本实用新型涉及一种大直径预制管桩与承台的连接结构，所述连接结构上部位于所述承台内，所述连接结构下部位于所述管桩内，所述连接结构包括至少两个纵向钢筋、至少一个环状钢筋和托起部，至少两个所述纵向钢筋竖直并列设置，其下端均与所述托起部连接，至少一个所述环状钢筋横向设置，并套接在至少两个所述纵向钢筋上。在高速铁路施工领域，首次提出大直径为管桩与承台的连接结构，连接结构可以使管桩与承台进行可靠性连接，满足设计的基本要求，连接结构在加工场集中制作，能节约场地与工期，连接结构中的钢筋数量、长度与直径，弥补了传统小

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 210341964 U (45)授权公告日 2020.04.17 (21)申请号 5.3 (51)Int.Cl. E02D 27/14(2006.01) (22)申请日 2019.04.24 (73)专利权人 中铁上海工程局集团有限公司 地址 200436 上海市静安区江场三路278号 专利权人 京沈铁路客运专线京冀有限公司 中国铁路总公司 中铁上海工程局集团第四工程有 限公司 (72)发明人 杨斌刘水龙亮侯宇飞 马西章刘道清蒋增虎胡鹏 田亿扈德志 (74)专利代理机构 北京轻创知识产权代理有限 公司 11212 代理人 杨立 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (54)实用新型名称 一种大直径预制管桩与承台的连接结构 (57)摘要 本实用新型涉及一种大直径预制管桩与承 台的连接结构，所述连接结构上部位于所述承台 内，所述连接结构下部位于所述管桩内，所述连 接结构包括至少两个纵向钢筋、至少一个环状钢 筋和托起部，至少两个所述纵向钢筋竖直并列设 置，其下端均与所述托起部连接，至少一个所述 环状钢筋横向设置，并套接在至少两个所述纵向 钢筋上。在高速铁路施工领域，首次提出大直径 为管桩与承台的连接结构，连接结构可以使管桩 与承台进行可靠性连接，满足设计的基本要求，连接结 构在加工场集中制作，能节约场地与工期，连 接结构中的钢筋数量、长度与直径，弥补了传统 U 小直径管桩与桩帽连接没办法承受行车水平荷载 4 的缺陷，操作简便快速，成本较低，节能环保，无 6 9 1 安全风险。 4 3 0 1 2 N C CN 210341964 U 权利要求书 1/1页 1.一种大直径预制管桩与承台的连接结构，其特征是，所述连接结构上部位于所述 承台内，所述连接结构下部位于所述管桩内，所述连接结构包括至少两个纵向钢筋(1)、至 少一个环状钢筋(2)和托起部(3)，至少两个所述纵向钢筋(1)竖直并列设置，其下端均与所 述托起部(3)连接，至少一个所述环状钢筋(2)横向设置，并套接在至少两个所述纵向钢筋 (1)上。 2.依据权利要求1所述一种大直径预制管桩与承台的连接结构，其特征是，所述纵向 钢筋(1)包括直段(102)和连接在直段(102)上端并向外弯折的折弯部(101)，所述折弯部 (101)在所述承台内，所述直段(102)在所述管桩内。 3.依据权利要求2所述一种大直径预制管桩与承台的连接结构，其特征是，所述直段 (102)与所述折弯部(101)之间的夹角为15°-20°。 4.依据权利要求2所述一种大直径预制管桩与承台的连接结构，其特征是，还包括第 一支撑部，所述第一支撑部为与所述纵向钢筋(1)一一对应的至少两个“L”型钢筋(4)，所述 “L型”钢筋(4)的竖直边的上端与对应的所述纵向钢筋(1)的所述折弯部(101)上端连接，所 述“L型”钢筋(4)底边与所述管桩上端接触。 5.依据权利要求4所述一种大直径预制管桩与承台的连接结构，其特征是，还包括第 二支撑部，所述第二支撑部为至少一条支撑钢筋(5)，所述支撑钢筋(5)水平放置于所述管 桩上端。 6.依据权利要求5所述一种大直径预制管桩与承台的连接结构，其特征是，所述纵向 钢筋(1)和所述“L”型钢筋(4)均为18条，所述支撑钢筋(5)为两条。 7.依据权利要求6所述一种大直径预制管桩与承台的连接结构，其特征是，所述纵向 钢筋(1)弯折处连接有一个所述环状钢筋(2)，所述纵向钢筋(1)弯折处连接的所述环状钢 筋(2)的下部与所述支撑钢筋(5)上部接触。 8.依据权利要求7所述一种大直径预制管桩与承台的连接结构，其特征是，位于所述 管桩内的所述环状钢筋(2)直径为40cm-70cm，所述纵向钢筋(1)的高度为4-8m。 9.依据权利要求8所述一种大直径预制管桩与承台的连接结构，其特征是，所述托起 部(3)为圆形钢板，所述圆形钢板直径为50cm-80cm、厚度为4-6mm，所述圆形钢板的材质为 Q235。 10.根据权利要求9所述一种大直径预制管桩与承台的连接结构，其特征是，所述纵 向钢筋(1)为直径16-28mm的螺纹钢，所述环状钢筋(2)为直径8mm-10mm的螺纹钢围成的环 状结构，所述支撑钢筋(5)为直径20mm-32mm的螺纹钢，所述“L”型钢筋(4)为HRB400φ16钢 筋。 2 2 CN 210341964 U 说明书 1/4页 一种大直径预制管桩与承台的连接结构 技术领域 [0001] 本实用新型涉及高速铁路桥梁领域，具体涉及一种大直径预制管桩与承台的连接 结构。 背景技术 [0002] 常规地基加固方式——管桩加固大多数都用在房建专业，直径在0.6m以下，传统小直 径管桩(直径0.5m以下)与桩帽连接多用于路基。在高速铁路施工工艺中，直径1.0m的预应 力钢筋混凝土预制管桩施工目前国内尚未先例。管桩在工厂预制完成后，运至施工现场打 入至设计位置，需与承台连接成一个整体，管桩与承台连接可不可靠，直接影响到高速铁路 的实施工程质量。目前国内高速铁路施工中，尚未有预制管桩与承台进行连接的先例，且现有技 术中，承台和管桩连接结构的尺寸和稳固性均不能够满足铁路施工全套工艺流程中对承台和管桩连接 结构的要求。 实用新型内容 [0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大直径预制管桩与承台的连接结构， 在铁路施工工艺中，实现了大直径管桩与承台的稳固连接。 [0004] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种大直径预制管桩与承台的连 接结构，所述连接结构上部位于所述承台内，所述连接结构下部位于所述管桩内，所述连接 结构包括至少两个纵向钢筋、至少一个环状钢筋和托起部，至少两个所述纵向钢筋竖直并 列设置，其下端均与所述托起部连接，至少一个所述环状钢筋横向设置，并套接在至少两个 所述纵向钢筋上。 [0005] 本实用新型的有益效果是：1、在高速铁路施工领域，首次提出大直径管桩与承台 的连接结构，连接结构可以使管桩与承台进行可靠性连接，满足设计的基本要求；2、连接结构在加 工场集中制作，能节约场地与工期；3、连接结构中的钢筋数量、长度与直径，弥补了传统 小直径管桩与桩帽连接没办法承受行车水平荷载的缺陷；4、操作简便快速，一般施工工人操 作便可实现；5、成本较低，以上材料均为施工中常用材料，不存在提高成本的问题；6、节能 环保，该方法所使用材料不会对环境能够造成污染；7.无安全风险，常规地吊装与焊接工艺，人 员不容易接触到危险部位，不会造成人身伤害。 [0006] 在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进： [0007] 进一步，所述纵向钢筋包括直段和连接在直段上端并向外弯折的折弯部，所述折 弯部在所述承台内，所述直段在所述管桩内。 [0008] 采用上述进一步方案的有益效果是通过纵向钢筋向外的弯折实现纵向钢筋分为 上下两部分，弯折部卡接在管桩上部，使得连接结构上部位于承台内，下部位于管桩内，明 确了上下部分的位置，同时，上部的直径要大于管桩能预防在浇筑混凝土前连接结构滑 落在管桩内、连接结构不在承台内，没办法实现管桩与承台的固定连接，此外，承台的横切面 积要大于管桩的横切面积，故弯折部分形成喇叭口的形状，更加有助于稳固面积较大的承台。 3 3 CN 210341964 U 说明书 2/4页 [0009] 进一步，所述直段与所述折弯部之间的夹角为15°-20°。 [0010] 采用上述进一步方案的有益效果是在此夹角范围内，能够越来越好的实现承台和管桩 的连接。 [0011] 进一步，还包括第一支撑部，所述第一支撑部为与所述纵向钢筋一一对应的至少 两个“L”型钢筋，所述“L型”钢筋的竖直边的上端与对应的所述纵向钢筋的所述折弯部上端 连接，所述“L型”钢筋底边与所述管桩上端接触。 [0012] 采用上述进一步方案的有益效果是由于铁路施工工艺中，所需连接结构体积和重 量均较大，且对承台和管桩连接的稳固性有更高的要求，增加了“L”型钢筋，其一边的一端 与弯折部上端连接，另一个侧边与管桩上端相抵，进一步增加了承台的稳固性，进一步防止 连接结构滑落在管桩内、连接结构不在承台内，没办法实现管桩与承台的固定连接。 [0013] 进一步，还包括第二支撑部，所述第二支撑部为至少一条支撑钢筋，所述支撑钢筋 水平放置于所述管桩上端。 [0014] 采用上述进一步方案的有益效果是由于铁路施工工艺中，所需连接结构体积和重 量均较大，且对承台和管桩连接的稳固性有更高的要求，支撑钢筋放置于管桩上端，进一步 防止连接结构滑落在管桩内，连接结构不在承台内，没办法实现管桩与承台的固定连接。 [0015] 进一步，所述纵向钢筋和所述“L”型钢筋均为18条，所述支撑钢筋为两条。 [0016] 采用上述进一步方案的有益效果是由于铁路施工工艺中，所需连接结构体积和重 量均较大，且对承台和管桩连接的稳固性有更高的要求，增加“L”型钢筋和支撑钢筋的数目 能够增加连接结构及承台和管桩连接的稳固性。 [0017] 进一步，所述纵向钢筋弯折处连接有一个所述环状钢筋，所述纵向钢筋弯折处连 接的所述环状钢筋的下部与所述支撑钢筋上部接触。 [0018] 采用上述进一步方案的有益效果是环状钢筋均匀分布，增加了连接结构的稳定 性，环状钢筋的下部与支撑钢筋的上部接触实现卡接，将连接结构卡接于管桩开口处，进一 步防止连接结构滑落在管桩内，连接结构不在承台内，没办法实现管桩与承台的固定连接。 [0019] 进一步，位于所述管桩内的所述环状钢筋直径为40cm-70cm，所述纵向钢筋的高度 为4-8m。 [0020] 采用上述进一步方案的有益效果是在铁路施工领域，管桩的直径及高度均较大， 因此就需要更大的连接结构实现管桩和承台的连接。 [0021] 进一步，所述托起部为圆形钢板，所述圆形钢板直径为50cm-80cm、厚度为4-6mm， 所述圆形钢板的材质为Q235。 [0022] 采用上述进一步方案的有益效果是托起部实现浇入管桩内混凝土的托起功能，同 时将混凝土维持在管桩内托起部以上的空间，托起部为圆板能够很好地实现托起功能，由 于混凝土有较大重量，因此就需要对应大小和屈服值的托起部。 [0023] 进一步所述纵向钢筋(1)为直径16-28mm的螺纹钢，所述环状钢筋(2)为直径8mm- 10mm的螺纹钢围成的环状结构，所述支撑钢筋(5)为直径20mm-32mm的螺纹钢，所述“L”型钢 筋(4)为HRB400φ16钢筋。 [0024] 采用上述进一步方案的有益效果是由于铁路施工工艺中，对承台和管桩的连接稳 固性有更加高的要求，因此就需要硬度和直径均较大的钢筋种类，由于整个连接结构较大，因此对 用来实现连接结构的卡接来增加稳固性的支撑钢筋和“L”型钢筋硬度和直径也有较高要 4 4 CN 210341964 U 说明书 3/4页 求。 附图说明 [0025] 图1为本实用新型剖视图； [0026] 图2为本实用新型俯视图。 [0027] 附图中，各标号所代表的部件列表如下： [0028] 1、纵向钢筋，101、折弯部，102、直段，2、环状钢筋，3、托起部，4、“L”型钢筋，5、支撑 钢筋。 具体实施方式 [0029] 以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。 [0030] 实施例 [0031] 一种大直径预制管桩与承台的连接结构，所述连接结构上部位于所述承台内，所 述连接结构下部位于所述管桩内，所述连接结构包括至少两个纵向钢筋1、至少一个环状钢 筋2和托起部3，至少两个所述纵向钢筋1竖直并列设置，其下端均与所述托起部3连接，至少 一个所述环状钢筋2横向设置，并套接在至少两个所述纵向钢筋1上。 [0032] 具体的，环状钢筋相互平行，环状钢筋可与水平面平行也可以与水平面具有一定 夹角，优选的，环状钢筋与水平面平行(如图1-2)；环状钢筋套接在纵向钢筋上具体的方式 可以为环状钢筋内围套接在纵向钢筋上，也可以为环状钢筋外围套接在纵向钢筋上；托起 部可水平安装也可与水平面呈一定夹角，优选为水平安装(如图1)。 [0033] 具体的，环状钢筋的直径与管桩的内径相匹配。 [0034] 作为本实施例进一步的方案，所述纵向钢筋1包括直段102和连接在直段102上端 并向外弯折的折弯部101，所述折弯部101在所述承台内，所述直段102在所述管桩内。 [0035] 具体的，弯折部可以为直的，也可以为其他形状，如L型、波浪形等，弯折部优选为 直的。 [0036] 作为本实施例进一步的方案，所述直段102与所述折弯部101之间的夹角通常为 15°-20°。 [0037] 作为本实施例进一步的方案，还包括第一支撑部，所述第一支撑部为与所述纵向 钢筋1一一对应的至少两个“L”型钢筋4，所述“L型”钢筋4的竖直边的上端与对应的所述纵 向钢筋1的所述折弯部101上端连接，所述“L型”钢筋4底边与所述管桩上端接触。 [0038] 具体的，“L”型钢筋可以替换为其他能起到支撑作用的形状，如“T”型钢筋。 [0039] 作为本实施例进一步的方案，还包括第二支撑部，所述第二支撑部为至少一条支 撑钢筋5，所述支撑钢筋5放置于所述管桩上端。 [0040] 具体的，支撑钢筋穿过连接结构，支撑钢筋的条数优选为两条。 [0041] 作为本实施例进一步的方案，所述纵向钢筋1和所述“L”型钢筋4均为18条，所述支 撑钢筋5为两条。 [0042] 具体的，两条支撑钢筋可以相平行，两条支撑钢筋也可具有一定夹角，优选的两 条支撑钢筋相平行。 5 5 CN 210341964 U 说明书 4/4页 [0043] 作为本实施例进一步的方案，所述环状钢筋2在所述纵向钢筋1上均匀分布，所述 纵向钢筋1弯折处连接有一个所述环状钢筋2，所述纵向钢筋1弯折处连接的所述环状钢筋2 的下部与所述支撑钢筋5上部接触。 [0044] 具体的，环状钢筋在纵向钢筋上均匀分布指环状钢筋在纵向钢筋的高度范围内均 匀分布，即每个环状钢筋的高度差一定。 [0045] 作为本实施例进一步的方案，位于所述管桩内的所述环状钢筋2直径为40cm- 70cm，所述纵向钢筋1的高度为4-8m。 [0046] 作为本实施例进一步的方案，所述托起部3为圆形钢板，所述圆形钢板直径为 50cm-80cm、厚度为4-6mm，所述圆形钢板的材质为Q235。 [0047] 具体的，材质为Q235为材质的屈服值在235MPa左右。 [0048] 作为本实施例进一步的方案，所述纵向钢筋(1)为直径16-28mm的螺纹钢，所述环 状钢筋(2)为直径8mm-10mm的螺纹钢围成的环状结构，所述支撑钢筋(5)为直径20mm-32mm 的螺纹钢，所述“L”型钢筋(4)为HRB400φ16钢筋。 [0049] 具体的，HRB400φ16钢筋为直径为16mm的热轧带肋钢筋。 [0050] 工作过程：将纵向钢筋和环状钢筋进行焊接，之后在纵向钢筋的下端焊接圆形钢 板，在纵向钢筋上端焊接“L”型钢筋，将焊接完的连接件下部放到管桩内，此时“L”型钢筋的 下边与管桩上端边缘相抵，实现了连接结构的固定，在连接件内水平插入两个支撑钢筋，此 时支撑钢筋搭接于管桩上端，在纵向钢筋弯折处的环状钢筋的下部与支撑钢筋上部接触， 支撑钢筋实现对整个连接结构的支撑，之后在管桩内及承台位置浇筑混凝土，圆形钢板将 管桩内的混凝土托住，避免混凝土进入管桩内位于圆形钢板下部的空间，管桩上部位于承 台内，承台和管桩通过连接件实现稳固连接。 [0051] 本实施例中的连接件各部分的连接方式均为焊接。 [0052] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描 述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件一定要有特定的方位、以 特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二” 仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0053] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安 装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地 连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也能够最终靠中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以详细情况理解上述术 语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含 义是两个或两个以上。 [0054] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围以内。 6 6 CN 210341964 U 说明书附图 1/1页 图1 图2 7 7

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