[发明专利]一种抗弯管桩端头区加强接头及管桩施工方法

说明书

本发明涉及建筑与交通工程技术领域，具体公开了一种抗弯管桩端头区加强接头及管桩施工方法，抗弯管桩端头区加强接头包括分别安装在第一管桩端头和第二管桩端头上的凸型接头与凹型接头，凸型接头包括第一桩套箍、第一端板、若干个第一加强肋，以及与第一加强肋数量匹配的若干个抗剪板；凹型接头包括第二桩套箍、第二端板、若干个第二加强肋，以及与第二加强肋数量匹配的若干个锚固件。本发明的抗弯管桩端头区加强接头采用承插式连接方式，凹凸接头对接插入后，在端板外圈满焊即可，桩端头加强区和接头处的抗剪和抗弯能力大幅提高，解决了端头区混凝土脱离和被压碎的问题，彻底杜绝了端板呈“O”形变形的问题，使得管桩端头区的连接更加可靠。

技术领域

本发明涉及建筑与交通工程技术领域，尤其涉及一种抗弯管桩端头区加强接头及管桩施工方法。

背景技术

预应力混凝土管桩在建筑工程、交通工程和港口码头被广泛使用，近年来，随着施工设备和施工工艺的进步，大直径管桩的应用范围越来越广。特别是深基坑支护工程、边坡挡土桩、桥梁桩基础、港口码头等要求抗弯承载力高，直径1.0m～1.2m的管桩使用量持续加大，大直径管桩具有更高的抗弯承载力，但研究表明，不管采用焊接接头还是机械连接接头，哪种管桩接头都是管桩抗弯承载力最薄弱的位置，一般情况下，接头处的极限抗弯承载力只有桩身的强度的60％～85％，从而造成桩身强度的浪费。因此，各种提高管桩接头抗弯承载力的专利技术幸运而生。

管桩抗弯接头在试验加载过程中，多数情况下，尽管在桩套箍外侧附近的混凝土受拉侧开裂，但实际的状况是在接头处两端的桩套箍内混凝土与端板和桩套箍首先脱离，然后混凝土被压碎，丧失承载能力。现有大多数专利关注点放在接头端板的焊缝加强上及焊缝外侧附加绑焊钢板，但经试验发现，端板焊缝断裂的情况极少，绑焊钢板对提高接头抗弯承载力的效果并不明显，这是因为不管是加不加绑焊钢板，加载到一定的量级时，端板开始挠曲变形，形成鼓形(“O”形)，除外侧焊缝外，其它位置脱开的距离越来越大，两侧端板由平整接触的缝隙变成张开的鼓形喇叭口。许多机械接头的专利技术，基原理是依靠弹簧和齿条啮合，更多用于抗压桩的接桩，机械接头不太适宜于抗弯管桩的接头，机械接头更适合于竖向抗压，况且，连接件的截面与管桩截面比较，只占其面积的一小部分，抗弯承载力自然低。如“一种PRC管桩抗剪型接头”(实用新型：202121859781.1)，N个剪力钉对管桩套箍区的抗弯和和抗剪刚度提高较少、剪力钉的直径小、与混凝土的接触面积小，对提高混凝土与端板间的防脱离能力差。如一种深基坑支护用PRC管桩及其接桩方法”(发明：201911229563.7)，刚性套筒未与桩套箍及端板有任何锚固，各自独立受力，对提高接头处的整体抗弯和和抗剪能力有限。如“一种用于增加预应力管桩接头强度的接头结构”(实用新型：201920096749.9)，虽然连接方便，抗弯和抗剪能力较强，但缺点是抗拉能力差，连接段采用全钢结构，接头的造价成本高，工程上不容易接受，不便于推广使用。

另一方面，管桩接头方法较多，大多数采用机械连接，其原理是竖向连接插件和水平锁定销或水平锁定键之类，用连接件代替接头处两块端板之间焊接，减少工时和降低工人的劳动强度。快速锚固接头方案如：“具有一个或多个改进的带槽锁定突起的桩机械接头”(实用新型：202220877860.3)、“一种高强度管桩接头装置”(实用新型：202220336854.7)、“一种管桩内连接机械接头及连接方法”(发明：202110121071.7)、“一种膨胀咬合式机械连接接头”(发明：201610683025.5)等，都具有管桩端头区及接头抗弯和抗剪能力较差，特别是机械接头抗拉能力弱，且接头处材料消耗多的共同缺点。

因此，本领域人员亟需寻找一种新的技术方案来解决上述的问题。

发明内容

针对现有技术中的技术问题，本发明提供一种抗弯管桩端头区加强接头及管桩施工方法。

本发明包括一种抗弯管桩端头区加强接头，包括分别安装在第一管桩端头和第二管桩端头上的凸型接头与凹型接头，其中，