【革新奖2016】二等奖:预制桩接头机械连接开发及工程应用

来源:CCPA[2018/03/22]

核心提示:2016年度“青龙管业杯”混凝土与水泥制品行业技术革新奖二等奖项目(技术开发类):预制桩接头机械连接开发及工程应用

  2016年度“青龙管业杯”混凝土与水泥制品行业技术革新奖工作于2016年4月启动,12月圆满完成。报名期间共收到有效申报项目39项,其中“技术改造类”8项、“技术开发类”25项、“技艺工法类”6项。经过专家评审委员会的初评及终评,共有26个项目获奖(一等奖空缺),其中技术开发类二等奖9项、三等奖7项;技术改造类三等奖4项;技艺工法类二等奖3项、三等奖3项。

  二等奖项目(技术开发类)

  预制桩接头机械连接开发及工程应用

  主要完成单位

  中淳高科桩业股份有限公司

  主要完成人

  严天龙 许国林 张日红 王树峰 穆增涛  舒佳明 曹伟伟

  项目针对目前先张法预应力混凝土预制桩连接的焊接、法兰方式等存在的问题,开发出一种基于销钉机械啮合原理的销钉式机械连接端板及连接技术,通过对预制桩端板结构性能、受力机理的有限元分析及试验验证,充分发挥端板受力性能,加强沉头孔受力强度、刚度,保证接头质量,减少非受力部位材料消耗,解决了预制桩作为抗拔桩的薄弱环节。项目获国家发明专利授权1项、国家实用新型专利授权1项。

  先张法预应力混凝土预制桩由于桩身混凝土的强度高且有一定预压应力,在沉桩过程中能够承受锤击、静压等各种施工外力的作用,但其接头质量的好坏影响整个桩身的完整性。目前,预制桩普遍采用的焊接连接存在焊接时间长、焊接质量受操作工技术及气候影响较大等问题,已有的新机械连接形式也部分存在接头处质量参差不齐,甚至有些机械连接处的力学性能低于桩身的性能,达不到设计要求等问题。因此,项目单位开发出了一种采用销钉机械啮合原理的销钉式机械连接端板及连接技术,主要创新技术内容和创新点包括:

  (1)通过燕尾形锁槽和腰形销钉咬合锁紧,保证了桩身的整体性;端板加厚,提高了接头的抗拔、抗弯、抗拉等力学性能,并通过大量试验验证,接头的抗弯性能高于桩身的性能。

  端板本体的板面上制有至少4道下凹的燕尾形锁槽,并且两相邻的燕尾形锁槽间至少设有一个锚固孔,当两个端板上下相对设置时,上下端板上的燕尾形锁槽上下相配组成了横断面中部带有锁紧喉口的“8”字腰形锁孔,然后在腰形锁孔中逐个插入腰形销钉,使上下端板咬合锁紧。

  (2)采用定位销校准上下节桩的同心度,保证了预制桩的垂直度。

  在端板板体上设置至少2个定位孔,定位孔的孔口端扩制成方便定位销导入的导向斜面,接桩前插入定位销来调整对位,校准上下节桩的同心度,进而保证了上下节预制桩的垂直度以及桩身的整体性。

  (3)机械啮合锁紧,不受风雨等恶劣气候环境的影响。

  该项目接桩技术与传统的焊接接头及近年来出现的机械接头比较,既有不受气候、环境影响的优点,又加工简单、操作方便,且成本不高;通过检测试验和现场工程试验以及多地工程应用,证明接头力学性能可靠,得到设计、监理、施工和业主等单位的认可。项目成果具有创新性,提高了企业竞争力,改进了预制桩的接桩技术,有利于预制桩产品的推广与应用。

预制桩接头机械连接工艺流程

(责任编辑:徐洁)

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