端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭及其製造方法
2023-10-29 19:11:22 2
端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭及其製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭及其製造方法，包括端板、連接套筒、鋼筋和預埋螺栓，鋼筋與連接套筒連接，端板與連接套筒連接，端板上設置有多個高強固定螺栓孔、三個預埋螺栓孔和三個起板螺紋孔，預埋螺栓孔和起板螺紋孔均布在端板的同心圓中心線上，端板上的預埋螺栓孔內安裝有預埋螺栓並用兩個螺母將端板鎖緊。打樁完畢後，能夠回收再次利用到下一根產品中，在承臺施工時用承臺鋼筋直接旋入連接套筒內螺紋孔，實現將樁頭與承臺鋼筋的快速機械連接，採用的樁頭帶可拆卸的端板，端板強度、韌性遠高於混凝土，施工時端板更耐衝擊，端板的回收、樁頭的機械連接都有利於降低成本、提升效率、提高質量。
【專利說明】端板重複利用預製混凝土粧的機械連接粧頭及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種預製混凝土樁機械連接樁頭，尤其涉及一種端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭及其製造方法。
【背景技術】
[0002]現有的離心成型的管樁、空心方樁，樁基施工完畢後，樁頭與承臺連接的主要方法是:現場清理、鑿掉樁內孔的浮漿層，在樁內孔懸吊一個託盤，將綁紮好的鋼筋籠置入內孔，再對內孔澆築微膨脹混凝土使內孔填芯滿，這種工藝施工複雜、周期長，費用高、質量控制難度大，內孔填芯粘結摩擦力也往往不足，尤其在地下水位高、暴雨排水不及時等引起地下室浮力大時，內孔所填芯混凝土容易與樁體分離，因而也容易出現地下室上浮、傾斜的質量事故；而實心方樁樁頭與承臺連接的方法主要是:採用破碎樁頭，拆下端板、露出鋼筋，將鋼筋彎錨錨入承臺與承臺鋼筋綁紮一起澆築混凝土，這種連接方式的缺點是破碎樁頭時對樁頭、樁身的混凝土有衝擊造成損害，施工難度大，效率也很低。目前國家標準規範的預應力管樁、離心方樁都有端板，但是樁頭端板不可拆卸回收，與基礎承臺連接時樁頭端板都錨入承臺，浪費了鋼材資源。而實心方樁端板是與鋼筋直接焊接的，拆卸時衝擊樁頭，且用氣割拆卸，端板容易變形只能當做廢鐵處理。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就在於為了解決上述問題而提供一種端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭及其製造方法。
[0004]本發明通過以下技術方案來實現上述目的:
[0005]一種端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭，包括端板、連接套筒、鋼筋和預埋螺栓，所述鋼筋與所述連接套筒連接，所述端板與所述連接套筒通過高強固定螺栓連接，所述端板上設置有多個高強固定螺栓孔、三個預埋螺栓孔和三個起板螺紋孔，所述預埋螺栓孔和所述起板螺紋孔均布在端板的同心圓中心線上，所述端板上的預埋螺栓孔內安裝有所述預埋螺栓並用兩個螺母將所述端板鎖緊，所述鋼筋為頭部加工成鐓頭形狀的預應力鋼筋或加工成螺紋後的螺紋鋼筋，所述預埋螺栓為普通雙頭螺栓或螺釘。
[0006]如果是生產預應力混凝土離心成型的預製樁，上、下鋼模內噴塗一層隔離劑，鋼筋下料後穿上連接套筒再在鋼筋頭部加工成鐓頭，然後編制鋼筋籠，將鋼筋籠放入下模，利用張拉板、錨固板和高強固定螺栓將已經安裝好預埋螺栓的端板、連接套筒和鋼筋籠組裝在一起，然後將配製好的混凝土均勻餵料到下模內，再合上上鋼模，用風炮鎖緊合模螺絲，再進行預應力張拉，張拉完畢後進行離心成型，離心成型後置入養護池養護，預製樁達到脫模強度後進行脫模，拆去張拉錨固用的高強固定螺栓，換上固定端板用的高強固定螺栓並在端板沉孔內鎖緊。如是C80預製樁，還需經過高壓釜蒸壓，待混凝土達到C80強度後出釜堆放到成品庫靜停自然養護，在高強固定螺栓孔和預埋螺栓孔、起板螺紋孔上嵌入塑料蓋，3日後送到工地打樁。如果是實心方樁，鋼筋為預應力鋼筋時，鋼筋下料後穿上連接套筒再在鋼筋頭部加工成鐓頭，然後編制鋼筋籠，將鋼筋籠放入已噴隔離劑的鋼模內，利用張拉板、錨固板和高強固定螺栓將已經安裝好預埋螺栓的端板、連接套筒和鋼筋籠組裝在一起，再進行預應力張拉；如果是非預應力鋼筋(螺紋鋼)，在螺紋鋼的頭部加工成螺紋，然後編制鋼筋籠，將鋼筋籠放入已噴隔離劑的鋼模內，利用前後錨固板和高強固定螺栓將已經安裝好預埋螺栓的端板、連接套筒和鋼筋籠組裝在一起，然後將配製好的混凝土均勻餵料到鋼模內，採用振搗或自密實成型，經自然養護或外加溫加溼養護後達到脫模強度後脫模，拆去錨固用的高強固定螺栓，換上固定端板用的高強固定螺栓並在端板沉孔內鎖緊，在高強固定螺栓孔和預埋螺栓孔、起板螺紋孔上嵌入塑料蓋，然後轉入成品庫靜停自然養護。混凝土預製樁打樁完畢後，拆除端板上沉頭孔內高強固定螺栓、預埋螺栓的螺帽，再將起板螺栓旋入起板螺紋孔內，將端板頂起，端板完整無損可回收重複利用。
[0007]具體地，所述端板根據與所述連接套筒的連接方式的不同分為內六角螺栓孔端板和內六角花型沉頭螺釘端板。
[0008]具體地，所述內六角螺栓孔端板根據結構不同分為帶衝壓凸臺的凸臺端板和不帶衝壓凸臺的平臺端板，所述凸臺端板的內平面側沿所述高強固定螺栓孔的位置設置有圓柱形凸臺。
[0009]具體地，所述連接套筒分為預應力套筒和非預應力套筒，所述預應力套筒通過PC鋼棒與所述端板和所述高強固定螺栓連接，所述非預應力套筒通過螺紋鋼與所述端板通過所述高強固定螺栓連接。
[0010]具體地，所述預應力套筒為圓形或多邊形螺母套筒，所述預應力套筒的內孔一部分為安裝預應力鋼筋墩頭的沉孔，另一部分為連接承臺鋼筋的螺紋孔；所述非預應力套筒為圓形或多邊形螺母套筒，所述非預應力套筒的內孔的一部分為安裝所述螺紋鋼的螺紋孔，另一部分為連接承臺鋼筋的螺紋孔。
[0011 ] 具體地，所述預埋螺栓孔的外側和所述起板螺紋孔的內外側及高強固定螺栓孔的外側均設置有塑料蓋。此結構用於防止混凝土、雜物等在生產或施工時進入孔內。
[0012]具體地，所述鋼筋的頭部加工成鐓頭或設置有螺紋。
[0013]一種端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭的製造方法，包括以下步驟:
[0014](I)利用錨固板和連接螺栓將特殊結構的端板1、連接套筒和鋼筋籠組裝在一起，再將裝配好的鋼筋籠放入下模，與張拉板、錨固板一起在下模內裝配好，然後將配置好的混凝土均勻餵料到下模內，經過一段時間後完成混凝土樁，在將混凝土樁打樁完畢後，拆除端板I上連接螺栓的螺帽，再將起板螺栓旋入起板螺紋孔4內，將端板I頂起，端板I完整無損可回收重複利用。
[0015](2)先張法預應力混凝土管樁或離心方樁，在下模清理後塗刷隔離劑；用自動鋼筋切斷機定長對預應力鋼棒下料，在預應力鋼棒鐓頭前線套上帶有沉空的連接套筒；再利用錨固板和連接螺栓將特殊結構的端板1、連接套筒和鋼筋籠組裝在一起；特殊結構的端板I上還有預埋螺栓孔3、起板螺紋孔4，預埋雙頭螺栓靠內側，在端板I的沉空裡用螺母鎖緊，待澆築混凝土時將其包裹預埋，將裝配好的鋼筋籠放入下模，與張拉板、錨固板一起在下模內裝配好，將配置好的混凝土均勻餵料到下模內，然後合上上模，鎖緊合模螺栓。
[0016](3)將鋼模放入離心機上按離心工藝制度進行離心成型，離心結束後混凝土會析出水泥漿，將鋼模一端抬高一米多，另一端嵌入橡膠塞，靜停2小時後內孔的水泥漿就集中到這端起到內孔混凝土填芯作用、輔助加固樁頭作用；連模帶樁放置在養護池內按工藝規定靜停2小時後採用常壓蒸汽養護。
[0017](4)達到脫模強度後對樁進行放張、脫模，拆下張拉螺絲後換上固定端板I用的內六角沉頭螺栓或內六角沉頭螺釘緊固端板I貼合樁頭混凝土端面，並嵌入塑料蓋，以便打樁時端板I不鬆動、耐衝擊，螺栓孔不被泥土堵塞便於清理；
[0018](5)打樁完畢後，開挖樁頭後，清理樁頭周圍和沉頭螺栓孔、工藝螺紋空內的塑料蓋、泥土等雜物；拆除沉頭螺栓、沉頭螺釘及固定預埋雙頭螺栓之螺帽，對稱均勻將起板螺栓旋入起板螺紋孔4內，將端板I頂起，端板I完整無損可回收重複利用。
[0019]本發明的有益效果在於:
[0020]本發明端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭採用預埋的連接套筒和可拆卸的端板結構，打樁完畢後，可以拆下端板回收再次利用，用承臺鋼筋旋入連接套筒內螺紋孔，實現將樁頭與承臺鋼筋的快速機械連接，採用的樁頭帶可拆卸的端板，端板強度、韌性遠高於混凝土，施工時端板可以受力均勻、更耐衝擊，端板的回收、樁頭的機械連接都有利於降低成本、提升效率、提高質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭的端板的結構示意圖；
[0022]圖2是本發明所述凸臺端板的示意圖；
[0023]圖3是本發明所述平臺端板的示意圖；
[0024]圖4是本發明所述內六角花型沉頭螺釘端板的示意圖；
[0025]圖5是本發明所述預埋螺栓孔的示意圖；
[0026]圖6是本發明所述起板螺紋孔的示意圖；
[0027]圖7是本發明所述預應力套筒的示意圖；
[0028]圖8是本發明所述非預應力套筒的示意圖；
[0029]圖9是本發明所述PC鋼棒的示意圖；
[0030]圖10是本發明的非預應力鋼筋連接所述端板的示意圖。
[0031]圖11是本發明的預應力鋼筋連接所述端板的示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
[0033]如圖1、圖5、圖6、圖10和圖11所示，本發明端板I重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭，包括端板1、連接套筒(由預應力套筒5和非預應力套筒6組成，圖中未標記)、鋼筋9和預埋螺栓11，鋼筋9與連接套筒連接，端板I與連接套筒通過高強固定螺栓10連接，端板I上設置有多個高強固定螺栓孔2、三個預埋螺栓孔3和三個起板螺紋孔4，預埋螺栓孔3和起板螺紋孔4均布在端板I的同心圓中心線上，端板I上的預埋螺栓孔3內安裝有預埋螺栓11並用兩個螺母將端板I鎖緊，鋼筋9為頭部加工成鐓頭形狀的預應力鋼筋或加工成螺紋後的螺紋鋼筋，預埋螺栓孔3和起板螺紋孔4的內側均設置有塑料蓋。
[0034]如圖2、圖3和圖4所示，端板I根據與連接套筒的連接方式的不同分為內六角螺栓孔端板2— 2和內六角花型沉頭螺釘端板2— 3，內六角螺栓孔端板根據結構不同分為帶衝壓凸臺的凸臺端板2— I和不帶衝壓凸臺的平臺端板2— 2，凸臺端板2— I的內平面側沿高強固定螺栓孔2的位置設置有圓柱形凸臺。
[0035]如圖7、圖8和圖9所示，連接套筒分為預應力套筒5和非預應力套筒6，預應力套筒5通過PC鋼棒7與端板I和高強固定螺栓10連接，非預應力套筒6通過螺紋鋼與端板I通過高強固定螺栓10連接，預應力套筒5為圓形或多邊形螺母套筒，預應力套筒5的內孔一部分為安裝預應力鋼筋鐓頭的沉孔，另一部分為連接承臺鋼筋的螺紋孔；非預應力套筒為圓形或多邊形螺母套筒，非預應力套筒6的內孔的一部分為安裝螺紋鋼的螺紋孔6— 1，另一部分為連接承臺鋼筋的螺紋孔6— 2。
[0036]一種端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭的製造方法，包括以下步驟:
[0037](I)利用錨固板和連接螺栓將特殊結構的端板1、連接套筒和鋼筋籠組裝在一起，再將裝配好的鋼筋籠放入下模，與張拉板、錨固板一起在下模內裝配好，然後將配置好的混凝土均勻餵料到下模內，經過一段時間後完成混凝土樁，在將混凝土樁打樁完畢後，拆除端板I上連接螺栓的螺帽，再將起板螺栓旋入起板螺紋孔4內，將端板I頂起，端板I完整無損可回收重複利用。
[0038](2)先張法預應力混凝土管樁或離心方樁，在下模清理後塗刷隔離劑；用自動鋼筋切斷機定長對預應力鋼棒下料，在預應力鋼棒鐓頭前線套上帶有沉空的連接套筒；再利用錨固板和連接螺栓將特殊結構的端板1、連接套筒和鋼筋籠組裝在一起；特殊結構的端板I上還有預埋螺栓孔3、起板螺紋孔4，預埋雙頭螺栓靠內側，在端板I的沉空裡用螺母鎖緊，待澆築混凝土時將其包裹預埋，將裝配好的鋼筋籠放入下模，與張拉板、錨固板一起在下模內裝配好，將配置好的混凝土均勻餵料到下模內，然後合上上模，鎖緊合模螺栓。
[0039](3)將鋼模放入離心機上按離心工藝制度進行離心成型，離心結束後混凝土會析出水泥漿，將鋼模一端抬高一米多，另一端嵌入橡膠塞，靜停2小時後內孔的水泥漿就集中到這端起到內孔混凝土填芯作用、輔助加固樁頭作用；連模帶樁放置在養護池內按工藝規定靜停2小時後採用常壓蒸汽養護。
[0040](4)達到脫模強度後對樁進行放張、脫模，拆下張拉螺絲後換上固定端板I用的內六角沉頭螺栓或內六角沉頭螺釘緊固端板I貼合樁頭混凝土端面，並嵌入塑料蓋，以便打樁時端板I不鬆動、耐衝擊，螺栓孔不被泥土堵塞便於清理；
[0041](5)打樁完畢後，開挖樁頭後，清理樁頭周圍和沉頭螺栓孔、工藝螺紋空內的塑料蓋、泥土等雜物；拆除沉頭螺栓、沉頭螺釘及固定預埋雙頭螺栓之螺帽，對稱均勻將起板螺栓旋入起板螺紋孔4內，將端板I頂起，端板I完整無損可回收重複利用；
[0042]對於實心方樁，一般是非預應力，鋼筋籠主筋是螺紋鋼，也是預先將主筋端板I的螺紋旋入連接套筒螺母內，再通過沉頭連接螺栓將端板1、連接套筒、錨固在鋼模上，待混凝土澆築、養護達到脫模強度後就可以脫模，在實心方樁施工完畢後拆除沉頭螺栓、固定雙頭螺栓之螺母、旋轉起板螺栓將端板I拆卸下來，此端板I同樣可以回收重複利用到下一批產品，實心方樁與承臺的連接同樣用承臺鋼筋上端部螺紋旋入連接套筒，達到快速可靠的機械連接，低成本高效率。
[0043]對於實心方樁，如果是預應力混凝土構件，製造方法除了混凝土不是離心成型，其它製造工藝基本相同。實心方樁大部分是非預應力混凝土構件，鋼筋籠12主筋是螺紋鋼9，也是預先將主筋9頭部的螺紋旋入連接套筒螺紋孔內，再用錨固板通過連接螺栓將端板1、鋼筋籠9、連接套筒錨固在鋼模上，待混凝土澆築、養護達到脫模強度後就可以脫模，拆下連接螺栓後換上固定端板I用的高強固定螺栓一內六角沉頭螺栓或沉頭螺釘緊固端板I貼合樁頭混凝土端面，並嵌入塑料蓋。在實心方樁施工完畢後拆除樁頭端板I上的沉頭螺栓、預埋螺栓之外側螺母、旋轉起板螺栓將端板I拆卸下來，此端板I同樣可以回收重複利用到下一批產品，實心方樁與承臺的連接同樣用承臺鋼筋上端部螺紋旋入連接套筒內螺紋孔內，達到快速可靠的機械連接，低成本高效率。
【權利要求】
1.一種端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭，其特徵在於:包括端板、連接套筒、鋼筋和預埋螺栓，所述鋼筋與所述連接套筒連接，所述端板與所述連接套筒通過高強固定螺栓連接，所述端板上設置有多個高強固定螺栓孔、三個預埋螺栓孔和三個起板螺紋孔，所述預埋螺栓孔和所述起板螺紋孔均布在端板的同心圓中心線上，所述端板上的預埋螺栓孔內安裝有所述預埋螺栓並用兩個螺母將所述端板鎖緊。
2.根據權利要求1所述的一種端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭，其特徵在於:所述端板根據與所述連接套筒的連接方式的不同分為內六角螺栓孔端板和內六角花型沉頭螺釘端板。
3.根據權利要求2所述的一種端板重複利用預製混凝土樁機械連接樁頭，其特徵在於:所述內六角螺栓孔端板根據結構不同分為帶衝壓凸臺的凸臺端板和不帶衝壓凸臺的平臺端板，所述凸臺端板的內平面側沿所述高強固定螺栓孔的位置設置有圓柱形凸臺。
4.根據權利要求1所述的一種端板重複利用預製混凝土樁機械連接樁頭，其特徵在於:所述連接套筒分為預應力套筒和非預應力套筒，所述預應力套筒通過PC鋼棒與所述端板和所述高強固定螺栓連接，所述非預應力套筒通過螺紋鋼與所述端板通過所述高強固定螺栓連接。
5.根據權利要求4所述的一種端板重複利用預製混凝土樁機械連接樁頭，其特徵在於:所述預應力套筒為圓形或多邊形螺母套筒，所述預應力套筒的內孔一部分為安裝預應力鋼筋鐓頭的沉孔，另一部分為連接承臺鋼筋的螺紋孔；所述非預應力套筒為圓形或多邊形螺母套筒，所述非預應力套筒的內孔的一部分為安裝所述螺紋鋼的螺紋孔，另一部分為連接承臺鋼筋的螺紋孔。
6.根據權利要求1所述的一種端板重複利用預製混凝土樁機械連接樁頭，其特徵在於:所述起板螺紋孔的內外側和預埋螺栓孔的外側均設置有塑料蓋。
7.根據權利要求1所述的一`種端板重複利用預製混凝土樁機械連接樁頭，其特徵在於:所述鋼筋的頭部加工成鐓頭或設置有螺紋。
8.一種端板重複利用預製混凝土樁的機械連接樁頭的製造方法，包括以下步驟: (1)利用錨固板和連接螺栓將特殊結構的端板1、連接套筒和鋼筋籠組裝在一起，再將裝配好的鋼筋籠放入下模，與張拉板、錨固板一起在下模內裝配好，然後將配置好的混凝土均勻餵料到下模內，經過一段時間後完成混凝土樁，在將混凝土樁打樁完畢後，拆除端板I上連接螺栓的螺帽，再將起板螺栓旋入起板螺紋孔4內，將端板I頂起，端板I完整無損可回收重複利用； (2)先張法預應力混凝土管樁或離心方樁，在下模清理後塗刷隔離劑；用自動鋼筋切斷機定長對預應力鋼棒下料，在預應力鋼棒鐓頭前線套上帶有沉空的連接套筒；再利用錨固板和連接螺栓將特殊結構的端板1、連接套筒和鋼筋籠組裝在一起；特殊結構的端板I上還有預埋螺栓孔3、起板螺紋孔4，預埋雙頭螺栓靠內側，在端板I的沉空裡用螺母鎖緊，待澆築混凝土時將其包裹預埋，將裝配好的鋼筋籠放入下模，與張拉板、錨固板一起在下模內裝配好，將配置好的混凝土均勻餵料到下模內，然後合上上模，鎖緊合模螺栓； (3)將鋼模放入離心機上按離心工藝制度進行離心成型，離心結束後混凝土會析出水泥漿，將鋼模一端抬高一米多，另一端嵌入橡膠塞，靜停2小時後內孔的水泥漿就集中到這端起到內孔混凝土填芯作用、輔助加固樁頭作用；連模帶樁放置在養護池內按工藝規定靜停2小時後採用常壓蒸汽養護； (4)達到脫模強度後對樁進行放張、脫模，拆下張拉螺絲後換上固定端板I用的內六角沉頭螺栓或內六角沉頭螺釘緊固端板I貼合樁頭混凝土端面，並嵌入塑料蓋，以便打樁時端板I不鬆動、耐衝擊，螺栓孔不被泥土堵塞便於清理； (5)打樁完畢後，開挖樁頭後，清理樁頭周圍和沉頭螺栓孔、工藝螺紋空內的塑料蓋、泥土等雜物；拆除沉頭螺栓、沉頭螺釘及固定預埋雙頭螺栓之螺帽，對稱均勻將起板螺栓旋入起板螺紋孔4內，將端板 I頂起，端板I完整無損可回收重複利用。
【文檔編號】E02D5/24GK103866761SQ201410105914
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】李全民 申請人:李全民