[发明专利]预应力混凝土管桩内膨胀快速接长端头装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种预应力混凝土管桩内膨胀快速接长端头装置，包括长螺杆、开口膨胀套管、弹性垫圈和紧固螺母，长螺杆的中上段为光滑段，光滑段的上端为渐扩的膨大端，长螺杆的下段为螺纹段，紧固螺母套装在螺纹段上，开口膨胀套管套装在光滑段上且开口膨胀套管的上部管壁开有纵向的断口状开口，弹性垫圈位于开口膨胀套管的下端与紧固螺母之间。本发明主要运用了内膨胀栓接原理和植筋接长原理，在保证接长质量的前提下，不仅可以提高桩体接长施工效率，且不受雨雪天气的影响，而且由于本发明结构简单，连接可靠，节省了植入钢件，从而降低了单桩接长施工成本。另外，本发明可在施工前通过对端头接长试件的拉拔试验来降低检验批质量隐患。

技术领域

本发明涉及一种预应力混凝土管桩接长装置，尤其涉及一种预应力混凝土管桩内膨胀快速接长端头装置，还涉及该预应力混凝土管桩内膨胀快速接长端头装置的施工方法。

背景技术

现有预应力混凝土管桩接长一般采用焊接和机械两种连接方式：如图1所示，焊接连接方式是在上桩体1、下桩体2端头预埋钢板3、4，钢板3、4之间焊接，同时，锚固在上、下桩体内的钢筋墩头5、6卡合在钢板3、4连接部位的预留孔7内。但是，由于焊接工艺受停置时间以及雨雪气候的影响，管桩接长质量与工期目标都存在着不同程度的受损。具体是，采用焊接工艺接长管桩时，每个焊接接头一般需要花约20分钟焊接完成，然后再等焊缝自然冷却8分钟后，才能继续施打或压桩，因此施工效率低。在实际操作中，也有不按要求进行施工的情况，即在焊完后两、三分钟就继续施打沉桩，会形成接头淬火，桩体在打入土层后又难以检查发现其弊端。当接头处于软土层或淤泥中，高温焊缝遇水引起脆裂，稍有偏压时就会损坏接头，不少工程因接头焊接质量不良而造成了隐患。

为了改进工艺质量，针对上述缺陷，广东、福建等地区相继推出了机械接长的地方标准。《广东DBJ15-63-2008预应力混凝土管桩机械啮合接头规程》、《福建DBJ13-58-2004预应力混凝土管桩机械快速连接接头施工及验收规程》都规定了机械接长工艺要求和方法。

如图2所示是采用机械接长方式，钢销板8为带齿牙的滑块，用优质碳素钢制成，其外壁面以压力弹簧9紧固。管桩接驳时，首先把两根接桩桩端预埋钢板10、11表面和钢板10、11上各个连接槽内填塞的聚苯乙烯泡塑等杂物清理干净，然后将连接销12(丝牙部分)涂上防水胶，待接桩用扳手旋入各根连接销12(丝牙部分)拧紧，连接销12有一半长度外露，这时把待接桩吊起，清扫干净连接销12，接着在连接槽内涂抹适量的防水胶，然后让桩端的各个连接销12对准下部入土桩的连接槽后插入，从而使连接槽内的空隙被防水胶溢满，两根桩通过连接销12的机械啮合作用紧密地连接在一起。

这种机械连接方式虽然相比焊接连接方式提高了施工效率，但是，由于接头装置增加了植入桩体的钢板用量，因此，提高了单桩接长的成本，从而增加了市场推广难度，而且，端头接长强度缺乏检验批测量技术，也存在着质量隐患。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种结构简单、可降低施工成本、提高施工效率、施工质量高、降低质量隐患的预应力混凝土管桩内膨胀快速接长端头装置。

本发明的第一个目的可通过以下的技术措施来实现：一种预应力混凝土管桩内膨胀快速接长端头装置，其特征在于：它包括长螺杆、开口膨胀套管、弹性垫圈和紧固螺母，所述长螺杆的中上段为光滑段，所述光滑段的上端为渐扩的膨大端，所述长螺杆的下段为螺纹段，所述紧固螺母套装在螺纹段上，所述开口膨胀套管套装在光滑段上且所述开口膨胀套管的上部管壁开有纵向的断口状开口，所述弹性垫圈位于所述开口膨胀套管的下端与紧固螺母之间，在使用时，所述开口膨胀套管安装在上桩体桩端的预留孔内，紧固螺母通过弹性垫圈支撑在预留孔孔沿上，旋拧紧固螺母通过长螺杆的膨大端撑开所述开口膨胀套管的上部，使开口膨胀套管与预留孔内壁之间形成磨卡阻力而锚固在预留孔中，所述端头装置伸出上桩体桩端预留孔的伸出段伸入下桩体桩端注有粘结胶的预留孔中而与预留孔内壁粘结在一起以实现上、下桩体接长。