本發(fā)明涉及一種機(jī)械接頭，具體涉及一種預(yù)制混凝土樁抗拔機(jī)械接頭。

背景技術(shù)：

隨著我國建筑高度的不斷提高，對預(yù)制混凝土樁對接的抗拔性能要求國家也在嚴(yán)令加強(qiáng)，以管樁為例：傳統(tǒng)混凝土管樁的對接方式為單一的樁鋼板外壁剖口焊接，由于連接端板外壁剖口焊接點(diǎn)的圓徑大于管樁主筋dp值的圓徑，故在有抗拔力要求的情況下，設(shè)計工程師們基本采取增加端板厚度、設(shè)置錨固筋、增大焊接面積的方式予以應(yīng)對；如：10g409國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集第4頁5.3條標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)所示。近年來，機(jī)械連接接頭以其連接的快速性和抗拔性逐漸被研究使用，但現(xiàn)有機(jī)械接頭其一、未解決對接樁端的密閉性，地下水通過管樁內(nèi)壁端板的空隙侵入對預(yù)應(yīng)力主筋直接侵蝕，給建筑安全帶來極大的隱患；其二、未能將機(jī)械連接點(diǎn)和主筋錨固點(diǎn)距離實(shí)現(xiàn)最小以至于仍需靠增加端板厚度或錨固筋確保抗拔力，且無法有效的實(shí)現(xiàn)主筋線性對接；其三、其由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和加工工藝或安裝方式致使混凝土樁公司生產(chǎn)、現(xiàn)場安裝和本身機(jī)械接頭產(chǎn)品都不同程度的存在勞動效率的降低和制造安裝成本的提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對以上問題的提出，而研究設(shè)計一種預(yù)制混凝土樁抗拔機(jī)械接頭。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種預(yù)制混凝土樁抗拔機(jī)械接頭，包括與樁的主筋連接的端板ⅰ和端板ⅱ，還包括插銷、定位套和卡簧，所述端板ⅰ上設(shè)有固定孔ⅰ，所述定位套為中空圓柱結(jié)構(gòu)，所述定位套固定在固定孔ⅰ內(nèi)，所述插銷包括插頭和固定端，所述固定端固定在端板ⅱ上，所述定位套的內(nèi)壁上設(shè)有用于容納卡簧的容納槽，所述卡簧能在容納槽內(nèi)膨脹和收縮，所述銷頭的側(cè)壁上與容納槽對應(yīng)的位置設(shè)有與卡簧配合的卡槽，所述銷頭能插入定位套內(nèi)并穿過卡簧，通過卡簧回彈與卡槽配合，將銷頭限位于定位套內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述端板ⅱ上設(shè)有固定孔ⅱ，所述固定端為旋接底座，所述旋接底座通過螺紋固定在固定孔ⅱ內(nèi)，所述定位套通過螺紋固定在固定孔ⅰ內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述銷頭與旋接底座通過圓臺形的連接部相連，所述連接部的側(cè)面設(shè)有對稱設(shè)置的夾持平面，所述旋接底座與連接部連接的一端設(shè)有定位凸緣ⅰ，所述定位套靠近端板ⅱ的一端設(shè)有定位凸緣ⅱ，所述定位凸緣ⅱ的端面上設(shè)有對稱設(shè)置的旋轉(zhuǎn)缺口，所述定位凸緣ⅰ和定位凸緣ⅱ的端面分別與端板ⅱ和端板ⅰ的端面齊平。

進(jìn)一步地，所述端板ⅰ上設(shè)有主筋端頭固定孔ⅰ，所述固定孔ⅰ的直徑大于主筋端頭的最大直徑，所述主筋端頭固定孔ⅰ為小徑部分直徑小于主筋端頭最大直徑且大徑部分大于主筋端頭最大直徑的階梯孔，所述主筋端頭固定孔ⅰ通過主筋安裝滑道ⅰ與固定孔ⅰ相連；所述端板ⅱ上設(shè)有主筋端頭固定孔ⅱ，所述固定孔ⅱ的直徑大于主筋端頭的最大直徑，所述主筋端頭固定孔ⅱ為小徑部分直徑小于主筋端頭最大直徑且大徑部分大于主筋端頭最大直徑的階梯孔，所述主筋端頭固定孔ⅱ通過主筋安裝滑道ⅱ與固定孔ⅱ相連。

進(jìn)一步地，在連接狀態(tài)下，所述主筋端頭固定孔ⅰ和主筋端頭固定孔ⅱ的位置相對應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述卡簧為設(shè)有缺口的環(huán)形結(jié)構(gòu)或彈性橡膠套包裹的分瓣式卡圈結(jié)構(gòu)，所述卡簧的截面形狀為圓形、橢圓形、扁圓形、矩形、正六邊形或其他多邊形。

進(jìn)一步地，所述卡簧的截面為圓形，所述卡槽的底面的截面為梯形或半徑大于或等于卡簧半徑的半圓形或圓弧形。

進(jìn)一步地，所述容納槽的側(cè)壁向定位套靠近端板ⅱ的一端傾斜。

進(jìn)一步地，所述卡簧的截面為矩形，所述卡槽的截面也為相應(yīng)的矩形。

進(jìn)一步地，所述端板ⅰ和端板ⅱ通過邊緣滿焊或粘鋼膠相互固定，所述端板ⅰ和端板ⅱ的邊緣均固定有與樁的端部貼合的裙板。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明所述的預(yù)制混凝土樁抗拔機(jī)械接頭具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用卡簧和卡槽配合的方式進(jìn)行連接固定，抗拔脫能力強(qiáng)，增強(qiáng)混凝土構(gòu)件之間的連接強(qiáng)度，避免了樁與樁的連接處產(chǎn)生縫隙；

2、采用插接與端板配合的方式，減少零部件的數(shù)量，結(jié)構(gòu)簡單，提高勞動安裝效率，降低制造安裝成本，保證連接強(qiáng)度；

3、容納槽的傾斜側(cè)壁結(jié)構(gòu)，使卡簧在銷頭插入時更容易脹開，在卡簧回彈復(fù)位時和卡槽的配合更加緊密，越受到拔脫力，結(jié)合越緊密，進(jìn)一步增強(qiáng)連接強(qiáng)度；

4、使用粘鋼膠進(jìn)行連接固定，在消除樁外壁端板之間縫隙的同時，避免了樁內(nèi)壁端板之間的縫隙，實(shí)現(xiàn)樁的對接端的密封性，防止預(yù)應(yīng)力主筋被侵蝕，極大降低了安全風(fēng)險，延長了樁的使用壽命；

5、通過固定孔和主筋固定孔的相鄰連接設(shè)置，將機(jī)械連接點(diǎn)和主筋錨固點(diǎn)距離實(shí)現(xiàn)最小，無需增加端板厚度或錨固筋確?？拱瘟?，有效實(shí)現(xiàn)主筋線性對接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的a處放大圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一中插銷的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的左視圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例一中定位套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5的b-b剖視圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例一中卡簧的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是圖7的c-c剖視圖。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例一所述的端板ⅰ的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本發(fā)明實(shí)施例一中端板ⅱ的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是本發(fā)明實(shí)施例二中插銷的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是本發(fā)明實(shí)施例三中卡簧的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15是本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16是本發(fā)明實(shí)施例四中卡簧的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17是圖16的d-d剖視圖。

圖18是本發(fā)明實(shí)施例四中插銷的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖19是本發(fā)明實(shí)施例四中定位套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖20是本發(fā)明實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖21是本發(fā)明實(shí)施例五中卡簧的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖22是圖21的e-e剖視圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

如圖1至圖10所示，一種預(yù)制混凝土樁抗拔機(jī)械接頭，包括與樁的主筋連接的端板ⅰ1和端板ⅱ2，還包括插銷3、定位套4和卡簧5，所述端板ⅰ1上設(shè)有固定孔ⅰ11，所述定位套4為中空圓柱結(jié)構(gòu)，所述定位套4固定在固定孔ⅰ11內(nèi)，所述插銷3包括插頭31和固定端32，所述固定端32固定在端板ⅱ2上，固定方式可以為焊接、螺紋固定等多種固定方式。所述定位套4的內(nèi)壁上設(shè)有用于容納卡簧5的容納槽41，所述卡簧5能在容納槽41內(nèi)膨脹和收縮，所述銷頭31的側(cè)壁上與容納槽41對應(yīng)的位置設(shè)有與卡簧5配合的卡槽33，所述銷頭31能插入定位套4內(nèi)并穿過卡簧5，通過卡簧5回彈與卡槽33配合，將銷頭31限位于定位套4內(nèi)。所述端板ⅰ1和端板ⅱ2的邊緣均固定有與樁的端部貼合的裙板6，所述端板ⅰ1和端板ⅱ2通過邊緣滿焊或粘鋼膠相互固定，對于管樁和其他空心樁，優(yōu)選使用粘鋼膠進(jìn)行連接固定，在消除樁外壁端板之間縫隙的同時，避免了樁內(nèi)壁端板之間的縫隙，實(shí)現(xiàn)樁的對接端的密封性，防止預(yù)應(yīng)力主筋被侵蝕，極大降低了安全風(fēng)險，延長了樁的使用壽命。

作為優(yōu)選方案，所述端板ⅱ2上設(shè)有固定孔ⅱ21，所述固定端32為旋接底座，所述旋接底座通過螺紋固定在固定孔ⅱ21內(nèi)，所述定位套4通過螺紋固定在固定孔ⅰ11內(nèi)。

所述銷頭31與旋接底座32通過圓臺形的連接部34相連，定位套4的內(nèi)側(cè)壁的端部設(shè)有和連接部34配合的錐形面，所述連接部34的側(cè)面設(shè)有對稱設(shè)置的夾持平面35，便于使用夾持工具進(jìn)行旋扭組裝，所述旋接底座32與連接部34連接的一端設(shè)有定位凸緣ⅰ36，所述定位套4靠近端板ⅱ2的一端設(shè)有定位凸緣ⅱ42，所述定位凸緣ⅱ42的端面上設(shè)有對稱設(shè)置的旋轉(zhuǎn)缺口43，便于使用工具進(jìn)行旋扭組裝。所述定位凸緣ⅰ36和定位凸緣ⅱ42的端面分別與端板ⅱ2和端板ⅰ1的端面齊平。所述銷頭31的端部為半球形、拋物面形或圓臺形，也可以為其他不規(guī)則曲面形，只要其角度能將卡簧脹開即可。所述旋接底座32的底部設(shè)有內(nèi)凹空間，在達(dá)到相同強(qiáng)度的情況下，減少了用料量，節(jié)約成本。

所述端板ⅰ1上設(shè)有主筋端頭固定孔ⅰ12，所述固定孔ⅰ11的直徑大于主筋端頭的最大直徑，所述主筋端頭固定孔ⅰ12為小徑部分直徑小于主筋端頭最大直徑且大徑部分大于主筋端頭最大直徑的階梯孔，所述主筋端頭固定孔ⅰ12通過主筋安裝滑道ⅰ13與固定孔ⅰ11相連，形成類似葫蘆形孔的結(jié)構(gòu)，裝配時將鋼筋端頭從固定孔ⅰ11插入，通過主筋安裝滑道ⅰ13滑入主筋端頭固定孔ⅰ12，由于其階梯孔的結(jié)構(gòu)，直接將鋼筋的端頭卡固在其內(nèi)；所述端板ⅱ2上設(shè)有主筋端頭固定孔ⅱ22，所述固定孔ⅱ21的直徑大于主筋端頭的最大直徑，所述主筋端頭固定孔ⅱ22為小徑部分直徑小于主筋端頭最大直徑且大徑部分大于主筋端頭最大直徑的階梯孔，所述主筋端頭固定孔ⅱ22通過主筋安裝滑道ⅱ23與固定孔ⅱ21相連，其原理和組裝方式與端板ⅰ1相同。作為優(yōu)選方案，在連接狀態(tài)下，所述主筋端頭固定孔ⅰ和主筋端頭固定孔ⅱ的位置相對應(yīng)。也就是說，在端板ⅰ和端板ⅱ各自的連接端面的視角下，所述固定孔ⅰ和主筋端頭固定孔ⅰ在周向上的順序與固定孔ⅱ和主筋端頭固定孔ⅱ在周向上的順序相反，如圖9和圖10所示。通過固定孔和主筋固定孔的相鄰連接設(shè)置，將機(jī)械連接點(diǎn)和主筋錨固點(diǎn)距離實(shí)現(xiàn)最小，無需增加端板厚度或錨固筋確?？拱瘟Γ覍⒍税澧?和端板ⅱ2的孔布局進(jìn)行反向設(shè)置，使主筋端頭固定孔ⅰ和主筋端頭固定孔ⅱ的位置相對應(yīng)，有效實(shí)現(xiàn)主筋線性對接。

本實(shí)施例中，所述卡簧為設(shè)有缺口的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述卡簧的截面形狀為圓形，所述卡槽的底面的截面為半徑大于或等于卡簧半徑的半圓形或圓弧形，所述容納槽的側(cè)壁向定位套靠近端板ⅱ的一端傾斜。在銷頭31插入的過程中，容納槽41的錐形的內(nèi)側(cè)壁給卡簧5向外的徑向向外的分力，使卡簧5更容易脹開，銷頭31插入后，受到拔脫力時，容納槽41靠近定位套4設(shè)有凸緣一側(cè)的側(cè)壁給卡簧5徑向向內(nèi)的分力，使卡簧5和卡槽33配合緊密，形成自緊結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)抗拔脫性能。

本實(shí)施例所述的樁可以為空心和實(shí)心的各種形狀和形式的樁，本實(shí)施例以管樁為例進(jìn)行說明，由于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易直接從管樁的連接方式想到其他樁的連接方式，因此本實(shí)施例中不再一一贅述。

實(shí)施例二

如圖11和圖12所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，所述卡槽33的截面為梯形。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同。

實(shí)施例三

如圖13和圖14所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，所述卡簧為彈性橡膠套包裹的分瓣式卡圈結(jié)構(gòu)，包括分為四瓣的環(huán)形卡圈51和圍繞包裹卡圈51的彈性橡膠套52，具體瓣數(shù)根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，不限于四瓣。由于彈性橡膠套52具有彈性，在插銷3插入時，卡簧5會被撐開，插入后，通過彈性橡膠套52的彈力回彈復(fù)位，將銷頭31卡住。所述卡槽33可以設(shè)置為實(shí)施例一所述的傾斜式，也可以不做傾斜設(shè)置。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同。

實(shí)施例四

如圖15至圖19所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，所述卡簧5的截面為矩形，所述卡槽33的截面也為相應(yīng)的矩形。本實(shí)施例所述的卡槽33不做傾斜設(shè)置。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同。

實(shí)施例五

如圖20至圖22所示，本實(shí)施例與實(shí)施例四的不同之處在于，所述卡簧5為彈性橡膠套包裹的分瓣式卡圈結(jié)構(gòu)，包括分為四瓣的環(huán)形卡圈51和圍繞包裹卡圈51的彈性橡膠套52，具體瓣數(shù)根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，不限于四瓣，由于彈性橡膠套52具有彈性，在插銷3插入時，卡簧5會被撐開，插入后，通過彈性橡膠套52的彈力回彈復(fù)位，將銷頭31卡住。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例四相同。

卡簧5及卡槽33的形狀并不限于上述實(shí)施例提到的形狀，還可以將卡簧5的截面形狀設(shè)置為橢圓形、扁圓形、正六邊形或其他多邊形。所述扁圓形為兩個對稱位置的圓弧通過兩個線段連接圍成的類似跑道的形狀。具體形狀以本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為準(zhǔn)。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。