一种管桩内连接机械接头及连接方法

技术领域

本发明涉及一种工程桩的机械连接技术，尤其是一种预制混凝土管桩的连接，具体涉及一种管桩内连接机械接头及连接方法。

背景技术

目前管桩基础施工中，通常是先将第一节混凝土管桩段压入土中，再将第二节管桩段与第一节管桩段对接，然后将第三节管桩段与第二节管桩段对接，依次类推，接桩方法一般采用将各个管桩段上设置的端头板通过人工电焊固定连接，焊缝质量难以保证，电焊过程中产生大量的热量，要等焊缝温度下降后才能继续压桩，施工停顿时间难以把握，且接桩时间又长，遇到下雨天气则无法施工，并且当管桩需承受拉力时，焊缝就存在一定的安全隐患。近年来，桩基的机械连接得到越来越多的应用，现有机械连接接头大多为与管桩主筋相连的结构，需要改变管桩端部的结构，改变现有管桩生产工艺，改造成本高，通用性不佳。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种管桩内连接机械接头及连接方法。本发明采用的技术手段如下：

一种管桩内连接机械接头，包括第一连接板、第二连接板、连接插头和卡固组件，所述第一连接板上设有能将第一连接板固定于端头板上的第一固定部，所述第二连接板上设有能将第二连接板固定于端头板上的第二固定部，所述连接插头固定在第一连接板上，所述卡固组件固定在第二连接板上，所述卡固组件能在第二连接板固定于端头板上时伸入管桩的内孔，所述连接插头能插入卡固组件并与卡固组件实现卡接。

进一步地，所述第一固定部和第二固定部均为能通过螺杆与端头板固定的螺纹孔或沉孔。

进一步地，所述卡固组件包括盒体和设置于盒体内部的卡固件，所述卡固件能与连接插头进行卡接，所述盒体的开口处设有对卡固件限位的限位结构，所述第一固定部和第二固定部均为能通过螺杆与端头板的张拉孔位置对应的螺纹孔。

进一步地，所述卡固件包括卡套和能使卡套进行扩大和收缩的弹性件，所述卡套内侧和连接插头的外侧设有能相互啮合的单向齿牙。

进一步地，所述卡套包括两片以上的卡片，所述卡片的外壁上设有卡槽，所述弹性件为安装于卡槽内的卡簧。

进一步地，所述连接插头通过螺纹固定在第一连接板的中部，所述盒体的开口端通过螺纹固定在第二连接板的中部，所述限位结构为圆环结构，所述限位结构通过螺纹固定在盒体的开口端内侧。

进一步地，所述第一连接板、第二连接板与端头板的外径相等。

进一步地，所述第一连接板上设有一个连接插头，所述第二连接板上设有一个盒体，所述连接插头、盒体分别设置于第一连接板和第二连接板的中心处，所述连接插头为实心或空心结构。

一种管桩的连接方法，使用本发明所述的管桩内连接机械接头，包括以下步骤：

S1：通过第一固定部将第一连接板固定在第一连接桩的端头板上，通过第二固定部将第二连接板固定在第二连接桩的端头板上；

S2：将第一连接板上固定的连接插头插入第二连接板上固定的卡固组件中，实现连接。

进一步地，所述第一连接桩为上节管桩，所述第二连接桩为下节管桩。

与现有技术比较，本发明所述的一种管桩内连接机械接头及连接方法无需改变现有管桩生产工艺，通过设置第一连接板和第二连接板，使机械接头能直接应用于现有的带端头板的管桩，无需改变现有管桩的生产工艺，实现传统管桩的机械连接，接桩方便，施工快速，质量可靠。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例所述的第一连接板和连接插头的结构示意图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是本发明实施例所述的第二连接板和卡固组件的结构示意图。

图5是图4的B-B剖视图。

图6是本发明实施例所述的卡套和弹性件的结构示意图。

图7a和图7b是本发明实施例所述的一种螺杆的结构示意图。

图8a和图8b是本发明实施例所述的另一种螺杆的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图6所示，一种管桩内连接机械接头，包括第一连接板1、第二连接板2、连接插头3和卡固组件4，所述第一连接板1上设有能将第一连接板1固定于端头板上的第一固定部，所述第二连接板2上设有能将第二连接板2固定于端头板上的第二固定部，所述连接插头3固定在第一连接板1上，所述卡固组件4固定在第二连接板2上，所述卡固组件4能在第二连接板2固定于端头板上时伸入管桩的内孔，所述连接插头3能插入卡固组件4并与卡固组件4实现卡接。

所述第一固定部和第二固定部均为能通过螺杆与端头板固定的螺纹孔或沉孔，端头板上也有相应地螺纹孔，通过螺杆和螺纹孔，将第一连接板和第二连接板分别与端头板固定，端头板上的螺纹孔可以为预设螺纹孔，也可以为端头板自带的张拉孔，根据不同的连接方式，可以采用不同的螺杆连接，可以将第一固定部和第二固定部设置为螺纹孔，采用端面带有六角沉孔的螺杆进行连接，也可以将第一固定部和第二固定部设置为沉孔的形式，采用端部带有六角螺帽的螺杆进行连接，如图7和图8所示。优选地，所述第一固定部和第二固定部均为与端头板的张拉孔位置对应的螺纹孔或沉孔，第一连接板上为第一连接孔11，第二连接板上为第二连接孔21，这样无需改变原有端头板的结构，即可实现连接，改造成本更低，通用性更强。

所述卡固组件4包括盒体41和设置于盒体41内部的卡固件，所述卡固件能与连接插头3进行卡接，所述盒体4的开口处设有对卡固件限位的限位结构42。

所述卡固件包括卡套43和能使卡套43进行扩大和收缩的弹性件44，所述卡套43内侧和连接插头3的外侧设有能相互啮合的单向齿牙。

所述卡套43包括两片以上的卡片45。所述盒体41可以为圆柱形，也可以为棱柱形。优选为圆柱形，这样能与管桩内孔契合度更高，更充分地利用空间。

当为棱柱形时，以四棱柱形为例，可以将卡片45设置为平直的卡片结构，设置四片卡片45，分别与盒体41的四个侧壁对应，与盒体41的侧壁之间设置弹簧，相应地，连接插头3也设置为棱柱形，实现配合插接。

当盒体41设置为圆柱形时，所述连接插头3也为圆柱形，并通过螺纹固定在第一连接板1的中部，所述盒体41的开口端通过螺纹固定在第二连接板2的中部，所述限位结构42为圆环结构，所述限位结构42通过螺纹固定在盒体41的开口端内侧。所述卡片45为弧形卡片结构，所述卡片45的外壁上设有卡槽，所述弹性件44为安装于卡槽内的卡簧。

所述第一连接板1、第二连接板2的外径可以略小于端头板的外径，也可以与端头板的外径相等，在一优选实施例中，所述第一连接板1、第二连接板2与端头板的外径相等。所述第一连接板1上设有一个连接插头3，所述第二连接板2上设有一个盒体41，所述连接插头3、盒体41分别设置于第一连接板1和第二连接板2的中心处，通过设置于第一连接板1和第二连接板2中心处的第一大螺纹孔12和第二大螺纹孔22进行固定，所述连接插头3为实心或空心结构，优选空心结构，以便节约材料。所述盒体41的外径在便于操作的范围内，可以与管桩的内径尽可能接近，保证盒体41和连接插头3的直径在合理范围内最大，保证连接强度。

一种管桩的连接方法，使用本发明所述的管桩内连接机械接头，包括以下步骤：

通过第一固定部将第一连接板1固定在第一连接桩5的端头板上，通过第二固定部将第二连接板2固定在第二连接桩6的端头板上。具体地，本实施例中，通过螺杆旋入第一连接孔11和第一连接桩5的端头板的张拉孔中，将第一连接板1和第一连接桩5的端头板进行固定，将螺杆旋入第二连接孔21和第二连接桩6的端头板的张拉孔中，将第二连接板2和第二连接桩6的端头板进行固定。

完成上述装配后，将上节桩吊起，将第一连接板上固定的连接插头插入第二连接板上固定的卡固组件中，实现连接。本实施例中所述第一连接桩5为上节管桩，所述第二连接桩6为下节管桩，让上节管桩的连接插头3对准下节管桩的卡固组件4，压入使上下节桩牢固连接。第一连接桩5和第二连接桩6当然也可以上下互换位置，均可以进行连接。

连接插头和卡固组件可以在步骤S1前分别固定于第一连接板和第二连接板上，也可以在步骤S1后分别固定于第一连接板和第二连接板上，优选在S1之前批量进行组装固定，这样不占用施工时间，施工效率更高。对本实施例而言，将连接插头3通过第一大螺纹孔12固定在第一连接板1上，将盒体41通过第二大螺纹孔22与第二连接板2相连，将卡套43放入盒体，将限位结构42固定在盒体41上。

本实施例的连接方法适用于传统的带端头板的管桩，无需改变端头板和张拉装置的结构，也无需改变现有管桩的生产工艺，将对位要求由多个位点对位减至一个位点对位，降低对位难度，对位操作更简单，施工效率更高。特别适用于工民建、市政、水利、公路、桥梁等工程中的预应力混凝土管桩基桩工程。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。