一种带有转换接头的预制桩连接结构的制作方法
1.本实用新型涉及土木建筑领域，具体涉及一种带有转换接头的预制桩连接结构。
背景技术：
2.桩基础是一种承载能力高、适用范围广、综合性能优异的基础形式。其中，预制桩由于其施工时间短、可靠性高，而在工程领域得到广泛的认可和普遍应用。近年来，预制桩不仅继续作为一种重要的独立桩型在工程中应用，而且还作为复合桩的芯桩大量使用。
3.预制桩的连接方式是预制桩承载性能发挥的关键。考虑到预制桩实际的运输、沉桩等条件和技术要求，常用的预制桩一般在10～15m之间。超过该长度的桩常需在现场沉桩过程中，通过可靠的焊接、机械等方式分段连接才能达到设计桩长。
4.既有桩的接头方式是直接将连接构造集成于各桩段端部。常见做法有：a在桩端预埋钢质端板，现场施工前一节桩段达到一定深度时，将后一节桩吊至前一节桩段上方，通过两桩端部钢质端板焊接连接；b也可在两个桩段的桩端上预留相应预埋件，通过螺栓、卡扣、插销等机械方式实现快速连接。实践表明，这些方式技术总体上性能可靠、经济性高。
5.但随着工程上对于大承载力桩型需求逐步增加，传统预制桩暴露出了一些不足。a荷载传递角度：桩顶受到的荷载会被逐步向桩身周边的土层深层传递和扩散，桩顶以下适当深度以下的桩身受力明显减小，桩身中下部采用与桩顶处一样尺寸和承载力的桩是没有必要的；b桩身竖向承载力与水平承载力矛盾时：桩水平承载力主要取决于桩顶以下一部分桩身水平承载力。以常规尺寸预应力混凝土管桩(如外径400mm～800mm)而言，桩顶以下4～5m部分的桩身受水平荷载影响最大，过深的桩身对于桩的水平承载力没有太大意义。同时满足桩的竖向与水平极限承载力要求时，也可能导致其中某一方向的实际受荷水平远远低于实际的承载力。目前工程中通常采用的单一规格预制桩配桩方式，即以同规格桩段连接成桩，这使得最多除桩顶外部分区域以外的桩身承载能力不能充分发挥。
6.解决上述问题的方法之一就是开发可以实现不同规格、类型和材料的桩的接头方式，这样可以继续沿用既有的、成熟的各种规格、类型和材料的预制桩型，灵活满足桩身多角度的承载力设计要求，避免重新开发各种能够实现转换连接的预制桩型，技术简单，经济性好。
技术实现要素：
7.发明目的：实现不同规格、类型和材料的预制桩型转接，充分发挥既有规格化预制桩的综合承载性能，极大提高预制桩设计、施工的灵活性，合理提高预制桩使用的经济效益。本实用新型提供了一种带有转换接头的预制桩连接结构，适用于土木建筑等领域。
8.技术方案：为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：一种带有转换接头的预制桩连接结构，包括预制桩一、预制桩二和转换接头；
9.所述转换接头设置在预制桩一和预制桩二之间，将转换接头上方的预制桩一和转换接头下方的预制桩二连接在一起；
10.所述转换接头为一个独立连接件，转换接头的上部设有凸台一，转换接头的下部设有凸台二；所述凸台一插入所述预制桩一下端的内腔定位，所述凸台二插入所述预制桩二顶端的内腔定位；
11.所述转换接头通过焊接方式将转换接头的接触面与预制桩一、预制桩二的端板连接；或者转换接头利用连接孔，通过螺栓机械方式与预制桩一、预制桩二的端板连接。
12.作为优选，所述转换接头的侧面与水平面夹角α在15
°
～90
°
之间。
13.作为优选，所述转换接头的横断面外缘形状为圆形或多边形。
14.作为优选，所述转换接头上的连接孔为圆形或多边形。
15.作为优选，所述转换接头的材料可以采用金属材料或非金属材料、单一材料或复合材料等进行加工制造。
16.有益效果：
17.本实用新型通过转换接头实现不同规格、类型、材料的预制桩的连接，可以达到以下有益效果：
18.a优化预制桩竖向承载性能。依照桩身受力从桩顶向桩端逐步减小的特点，从桩顶向下，分段逐步减小预制桩段断面尺寸，尽量充分发挥各桩段自身承载力，提高桩身承载性能的使用率；
19.b协调预制桩身竖向与水平向承载性能。当发生桩身竖向承载力满足而水平向承载力不足的情况时，可以仅在对水平承载力具有决定意义的桩顶附近采用尺寸大、承载力高的预制桩，提高桩身水平承载能力。无需像常规预制桩配桩时，必须全桩长范围内统一采用与桩顶处一样的较大尺寸桩型，经济性较好地协调了向预制桩身竖向与水平向承载性能。
20.c可实施性强。通过桩身以外的独立的转换接头将不同规格、类型和材料的预制桩连接起来的方法，可以直接应用与既有的各类规格化预制桩型，对于现行的预制桩的设计方法、施工方法没有影响，技术可实施性强。
附图说明
21.图1为本实用新型带有转换接头的预制桩连接结构示意图。
22.图2为本实用新型实施例1转换接头的示意图。
23.图3为图2中a向剖视图。
24.图4为图2中b向剖视图。
25.图5为本实用新型实施例2转换接头的示意图。
26.图6为图5中c向剖视图。
27.图7为图5中d向剖视图。
28.图8为本实用新型实施例3转换接头的示意图。
29.图9为图8中e向剖视图。
30.图10为图8中f向剖视图。
31.其中：1—预制桩一、2—预制桩二、3—转换接头、4—凸台一、5—凸台二、6—接触面一、7—接触面二、8—连接孔。
具体实施方式
32.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本实用新型的优点和特征，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚的界定。
33.实施例1
34.如图1-4所示：一种带有转换接头的预制桩连接结构，包括预制桩一1、预制桩二2和转换接头3；所述转换接头3设置在预制桩一1和预制桩二2之间，将转换接头3上方的预制桩一1和转换接头3下方的预制桩二2连接在一起；
35.所述转换接头3为一个独立连接件，转换接头3的上部设有凸台一4，转换接头3的下部设有凸台二5；所述凸台一4插入所述预制桩一1下端的内腔定位，所述凸台二5插入所述预制桩二2顶端的内腔定位；所述转换接头3通过焊接方式将转换接头3的接触面与预制桩一1、预制桩二2的端板连接；或者转换接头3利用连接孔8，通过螺栓机械方式与预制桩一1、预制桩二2的端板连接。
36.所述转换接头3的侧面与水平面夹角α在15
°
～90
°
之间。所述转换接头3的横断面外缘形状为圆形。所述转换接头3上的连接孔为圆形。所述转换接头3的材料采用金属材料制造。
37.上述带有转换接头的预制桩连接结构操作方法，包括以下步骤：
38.1)通过锤击、静压、振动等方式将预制桩二2(预应力混凝土管桩)沉至适当深度；
39.2)将转换接头3上的凸台二5伸入预制桩二2顶端内腔定位，通过焊接方式将转换接头3的接触面二7与预制桩二2顶部的端板连接，也可利用连接孔8，通过螺栓等机械方式连接；
40.3)移动预制桩一1(预应力混凝土管桩)至转换接头3上方，将预制桩一1下端内腔插入转换接头3上的凸台一4定位，通过焊接方式将转换接头3的接触面一6与预制桩一1端部的端板连接；
41.4)通过静压方式继续将预制桩一1沉入地基土中；
42.5)根据接桩数量的要求，重复步骤2)—步骤4)。
43.实施例2
44.如图1、5、6、7所示：本实施例与实施例1的区别之处在于：所述预制桩一1改为预应力混凝土空心方桩，所述转换接头3的横断面外缘形状为方形。
45.实施例3
46.如图1、8、9、10所示：本实施例与实施例1的区别之处在于：所述预制桩一1改为预应力混凝土实心方桩，所述转换接头3的横断面外缘形状为方形。
47.上述各实施例仅用于说明本实用新型可以实施，不代表仅能按照上述实施例实施。本实用新型的各组成部件尺寸、位置、几何形状和角度、所用材料等都会根据实际的要求和具体情况有所变化和调整。
技术特征：
1.一种带有转换接头的预制桩连接结构，其特征在于：包括预制桩一、预制桩二和转换接头；所述转换接头设置在预制桩一和预制桩二之间，将转换接头上方的预制桩一和转换接头下方的预制桩二连接在一起；所述转换接头为一个独立连接件，转换接头的上部设有凸台一，转换接头的下部设有凸台二；所述凸台一插入所述预制桩一下端的内腔定位，所述凸台二插入所述预制桩二顶端的内腔定位；所述转换接头通过焊接方式将转换接头的接触面与预制桩一、预制桩二的端板连接；或者转换接头利用连接孔，通过螺栓机械方式与预制桩一、预制桩二的端板连接。2.根据权利要求1所述的一种带有转换接头的预制桩连接结构，其特征在于：所述转换接头的侧面与水平面夹角α在15
°
～90
°
之间。3.根据权利要求1所述的一种带有转换接头的预制桩连接结构，其特征在于：所述转换接头的横断面外缘形状为圆形或多边形。4.根据权利要求1所述的一种带有转换接头的预制桩连接结构，其特征在于：所述转换接头上的连接孔为圆形或多边形。5.根据权利要求1所述的一种带有转换接头的预制桩连接结构，其特征在于：所述转换接头的材料为金属材料、非金属材料、单一材料或复合材料。
技术总结
本实用新型公开了一种带有转换接头的预制桩连接结构，包括预制桩一、预制桩二和转换接头；所述转换接头为一个独立连接件，转换接头的上部设有凸台一，转换接头的下部设有凸台二；所述凸台一插入所述预制桩一下端的内腔定位，所述凸台二插入所述预制桩二顶端的内腔定位；所述转换接头通过焊接方式将转换接头的接触面与预制桩一、预制桩二的端板连接；或者转换接头利用连接孔，通过螺栓机械方式与预制桩一、预制桩二的端板连接。本实用新型能够充分优化预制桩的综合承载性能，充分发挥桩身承载能力，技术性和经济性显著，可实施性强；对于既有的预制桩的设计方法、施工方法几乎没有影响，技术可靠度高。技术可靠度高。技术可靠度高。
