一種混凝土樁連接裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種混凝土樁連接裝置，包括安裝在所述樁的一端、具有中央開口、正面和反面的環(huán)形板，所述環(huán)形板的一面上設有具有多個相互配套的第一構造和第二構造的聯(lián)鎖型面，第一構造為突出部，第二構造為凹陷部，每個突出部的側棱具有水平延伸槽；兩個相同的環(huán)形板通過一個環(huán)形板上的突出部與另一個環(huán)形板的凹陷部的結合在聯(lián)鎖型面處配合，從而相互配合的環(huán)形板的兩個連續(xù)布置的突出部的兩個相鄰布置的凹槽形成通道，所述通道允許通過在其中穿入銷來實現相互配合的環(huán)形板的聯(lián)鎖。本發(fā)明的有益效果是：該相互配套的樁連接裝置有助于混凝土樁節(jié)的簡易接合，還能保證連接裝置的強度高于原混凝土樁節(jié)的極限抗彎強度、抗壓強度和抗張強度。
【專利說明】一種混凝土粧連接裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土樁連接裝置。樁通過分別安裝在樁的一端的兩個相同件接
口 O
[0002]發(fā)明背景
[0003]打入地中的混凝土樁用于為結構提供基礎支撐。結構的重量由樁分散，從而減少結構失效的危險。鋼筋增強預制樁通常經過預應力處理，以提高其抗拉強度，減少斷裂。但是，極限軸向壓縮強度與預應力水平成反比，因此當預應力水平提高時，極限軸向壓縮強度會降低。
[0004]單根細長混凝土樁在吊裝時易斷裂，因此對于較長的混凝土樁，在安裝時通常把樁分為多節(jié)，然后把它們豎向疊置起來。而且，通過采用多節(jié)接合在一起的樁，可以打較長的樁。各節(jié)樁通過樁接頭或連接器對接起來。在編號為4157230的美國專利中揭示了這種樁連接器的一個例子，其中，在兩節(jié)樁的接合端中構造有螺帽，用于把螺栓緊固到螺帽上。螺帽帶有環(huán)形槽，環(huán)形槽在底部具有徑向導向的鎖止凹口。在槽中插入鎖緊盤。縮緊盤具有帶徑向棱的彈性鎖舌，徑向棱的朝向與旋松方向相反，并與螺帽中的凹口結合。
[0005]編號為2698519的美國專利揭示了用于接合兩節(jié)在其中具有縱向金屬加強筋的澆注混凝土樁的混凝土樁連接器。該連接器具有固定到并環(huán)繞第一節(jié)樁端部的某些加強筋的環(huán)形帶狀金屬環(huán)。環(huán)的外表面與第一節(jié)樁端部的外表面的輪廓相符。在第二節(jié)樁末端固定有第二環(huán)形帶狀金屬環(huán)，該金屬環(huán)的設計和配置與第一環(huán)形帶狀金屬環(huán)的相同。通過把圍繞第一節(jié)和第二節(jié)樁的對接端的管狀金屬套管的兩個端部分別焊接到第一和第二環(huán)上，可以把兩個環(huán)連接起來。
[0006]上述現有技術的樁連接器用于預制混凝土樁，但是不適合于結合到預應力管樁的制造中，因為它會妨礙預應力頂管設備，并且非對稱性會在樁旋轉過程中引起不規(guī)則振動。本發(fā)明專用于管樁的制造，而無需對現有管樁模具或預應力設備另行修改。本發(fā)明的聯(lián)鎖型面可結合和替換到管樁接頭的現有環(huán)形鋼環(huán)中。本發(fā)明引入了一對相互配套的樁連接器，該相互配套的樁連接器不僅有助于混凝土樁節(jié)的簡易接合，還能保證連接器的強度高于原混凝土樁節(jié)的極限抗彎強度、抗壓強度和抗張強度。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的主要目的是提供一種特別適合于預應力管樁制造的混凝土樁連接裝置。
[0008]本發(fā)明的另一個目的是提供一種比原樁節(jié)的完全抗彎、抗壓和抗張強度更高或至少等于原樁節(jié)的完全抗彎、抗壓和抗張強度的混凝土樁連接裝置。
[0009]本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有易于制造的聯(lián)鎖型面的混凝土樁連接裝置。
[0010]本發(fā)明的另一個目的是提供一種易于安裝到混凝土樁末端的混凝土樁連接裝置。
[0011]本發(fā)明的另一個目的是提供一種不需要凸凹鎖定機構的混凝土樁連接裝置。
[0012]本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有帶缺口的內傾V形突出部的混凝土樁連接裝置，該混凝土樁連接裝置允許在聯(lián)鎖型面的配合過程中因錯位而有一些空隙。[0013]本發(fā)明完全或部分地實現上述至少一個目的，其中，本發(fā)明的一個實施方式說明了一種混凝土樁連接裝置(100)，包括安裝在所述樁(I 10)的一端、具有中央開口(108)、正面和反面的環(huán)形板，所述環(huán)形板的一面上設有具有多個相互配套的第一構造和第二構造的聯(lián)鎖型面，其中每個構造限定為基本上相同大小的扇形，并在所述正面上以交替方式呈放射狀布置，第一構造為突出部(101),第二構造為凹陷部(102)，其中，每個突出部(101)的側棱(106)具有水平延伸槽(104);分別安裝在兩根獨立樁(110)的端部的所述兩個相同的環(huán)形板通過一個環(huán)形板上的突出部(101)與另一個環(huán)形板的凹陷部(102)的結合在聯(lián)鎖型面處配合，從而相互配合的環(huán)形板的兩個連續(xù)布置的突出部(101)的兩個相鄰布置的凹槽(104)形成通道(107)，所述通道(107)允許通過在其中穿入銷(105)來實現相互配合的環(huán)形板的聯(lián)鎖。
[0014]進一步，所述突出部(101)和所述凹陷部(102)制造有至少一個孔(103)，用于接納樁(110)的鋼筋(109)。
[0015]進一步，所述突出部(101)具有以一定角度(112)向上呈錐形延伸的側棱(106)，該角度小于3°，所述角度為側棱和與其垂直的軸之間的角度，所述垂直的軸與所述樁(110)的縱向軸線平行。
[0016]進一步，所述相互配合的環(huán)形板在連續(xù)布置的所述突出部(101)之間形成有I毫米至5毫米的缺口(113)。
[0017]進一步，所述通道(107)朝向中央開口(108)呈錐形。
[0018]進一步，所述銷(105)具有匹配的直徑，能夠配裝到所述通道(107)的開口中。
[0019]進一步，所述通道(107)為橢圓形或矩形或方形或圓形截面形狀。
[0020]本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施方式包括安裝在樁的一端、具有中央開口(201)、正面和反面的環(huán)形板；和所述環(huán)形板的一面上設有具有多個相互配套的第一構造和第二構造的聯(lián)鎖型面，其中每個構造限定為基本上相同大小的扇形內，并在正面上以交替方式呈放射狀布置，第一構造具有與扇形內的不分段式突出部(203)結合的分段式凹陷部(202)，而第二構造具有與扇形內的分段式突出部(205)結合的不分段式凹陷部(204)，其中，與凹陷部(202，204)相鄰的分段式突出部(205)和不分段式突出部(203)的棱帶有第一凹槽(214)；通過這種方式，分別安裝在兩根獨立樁(218)的端部的所述兩個相同環(huán)形板通過一個環(huán)形板的突出部(203，205)與另一個環(huán)形板的凹陷部(202，204)的結合在聯(lián)鎖型面處配合，從而相互配合的環(huán)形板的一對連續(xù)布置的不分段式突出部(203)和分段式突出部(205)的兩個相鄰布置的第一凹槽(214)形成第一通道(206)，所述第一通道(206)允許通過在其中穿入第一銷(209)來實現相互配合的環(huán)形板的聯(lián)鎖。
[0021]進一步，所述不分段式突出部(203)和所述不分段式凹陷部(204)制造有至少一個孔(208)，用于接納樁(218)的鋼筋(211)。
[0022]進一步，與所述凹陷部(202，204)相鄰的分段式突出部(205)和不分段式突出部(203)具有向上以第一角度(217)呈錐形延伸的棱(212)，該第一角度(217)小于3°，所述第一角度(217)為側棱和與其垂直的軸之間的角度，所述垂直的軸與所述樁的縱向軸線平行。
[0023]進一步，所述相互配合的環(huán)形板在連續(xù)布置的不分段式突出部(203)和分段式突出部(205)之間形成有I毫米至5毫米的第一缺口(221)。[0024]進一步，所述分段式突出部(205)和所述不分段式突出部(203)具有側棱(213)，該側棱制造有水平延伸的第二凹槽(215)，從而相互配合的環(huán)形板的兩個連續(xù)布置的不分段式突出部(203)和兩個連續(xù)布置的分段式突出部(205)的兩個相鄰布置的第二凹槽(215)形成第二通道(207)。
[0025]進一步，所述第二通道(207)允許通過在其中穿入第二個銷(210)來實現相互配合的環(huán)形板的聯(lián)鎖。
[0026]進一步，所述突出部(203，205)的側棱(213)以第二角度(219)向上呈錐形延伸，該第二角度(220)小于3°，所述第二角度(220)為側棱和與其垂直的軸之間的角度，所述垂直的軸與所述樁的縱向軸線平行。進一步，所述相互配合的環(huán)形板在兩個連續(xù)布置的不分段式突出部(203)和兩個連續(xù)布置的分段式突出部(205)之間形成有I毫米至5毫米的第二缺口(222)。
[0027]進一步，所述第二通道(207)朝向中央開口(201)呈錐形。
[0028]進一步，所述第一銷(209)和所述第二銷(210)具有配套的直徑，能夠分別配裝到所述第一通道(206)和所述第二通道(207)的開口中。
[0029]本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施方式說明了一種可制造為多種形狀的相互配合的板，包括安裝在樁的一端、具有中央開口(308)、正面和反面的板；所述板的一面上設有具有多個相互配套的第一構造和第二構造的聯(lián)鎖型面，其中每個構造限定為在正面上以交替方式布置的一段，第一構造為突出部(301)，第二構造為與第一構造配合的凹陷部(302)，其中，每個突出部(301)的側棱(306)偏離中央開口(308)，并帶有水平延伸槽(304);分別安裝在兩根獨立樁的端部的所述兩個相同板通過一個板的突出部(301)與另一個板的凹陷部(302)的結合在聯(lián)鎖型面處配合，從而相互配合的板的兩個連續(xù)布置的突出部(301)的兩個相鄰布置的凹槽(304)形成通道(307 )，通道(307 )允許通過在其中穿入銷(305 )來實現相互配合的板的聯(lián)鎖。
[0030]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明專用于管樁的制造，而無需對現有管樁模具或預應力設備另行修改，聯(lián)鎖型面可結合和替換到管樁接頭的現有環(huán)形鋼環(huán)中，本發(fā)明引入了一對相互配套的樁連接裝置，該相互配套的樁連接裝置不僅有助于混凝土樁節(jié)的簡易接合，還能保證連接器的強度高于原混凝土樁節(jié)的極限抗彎強度、抗壓強度和抗張強度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的第一優(yōu)選實施方式的正面示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明的第一優(yōu)選實施方式的反面示意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明的第一優(yōu)選實施方式中兩個相互配合的獨立件的示意圖；
[0034]圖4為圖3中的局部結構放大圖，其中示出了一個件的突出部與另一個件的凹陷部的結合；
[0035]圖5是本發(fā)明中用于接合兩個樁的第一優(yōu)選實施方式的部件分解圖；
[0036]圖6是本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式的正面示意圖；
[0037]圖7是本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式的反面示意圖；
[0038]圖8是本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式中兩個相互配合的獨立件的示意圖，其中，樁的鋼筋未插入在孔中；[0039]圖9是本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式中兩個相互配合的獨立件的示意圖，其中，樁的鋼筋插入在孔中；
[0040]圖10是本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式中的相互配合的板的俯視圖；
[0041]圖11是圖10中所示的本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式的俯視圖的S-S剖視圖；
[0042]圖12是本發(fā)明中用于接合兩個樁的第二優(yōu)選實施方式的部件分解圖；
[0043]圖13是本發(fā)明的第三優(yōu)選實施方式的正面示意圖；
[0044]圖14是本發(fā)明的第三優(yōu)選實施方式中兩個相互配合的獨立件的示意圖，其中，樁的鋼筋插入在孔中；
[0045]圖15示出了用于接合兩個樁的相互配合的板在達到樁的極限彎矩而不脫開時的實際變形的有限元分析30倍模擬變形放大圖。
【具體實施方式】
[0046]請參閱圖1和圖2，本發(fā)明揭示了一種混凝土樁連接裝置100，一種混凝土樁連接裝置(100)，包括安裝在所述樁(110)的一端、具有中央開口(108)、正面和反面的環(huán)形板，所述環(huán)形板的一面上設有具有多個相互配套的第一構造和第二構造的聯(lián)鎖型面，其中每個構造限定為基本上相同大小的扇形，并在所述正面上以交替方式呈放射狀布置，第一構造為突出部(101)，第二構造為凹陷部(102)，其中，每個突出部(101)的側棱(106)具有水平延伸槽(104);分別安裝在兩根獨立樁(110)的端部的所述兩個相同的環(huán)形板通過一個環(huán)形板上的突出部(101)與另一個環(huán)形板的凹陷部(102)的結合在聯(lián)鎖型面處配合，從而相互配合的環(huán)形板的兩個連續(xù)布置的突出部(101)的兩個相鄰布置的凹槽(104)形成通道(107)，所述通道(107)允許通過在其中穿入銷(105)來實現相互配合的環(huán)形板的聯(lián)鎖。
[0047]雖然本發(fā)明的應用不局限于特定類型的樁，但具有中央開口 108的環(huán)形板使得本發(fā)明適合于用作管樁110的連接裝置，因為管樁110構造為圓形，并且具有空心截面。每個環(huán)形板分別安裝在彼此背對的兩根樁110的端部，如圖5所示。樁110以疊置方式豎向接合。環(huán)形板的反面安裝在樁110的端部，兩根樁110的板的正面彼此相對，從而環(huán)形板在聯(lián)鎖型面處彼此配合，如圖3所示。
[0048]請參考圖1，每個突出部101和凹陷部102制造有至少一個孔103，用于接納樁110的鋼筋109?？?03優(yōu)選為兩個合并圓的形狀，其中一個圓的直徑比另一個圓的直徑大，以便于插入鋼筋109鋼筋109從較大直徑的圓拉向較小直徑的圓，從而通過一組預應力頂管機把鋼筋109固定就位。因此，孔103的布局、形狀和位置必須設計為與預應力頂管機相適應。而且，孔的數量和位置必須與樁110的鋼筋109的數目和位置相符。
[0049]圖4示出側棱106以一定的角度向上呈錐形延伸，該角度相對于與樁110的縱軸平行的側棱106的豎軸111小于3°。另外，相互配合的板在連續(xù)布置的突出部101的側棱之間形成有I毫米至5毫米的缺口 113。缺口 113和錐形側棱106的設置是為了實現逐漸變窄形成"r形形狀的突出部101，以便在連接端與兩根樁110之間的凹陷部102配合。應說明的是，此處所述的"連續(xù)布置的突出部"一詞指從相互配合的兩個獨立部件突出出來的兩個相鄰布置的突出部。由于具有這種側棱特點并且存在缺口，在兩個連續(xù)布置的突出部101之間提供有空隙，用于把銷105穿入通道107中以及使一個環(huán)形板IOOa的突出部101輕松配裝到另一個環(huán)形板IOOb的凹陷部上。而且，通道107朝向中央開口 108呈錐形延伸，從而形成通道107的較大開口，以便銷110穿入通道107中。通道107的錐形形狀還使通道107的直徑朝中央開口 108方向逐漸減小，從而能夠把銷105牢固地配裝在通道107中。
[0050]通過使兩個連續(xù)布置的突出部101的凹槽相鄰布置，形成的通道107允許銷105具有配套的直徑，以便配裝到通道107的開口中，實現相互配合的板的聯(lián)鎖。相互配合的板上形成通道107的兩個相鄰凹槽104具有橢圓形、矩形、方形或圓形截面形狀。銷的直徑優(yōu)選大于通道107的較大錐形半徑但小于通道107的開口的直徑。對于銷105的尺寸的這種要求很重要，可確保銷105由連續(xù)布置的突出部101的凹槽104牢固固定，使銷105不會從通道107中脫出。
[0051]本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式在環(huán)形板的正面上的聯(lián)鎖型面中采用不同的構造，但與第一優(yōu)選實施方式的功能相同。請參閱圖6和圖7，第二個優(yōu)選實施方式包括安裝在樁的一端、具有中央開口(201)、正面和反面的環(huán)形板；和所述環(huán)形板的一面上設有具有多個相互配套的第一構造和第二構造的聯(lián)鎖型面，其中每個構造限定為基本上相同大小的扇形內，并在正面上以交替方式呈放射狀布置，第一構造具有與扇形內的不分段式突出部(203)結合的分段式凹陷部(202)，而第二構造具有與扇形內的分段式突出部(205)結合的不分段式凹陷部(204)，其中，與凹陷部(202，204)相鄰的分段式突出部(205)和不分段式突出部(203)的棱帶有第一凹槽(214);通過這種方式，分別安裝在兩根獨立樁(218)的端部的所述兩個相同環(huán)形板通過一個環(huán)形板的突出部(203，205)與另一個環(huán)形板的凹陷部(202，204)的結合在聯(lián)鎖型面處配合，從而相互配合的環(huán)形板的一對連續(xù)布置的不分段式突出部(203)和分段式突出部(205)的兩個相鄰布置的第一凹槽(214)形成第一通道(206)，所述第一通道(206)允許通過在其中穿入第一銷(209)來實現相互配合的環(huán)形板的聯(lián)鎖。
[0052]如圖6所示，不分段式突出部203和不分段式凹陷部204制造有至少一個孔208，用于接納樁218的鋼筋211?？?08優(yōu)選為兩個合并圓的形狀，其中一個圓的直徑比另一個圓的直徑大，以便于插入鋼筋211鋼筋211通過縫隙嵌入到較大直徑的圓中，并向較小直徑的圓拉動，從而通過機器把鋼筋109固定就位?？?08的數量和位置必須與樁218的鋼筋211的數目和位置相符。
[0053]請參閱圖11，該圖是圖10所示連接裝置的S-S截面圖，與凹陷部202，204相鄰的分段式突出部205和不分段式突出部203的棱212向上以第一角度217呈錐形延伸，第一角度217相對于與樁218的縱軸平行的棱212的豎軸216小于3°。另外，相互配合的板在連續(xù)布置的不分段式突出部203和分段式突出部205之間形成有I毫米至5毫米的第一間隙221。棱212的錐形特征和第一缺口 221是為了提供一些間隙而構造的，目的是使兩個環(huán)形板的突出部203，205能夠輕松配裝到凹陷部202，204上，并且使第一銷209能夠輕松穿入第一通道206中。
[0054]另一方面，每個突出部203，205的側棱構造有水平延伸的第二凹槽215，從而相互配合的板的兩個連續(xù)布置的不分段式突出部203和兩個連續(xù)布置的分段式突出部205的兩個相鄰布置的第二凹槽215形成第二通道207。第二通道207允許通過在其中穿入第二銷210來實現相互配合的板的聯(lián)鎖。
[0055]與第一優(yōu)選實施方式類似，突出部203，205的側棱優(yōu)選也以一定角度向上呈錐形延伸，該角度相對于與樁218的縱軸平行的側棱213的豎軸小于3°，如圖11所示。而且，相互配合的板在兩個連續(xù)布置的不分段式突出部203之間以及兩個連續(xù)布置的分段式突出部205之間形成有I毫米至5毫米的第二缺口 222。錐形側棱和第二缺口的構造允許在每兩個連續(xù)布置的不分段式突出部203和兩個連續(xù)的分段式突出部205之間形成空隙，以便環(huán)形板的配合。布置缺口 221，222和與凹陷部202，204相鄰的突出部203，205的錐形棱212以及錐形側棱214的目的是為了實現逐漸變窄形成"V"形形狀的不分段式突出部203和分段式突出部205，以便在連接端與兩根樁218之間的凹陷部202，204配合。
[0056]突出部203，205的第二通道207朝向中央開口 201呈錐形延伸，使第二通道207具有逐漸減小的直徑。第二通道207的這種設計不僅有助于輕松穿入第二銷210因為第二通道207的開口的直徑足夠大，銷能夠穿入其中，還有助于利用第二通道207朝中央開口 201逐漸減小的直徑把第二銷210牢固固定。
[0057]第一銷209和第二銷210具有配套的直徑，以便分別配裝到第一通道206和第二通道207的開口中。第一銷209和第二銷210的直徑優(yōu)選大于第一通道206和第二通道207的較大錐形半徑但小于通道206，207的開口的直徑，以便銷209，210能夠被相互配合的板的連續(xù)布置的突出部203，205的凹槽214，215牢固固定，防止銷209，210脫出。
[0058]如圖6和圖10清晰顯示，分段式凹陷部202和分段式突出部205由板的弦和弧限定在弦的端點之間，而不分段式凹陷部204和不分段式突出部203由兩個半徑和弦限定在半徑之間。弦是分段式突出部205與相鄰不分段式凹陷部204之間的棱線以及不分段式突出部203和相鄰分段式凹陷部202之間的棱線。弦的位置不與孔208重合很重要，這樣，銷209，210在穿入通道206，207時不通過專用于插置鋼筋211的孔209，210。而且，第一通道206和第二通道207的截面形狀可以是橢圓形、矩形、方形，但優(yōu)選為圓形。
[0059]本發(fā)明還介紹了第三種優(yōu)選實施方式，該實施方式可用于接合圓形或非圓形的各種類型的樁，包括方形樁，包括安裝在樁的一端、具有中央開口(308)、正面和反面的板；所述板的一面上設有具有多個相互配套的第一構造和第二構造的聯(lián)鎖型面，其中每個構造限定為在正面上以交替方式布置的一段，第一構造為突出部(301)，第二構造為與第一構造配合的凹陷部(302 )，其中，每個突出部(301)的側棱(306 )偏離中央開口( 308 )，并帶有水平延伸槽(304);分別安裝在兩根獨立樁的端部的所述兩個相同板通過一個板的突出部(301)與另一個板的凹陷部(302)的結合在聯(lián)鎖型面處配合，從而相互配合的板的兩個連續(xù)布置的突出部(301)的兩個相鄰布置的凹槽(304)形成通道(307)，通道(307)允許通過在其中穿入銷(305)來實現相互配合的板的聯(lián)鎖。
[0060]此實施方式中的部件可有多種形狀，包括方形、六邊形和三角形。圖13中示出了方形部件的一個例子，其中，突出部301的側棱306相對于板的外緣的角度可為90°，或者以特定角度傾斜，只要第二構造與第一構造配套。如圖14所示，突出部301和凹陷部302制造有至少一個孔303，用于接納樁310的鋼筋309。此實施方式的特征與第一優(yōu)選實施方式的類似，其中，側棱306以一定角度向上呈錐形延伸，該角度相對于與樁310的縱軸平行的側棱306的豎軸小于3°。相互配合的板在連續(xù)布置的突出部301之間形成有I毫米至5毫米的缺口。通道307朝向中央開口 308呈錐形，并具有用于銷305的開口，銷305帶有用于配裝到該孔中的互補直徑。
[0061]本發(fā)明設計為允許在連續(xù)布置的突出部101，203，205，301之間穿入配裝到通道107，206，207，307中的銷105，209，210，305，從而使作用于相互配合的板上的壓力、拉力、扭力和剪力完全傳遞給與凹陷部202，204相鄰的突出部203，205的棱212、側棱106，213，306 和環(huán)繞銷 105，209，210，305 的凹槽 104，214，215，304。銷 105，209，210，305 的徑向表面能夠與配合通道107，206，207，307的相應表面完全接觸接合并鎖定，以提供抵抗樁110，218的彎矩和軸向力的接觸承載阻力。因此，板的這種鎖定機構使相互配合的板能夠接合在一起，形成比樁的承載能力更高的接頭，以支撐應力并抵抗彎曲和拉力。使用有限元分析對采用本發(fā)明所揭示的部件接合的配合樁在高于樁的標稱承載能力的彎矩下進行了模擬測試，測試結果示出了銷105，209，210，305和側棱106，215，306的變形放大圖，并證明該部件能夠很好地應對這種彎矩，接頭無明顯脫離。相互配合的板的模擬測試結果在圖15中示出。
[0062]本發(fā)明設計為使預應力管樁110，218的鋼筋能夠張拉并鎖定到相應部件100，200,300的一組孔103，208中，并且該張力可通過以下作用跨部件100，200，300傳遞到下一個鄰接樁中:純壓縮軸向載荷可通過突出部101，203，205，301相對于凹陷部102，202，204，302的承載作用跨配合樁110，218的端部傳遞。純張力軸向載荷通過銷105，209，210，305和由相互配合的板形成的通道107，206，207，307之間的上下豎向接觸承載面跨配合樁110，218抵抗。純水平側剪力通過銷和由相互配合的板形成的通道107，206，207，307之間的水平接觸承載面抵抗。在發(fā)生撓性彎曲時，上述的純抗張力、抗壓力和抗剪力的綜合作用開始發(fā)揮，如圖15所示。
[0063]本發(fā)明的一個重要原則是，銷之間提供的承載面遠大于預應力鋼筋109，211，309的橫截面，因而能夠跨相互配合的板承載比原樁節(jié)更高的彎矩、壓力和張力，或者能夠承載的彎矩、壓力和張力至少等于原樁節(jié)的完全抗彎、抗壓和抗張強度。
[0064]雖然上述內容包含許多規(guī)定，但是應理解的是，優(yōu)選形式的【具體實施方式】不應視為偏離本發(fā)明，并且可在所附權利要求的范圍內修改。
【權利要求】
1.一種混凝土樁連接裝置(100)，其特征在于，包括安裝在所述樁(110)的一端、具有中央開口( 108)、正面和反面的環(huán)形板，所述環(huán)形板的一面上設有具有多個相互配套的第一構造和第二構造的聯(lián)鎖型面，其中每個構造限定為基本上相同大小的扇形，并在所述正面上以交替方式呈放射狀布置，第一構造為突出部(101),第二構造為凹陷部(102)，其中，每個突出部(101)的側棱(106)具有水平延伸槽(104);分別安裝在兩根獨立樁(110)的端部的所述兩個相同的環(huán)形板通過一個環(huán)形板上的突出部(101)與另一個環(huán)形板的凹陷部(102)的結合在聯(lián)鎖型面處配合，從而相互配合的環(huán)形板的兩個連續(xù)布置的突出部(101)的兩個相鄰布置的凹槽(104)形成通道(107)，所述通道(107)允許通過在其中穿入銷(105)來實現相互配合的環(huán)形板的聯(lián)鎖。
2.根據權利要求1所述的一種混凝土樁連接裝置(100)，其特征在于，所述突出部(101)和所述凹陷部(102)制造有至少一個孔(103)，用于接納樁(110)的鋼筋(109)。
3.根據權利要求1所述的一種混凝土樁連接裝置(100)，其特征在于，所述突出部(101)具有以一定角度(112)向上呈錐形延伸的側棱(106)，該角度小于3°，所述角度為側棱和與其垂直的軸之間的角度，所述垂直的軸與所述樁(110)的縱向軸線平行。
4.根據權利要求1所述的一種混凝土樁連接裝置(100)，其特征在于，所述相互配合的環(huán)形板在連續(xù)布置的突出部(101)之間形成有I毫米至5毫米的缺口(113)。
5.根據權利要求1所述的一種混凝土樁連接裝置(100)，其特征在于，所述通道(107)朝向中央開口(108)呈 錐形。
6.根據權利要求1所述的一種混凝土樁連接裝置(100)，其特征在于，所述銷(105)具有相匹配的直徑，能夠配裝到通道(107)的開口中。
7.根據權利要求1所述的一種混凝土樁連接裝置(100)，其特征在于，所述通道(107)為橢圓形或矩形或方形或圓形截面形狀。
8.—種混凝土樁連接裝置(200)，其特征在于，包括安裝在樁的一端、具有中央開口(201)、正面和反面的環(huán)形板；和所述環(huán)形板的一面上設有具有多個相互配套的第一構造和第二構造的聯(lián)鎖型面，其中每個構造限定為基本上相同大小的扇形，并在正面上以交替方式呈放射狀布置，第一構造具有與扇形內的不分段式突出部(203)結合的分段式凹陷部(202)，而第二構造具有與扇形內的分段式突出部(205)結合的不分段式凹陷部(204)，其中，與凹陷部(202，204)相鄰的分段式突出部(205)和不分段式突出部(203)的棱帶有第一凹槽(214);通過這種方式，分別安裝在兩根獨立樁(218)的端部的所述兩個相同環(huán)形板通過一個環(huán)形板的突出部(203，205)與另一個環(huán)形板的凹陷部(202，204)的結合在聯(lián)鎖型面處配合，從而相互配合的環(huán)形板的一對連續(xù)布置的不分段式突出部(203)和分段式突出部(205)的兩個相鄰布置的第一凹槽(214)形成第一通道(206)，所述第一通道(206)允許通過在其中穿入第一銷(209)來實現相互配合的環(huán)形板的聯(lián)鎖。
9.根據權利要求8所述的一種混凝土樁連接裝置(200)，其特征在于，所述不分段式突出部(203)和所述不分段式凹陷部(204)制造有至少一個孔(208)，用于接納樁(218)的鋼筋(211)。
10.根據權利要求8所述的一種混凝土樁連接裝置(200)，其特征在于，與所述凹陷部(202，204)相鄰的分段式突出部(205)和不分段式突出部(203)具有向上以第一角度(217)呈錐形延伸的棱(212)，該第一角度(217)小于3°，所述第一角度(217)為側棱和與其垂直的軸之間的角度，所述垂直的軸與所述樁的縱向軸線平行。
11.根據權利要求8所述的一種混凝土樁連接裝置(200)，其特征在于，所述相互配合的環(huán)形板在連續(xù)布置的不分段式突出部(203)和分段式突出部(205)之間形成有I毫米至5暈米的第一缺口(221)。
12.根據權利要求8所述的一種混凝土樁連接裝置(200)，其特征在于，所述分段式突出部(205)和所述不分段式突出部(203)具有側棱(213)，該側棱設有水平延伸的第二凹槽(215)，從相互配合的環(huán)形板的兩個連續(xù)布置的不分段式突出部(203)和兩個連續(xù)布置的分段式突出部(205)的兩個相鄰布置的第二凹槽(215)形成第二通道(207)。
13.根據權利要求12所述的一種混凝土樁連接裝置(200)，其特征在于，所述第二通道(207)允許通過在其中穿入第二個銷(210)來實現相互配合的環(huán)形板的聯(lián)鎖。
14.根據權利要求12所述的一種混凝土樁連接裝置(200)，其特征在于，所述突出部(203，205)的側棱(213)以第二角度(219)向上呈錐形延伸，該第二角度(220)小于3°，所述第二角度(220)為側棱和與其垂直的軸之間的角度，所述垂直的軸與所述樁的縱向軸線平行。
15.根據權利要求12所述的一種混凝土樁連接裝置(200)，其特征在于，所述相互配合的環(huán)形板在兩個連續(xù)布置的不分段式突出部(203)和兩個連續(xù)布置的分段式突出部(205)之間形成有I毫米至5毫米的第二缺口(222)。
16.根據權利要求12所述的一種混凝土樁連接裝置(200)，其特征在于，所述第二通道(207)朝向中央開口(201) 呈錐形。
17.根據權利要求8或13所述的一種混凝土樁連接裝置(200)，其特征在于，所述第一銷(209)和所述第二銷(210)具有匹配的直徑，能夠分別配裝到所述第一通道(206)和所述第二通道(207)的開口中。
18.—種混凝土樁連接裝置(300)，其特征在于，包括安裝在樁的一端、具有中央開口(308)、正面和反面的板；所述板的一面上設有具有多個相互配套的第一構造和第二構造的聯(lián)鎖型面，其中每個構造限定為在正面上以交替方式布置的一段，第一構造為突出部(301)，第二構造為與第一構造配合的凹陷部(302)，其中，每個突出部(301)的側棱(306)偏離中央開口(308)，并帶有水平延伸槽(304);分別安裝在兩根獨立樁的端部的所述兩個相同板通過一個板的突出部(301)與另一個板的凹陷部(302)的結合在聯(lián)鎖型面處配合，從而相互配合的板的兩個連續(xù)布置的突出部(301)的兩個相鄰布置的凹槽(304)形成通道(307 )，通道(307 )允許通過在其中穿入銷(305 )來實現相互配合的板的聯(lián)鎖。
【文檔編號】E02D5/52GK103541354SQ201310432325
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權日:2012年10月8日
【發(fā)明者】王志財 申請人:王志財