本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域中的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁之間的機(jī)械連接機(jī)構(gòu)，特別涉及一種能實(shí)現(xiàn)方樁快速連接的用于混凝土方樁的快連接頭。

背景技術(shù)：

預(yù)應(yīng)力混凝土方樁具有單樁豎向承載力高，生產(chǎn)工廠化，施工速度快，質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)大量應(yīng)用于工業(yè)民用建筑、鐵路碼頭等眾多領(lǐng)域，成為我國應(yīng)用最廣泛的樁型之一。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁之間的連接通常是電焊焊接。在施工過程中，需要電焊機(jī)、電源線等設(shè)備，其工序復(fù)雜，尤其是在高空作業(yè)時(shí)，拖拉電源線以及電焊機(jī)等設(shè)備更是增加了施工的難度。針對(duì)這個(gè)問題，現(xiàn)有一種方樁連接結(jié)構(gòu)，通過機(jī)械結(jié)構(gòu)之間的鎖死，來實(shí)現(xiàn)方樁之間的連接，即采用非焊接接頭結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)上下兩節(jié)方樁之間的連接。

現(xiàn)有非焊接接頭結(jié)構(gòu)主要由預(yù)埋于上節(jié)方樁下端部的上螺母，預(yù)埋于下節(jié)方樁上端部的下螺母，由上至下依次壓緊安裝于下螺母內(nèi)孔的中部連接套、中間卡片、墊圈和壓簧，連接上下螺母的連接插桿構(gòu)成。上螺母的上端內(nèi)部設(shè)有錐形孔面，用于與預(yù)埋于上節(jié)方樁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋的下端部鉚接，下螺母的下端內(nèi)部設(shè)有錐形孔面，用于與預(yù)埋于下節(jié)方樁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋的上端部鉚接。中部連接套為外螺紋套，用于與下螺母的上端內(nèi)部螺紋連接，連接插桿的上部伸入到上螺母內(nèi)，并與上螺母的下部通過螺紋連接，連接插桿的下部設(shè)有帶縮頸的限位頂頭，連接插桿的下部插入到中部連接套、中間卡片、墊片和壓簧同軸形成的內(nèi)孔中，并通過限位頂頭的縮頸部與中間卡片的配合，使上下兩節(jié)方樁的端面壓緊、并沿軸向形成限位連接。

采用上述非焊接連接接頭結(jié)構(gòu)克服了方樁通過焊接方式進(jìn)行連接的不足，但該結(jié)構(gòu)目前存在的主要不足點(diǎn)為：工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、連接耗時(shí)長，導(dǎo)致施工效率低。主要原因?yàn)椋含F(xiàn)有的中間卡片由多塊獨(dú)立的卡塊構(gòu)成，一般是四塊卡塊構(gòu)成，多塊卡塊要沿圓周方向布置在墊圈上，形成中間卡片，且需要多塊卡塊拼成的中間卡片與墊圈同心。采用該卡片結(jié)構(gòu)，在施工過程中，工人要一塊塊將卡塊放置在墊圈上，還要調(diào)整多塊卡塊的位置，這樣，就要花費(fèi)很長的時(shí)間來安裝對(duì)齊。另外，在中間卡片不能放置到位的情況下，上下兩方樁無法實(shí)現(xiàn)一次連接成功，需要返工，再進(jìn)行調(diào)整，這樣進(jìn)一步增加了安裝耗時(shí)，降低了施工效率。

因此，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)簡單快速連接混凝土方樁的連接結(jié)構(gòu)就十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種節(jié)省安裝時(shí)間、降低安裝勞動(dòng)強(qiáng)度和安裝難度、可實(shí)現(xiàn)上下兩節(jié)樁一次連接到位，從而提高施工效率的用于混凝土方樁的快連接頭。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種用于混凝土方樁的快連接頭，包括上螺母、下螺母、連接插桿、帶外螺紋的中間連接套、壓簧；上螺母預(yù)埋于上節(jié)樁的下部，上螺母的上部與預(yù)埋于上節(jié)樁內(nèi)對(duì)應(yīng)軸向位置的預(yù)應(yīng)力鋼筋形成鉚固連接，下螺母預(yù)埋于下節(jié)樁的上部，下螺母的下部與預(yù)埋于下節(jié)樁內(nèi)對(duì)應(yīng)軸向位置的預(yù)應(yīng)力鋼筋形成鉚固連接，中間連接套的內(nèi)孔為錐形孔，其特征在于：

所述連接插桿由外螺紋段、大錐段、過渡段、小錐段及錐形頂頭段依次連接構(gòu)成；大錐段的錐度與中間連接套的內(nèi)孔的錐度一致，錐形頂頭段的大端直徑大于小錐段的小端直徑，使錐形頂頭段與小錐段之間形成限位端面；

還包括彈性卡簧，彈性卡簧為沿軸向方向尺寸不變、沿徑向方向能彈性擴(kuò)張和彈性收縮的卡環(huán)結(jié)構(gòu)；彈性卡簧的外周面為圓柱面，內(nèi)孔為錐形孔，且內(nèi)孔的錐度與連接插桿的小錐段的錐度一致，內(nèi)孔的大端直徑大于錐形頂頭段的小端直徑；

所述中間連接套安裝于下螺母的上部內(nèi)孔腔內(nèi)、并與下螺母通過螺紋連接，使彈性卡簧和壓簧由上至下壓緊于下螺母的內(nèi)孔腔內(nèi)；連接插桿的外螺紋段伸入到上螺母的下部內(nèi)孔腔內(nèi)、并與上螺母通過螺紋連接；連接插桿的大錐段與中間連接套的內(nèi)孔面形成接觸配合，連接插桿的小錐段與彈性卡簧的內(nèi)孔面形成接觸配合，連接插桿的錐形頂頭段從彈性卡簧的下端伸出，并通過所述限位端面與彈性卡簧的下端面形成勾連配合，使上下兩節(jié)方樁沿軸向形成連接。

優(yōu)選的：所述彈性卡簧為沿徑向方向等徑彈性擴(kuò)張、等徑彈性收縮的卡簧結(jié)構(gòu)；在彈性卡簧上設(shè)有沿圓周方向均布的多個(gè)開口槽，開口槽沿著彈性卡簧的軸向設(shè)置，在每個(gè)開口槽的內(nèi)側(cè)靠近一端的位置均留有連接部，沿著彈性卡簧的圓周方向，開口槽的連接部依次交替分布在彈性卡簧的兩端位置。

優(yōu)選的：開口槽的寬度為0.5～1.5mm；開口槽的數(shù)量為20～26個(gè)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本快連接頭的上螺母、下螺母分別預(yù)埋固定在相互連接的兩個(gè)混凝土方樁內(nèi)，連接插桿通過螺紋安裝在上螺母上；彈簧卡簧和壓簧置于下螺母內(nèi)，中間連接套通過螺紋安裝在下螺母上，并將彈性卡簧和壓簧鎖死在下螺母內(nèi)；工作時(shí)連接插桿的錐形頂頭段經(jīng)過中間連接套，將彈性卡簧先撐開，然后連接插桿繼續(xù)向下螺母內(nèi)部移動(dòng)，當(dāng)錐形頂頭段從彈性卡簧內(nèi)全部伸出后，彈性卡簧收縮回位，使錐形頂頭段與小錐段之間形成的限位端面勾靠在彈性卡簧的下端面上，從而將連接插桿鎖死在中間連接套與彈性卡簧之間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了上下兩節(jié)混凝土方樁的快速連接。本連接接頭用彈性卡簧代替了現(xiàn)有中間卡片和墊圈，安裝彈性卡簧時(shí)間不超過安裝中間卡片和墊圈時(shí)間的0.2倍，且彈性卡簧可實(shí)現(xiàn)一次安裝到位，從而節(jié)省了安裝時(shí)間、降低了安裝勞動(dòng)強(qiáng)度和安裝難度，且可實(shí)現(xiàn)上下兩節(jié)樁一次連接到位，從而大大提高了施工效。

另外壓簧用于支撐彈性卡簧，來保證安裝過程中彈性卡簧與連接插桿的接觸有一定的柔性，保證了彈性卡簧的連接質(zhì)量，從而保證了混凝土方樁的連接強(qiáng)度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的縱面剖視圖；

圖2是本發(fā)明的使用狀態(tài)參考圖；

圖3是本發(fā)明的立體分解圖；

圖4是本發(fā)明的平面分解圖；

圖5是本發(fā)明中彈性卡簧的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、上螺母；2、下螺母；3、連接插桿；3-1、外螺紋段；3-2、大錐段；3-3、過渡段；3-4、小錐段；3-5、錐形頂頭段；3-5-1、限位端面；4、中間連接套；5、壓簧；6、彈性卡簧；6-1、開口槽；6-2、連接部；1’、上節(jié)樁；1-1’、預(yù)應(yīng)力鋼筋；2，、下節(jié)樁；2-1，、預(yù)應(yīng)力鋼筋。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請參閱圖1-5，一種用于混凝土方樁的快連接頭，包括上螺母1、下螺母2、連接插桿3、帶外螺紋的中間連接套4、壓簧5。上螺母預(yù)埋于上節(jié)樁1’的下部，上螺母的上部與預(yù)埋于上節(jié)樁內(nèi)對(duì)應(yīng)軸向位置的預(yù)應(yīng)力鋼筋1-1’形成鉚固連接，鉚固連接的方式與現(xiàn)有上螺母與預(yù)應(yīng)力鋼筋的鉚固連接方式相同，在此不再贅述。下螺母預(yù)埋于下節(jié)樁2’的上部，下螺母的下部與預(yù)埋于下節(jié)樁內(nèi)對(duì)應(yīng)軸向位置的預(yù)應(yīng)力鋼筋2-1，形成鉚固連接，鉚固連接的方式與現(xiàn)有下螺母與預(yù)應(yīng)力鋼筋的鉚固連接方式相同，在此不再贅述。中間連接套的內(nèi)孔為錐形孔。

本技術(shù)方案的發(fā)明點(diǎn)之一為：所述連接插桿由外螺紋段3-1、大錐段3-2、過渡段3-3、小錐段3-4及錐形頂頭段3-5依次連接構(gòu)成。而現(xiàn)有的連接插桿僅由外螺紋段、錐形段及頂頭段三個(gè)功能段連接構(gòu)成，而頂頭段類似于一個(gè)球頭結(jié)構(gòu)，頂頭段與錐形段銜接的部位形成縮頸部。上述大錐段的錐度與中間連接套的內(nèi)孔的錐度一致，錐形頂頭段的大端直徑大于小錐段的小端直徑，使錐形頂頭段與小錐段之間形成限位端面3-5-1。

本技術(shù)方案的發(fā)明點(diǎn)之二為：還包括彈性卡簧6。彈性卡簧為沿軸向方向尺寸不變、沿徑向方向能彈性擴(kuò)張和彈性收縮的卡環(huán)結(jié)構(gòu)。彈性卡簧的外周面為圓柱面，內(nèi)孔為錐形孔，且內(nèi)孔的錐度與連接插桿的小錐段的錐度一致，內(nèi)孔的大端直徑大于錐形頂頭段的小端直徑，以實(shí)現(xiàn)錐形頂頭段能從彈性卡簧的上端插入到彈性卡簧內(nèi)。上述彈性卡簧的內(nèi)孔錐度及內(nèi)孔的大端直徑均是指在彈性卡簧處于自然狀態(tài)下的對(duì)應(yīng)參數(shù)值。

本技術(shù)方案的發(fā)明點(diǎn)之三：所述中間連接套安裝于下螺母的上部內(nèi)孔腔內(nèi)、并與下螺母通過螺紋連接，使彈性卡簧和壓簧由上至下壓緊于下螺母的內(nèi)孔腔內(nèi)，即彈性卡簧的上、下兩端分別與中間連接套的下端及壓簧的上端形成壓緊接觸。連接插桿的外螺紋段伸入到上螺母的下部內(nèi)孔腔內(nèi)、并與上螺母通過螺紋連接。連接插桿的大錐段與連接套的內(nèi)孔面形成接觸配合，通過該錐面配合，保證了安裝的同軸。連接插桿的小錐段與彈性卡簧的內(nèi)孔面形成接觸配合，連接插桿的錐形頂頭段從彈性卡簧的下端伸出，并通過所述限位端面與彈性卡簧的下端面形成勾連配合，使上下兩節(jié)方樁沿軸向形成連接。連接插桿的小錐段與彈性卡簧采用錐面配合，保證了連接插桿插裝到位后，連接插桿與彈性卡簧連接的同軸度，從而保證了限位端面與彈性卡簧的下端面沿圓周方向形成等寬接觸，進(jìn)而保證了受力的均勻性。

上述快連接頭結(jié)構(gòu)中，所述彈性卡簧進(jìn)一步采用沿徑向方向等徑彈性擴(kuò)張、等徑彈性收縮的卡簧結(jié)構(gòu)。在彈性卡簧上設(shè)有沿圓周方向均布的多個(gè)開口槽6-1，開口槽沿著彈性卡簧的軸向設(shè)置，在每個(gè)開口槽的內(nèi)側(cè)靠近一端的位置留有連接部6-2。沿著彈性卡簧的圓周方向，開口槽的連接部依次交替分布在彈性卡簧的兩端位置，即任意相鄰的兩個(gè)開口槽的連接部分別設(shè)置在彈性卡簧的兩端位置。采用該彈性卡簧結(jié)構(gòu)，在連接插桿的下部插入時(shí)，彈性卡簧的對(duì)應(yīng)接觸部分沿徑向方向同步擴(kuò)張，方便連接插桿插入，且操作方便省力；當(dāng)連接插桿的錐形頂頭段離開彈性卡簧時(shí)，彈性卡簧沿徑向方向整體快速收縮，實(shí)現(xiàn)了上下兩節(jié)樁的快速連接。

上述彈性卡簧的開口槽的寬度優(yōu)選為0.5～1.5mm。開口槽的數(shù)量優(yōu)選為20～26個(gè)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所做的等效變化與修飾，比如，彈性卡簧采用設(shè)有一個(gè)開口的卡簧結(jié)構(gòu)等，均落入本發(fā)明的技術(shù)范圍。