及施工方法，这种形式利用销栓将子扣、母扣进行连接，但该接头形式应力传递较为复杂，易在螺栓孔位置处发生应力集中，造成材料局部屈服，且该接头工程造价较高，此外，现有技术中还存在一个预制桩垂直度与连接速度无法得到平衡的问题，即为了保证预制桩的垂直度，连接速度就受到限制，反之，则垂直度无法得到保证。

因此，需要对用于连接两节预制桩的结构，进行新的研究设计。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种快速接桩结构，该结构设置简单，制造成本低，可实现对预制桩相邻两节的快速连接。

该一种快速接桩结构的具体方案如下：

一种快速接桩结构，包括：

连接件，连接件设于上节桩、下节桩之间，并与上节桩、下节桩分别紧固连接；

连接筋，连接筋穿过连接件设置，且连接筋的两端各自与上节桩、下节桩分别进行连接；

紧固件，紧固件设于连接筋上以锁紧连接件与连接筋。

上述的快速接桩结构通过连接件布设于上节桩、下节桩之间，提高了桩身整体性及抗弯强度，起到第一层连接，再通过连接筋实现对上节桩、下节桩的第二层连接作用，有效避免了应力集中，提高了桩身的抗拉拔强度，紧固件的设置有效保证连接筋与连接件之间的锁紧，提高整个快速接桩结构的支撑稳定性。

所述紧固件为螺母，螺母在法兰的上下两侧均设置，通过螺母进一步对法兰与连接筋进行紧固连接，在连接筋上设置一螺母后再穿过连接件设置，在连接件的下方设置螺母以便于连接筋的穿过，带一个螺母的连接筋可事先设置再运输到现场，节约现场工人施工时间。

所述连接件为法兰，法兰包括两个法兰盘，一个法兰盘与上节桩的主筋固定，另一个法兰盘与下节桩的主筋焊接固定，以此实现法兰与上节桩、下节桩的连接固定。

所述连接筋设有多根，连接筋设置成一圈，每相邻两根连接筋之间间隔设定的距离设置，这样构成的结构避免两段预制桩之间应力集中，若预制桩横截面为方形，则连接筋均匀布置成正方体结构，若预制桩横截面为圆柱形，则连接筋均匀布置成圆柱形状。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种分节连接预制桩，该预制桩每相邻的两节预制桩通过上述的接桩结构进行连接，连接速度快，通过多根连接筋的设置，受力较为均匀，稳定性高。

一种分节连接预制桩包括：

至少两节预制桩，相邻的两节预制桩之间通过所述的一种快速接桩结构进行连接，该预制桩通过多层连接，在确保连接速度的前提下，有效保证了预制桩连接后的垂直度。

针对需要连接的两节预制桩，在下节桩的顶部设有桩头，上节桩的底部同样设有桩头，桩头突出于预制桩设置，桩头的尺寸小于预制桩的尺寸，且桩头设于预制桩的中心，桩头的表面进行凿毛处理，以使桩头表面较为平整，从而进一步保证预制桩的垂直度，桩头的形状与预制桩的形状保持一致。

为了便于连接筋的穿过，所述连接件的尺寸大于所述桩头的尺寸，以确保连接筋围绕桩头一圈设置；