一种钢管插座以及利用其连接钢管桩和钢管柱的连接方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 104024530 A (43)申请公布日 2014.09.03 C N 1 0 4 0 2 4 5 3 0 A (21)申请号 201280065272.9 (22)申请日 2012.12.28 10-2011-0144488 2011.12.28 KR E02D 5/24(2006.01) E02D 5/28(2006.01) (71)申请人 POSCO公司 地址韩国庆尚北道浦项市 申请人浦项产业科学研究院 (72)发明人李大龙 (74)专利代理机构北京北翔知识产权代理有限 公司 11285 代理人郑建晖 杨勇 (54) 发明名称 一种钢管插座以及利用其连接钢管桩

2、和钢管 柱的连接方法 (57) 摘要 本发明涉及一种利用钢管插座连接钢管桩和 钢管柱的连接方法，其步骤包括：准备钢管插座， 所述钢管插座包括插座支撑部，其覆盖钢管桩上 端面；多个插座插入部，其由所述插座支撑部向 下延伸，其下端部具有多个插座槽；以及安装于 所述插座支撑部上的多个连接部件；将所述钢管 插座的插座槽插入钢管桩的上端部；将钢管柱搁 置于所述插座支撑部上；以及利用所述插座支撑 部的多个连接部件连接所述钢管柱和所述钢管 桩。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.27 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/KR2012/011668 2012.12

3、.28 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/100678 KO 2013.07.04 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 (10)申请公布号 CN 104024530 A CN 104024530 A 1/1页 2 1.一种钢管插座包括： 插座支撑部，其覆盖钢管桩上端面； 多个插座插入部，其由所述插座支撑部向下延伸，其下端部具有用于插入所述钢管桩 的多个插座槽； 多个连接部件，其用于连接搁置于所述插座支撑部上的钢管柱与所述钢管桩并安装于 所述插座支撑部上。 2

4、.根据权利要求1所述的钢管插座，其特征在于，还包括水平维持部件，其插入于所述 钢管桩和所述插座槽底面间的缝隙中以调节所述插座支撑部的水平状态。 3.根据权利要求2所述的钢管插座，其特征在于，所述水平维持部件是楔子形状。 4.根据权利要求1所述的钢管插座，其特征在于，还包括加强部件，其安装于所述插座 支撑部下面并用于加固所述插座支撑部的强度。 5.根据权利要求1所述的钢管插座，其特征在于，还包括插座连接部，所述插座连接部 包括：柱支撑部，其安装于所述钢管柱的下面；以及多个加强筋，其同时与所述柱支撑部和 所述钢管柱的侧面接触。 6.根据权利要求5所述的钢管插座，其特征在于，所述柱支撑部接触所述插座

5、支撑部 的上表面。 7.根据权利要求5所述的钢管插座，其特征在于，所述连接部件是沿着所述插座支撑 部的外层部分设置的螺栓和螺母，并且所述连接部件插入于所述柱支撑部的连接槽内。 8.根据权利要求1所述的钢管插座，其特征在于，所述插座支撑部的直径大于所述钢 管桩的直径。 9.一种利用钢管插座连接钢管桩和钢管柱的连接方法，其步骤包括： 准备钢管插座，所述钢管插座包括插座支撑部，其覆盖钢管桩上端面；多个插座插入 部，其由所述插座支撑部向下延伸，其下端部具有多个插座槽；以及安装于所述插座支撑部 上的多个连接部件； 将所述钢管插座的插座槽插入钢管桩的上端部； 将钢管柱搁置于所述插座支撑部上；以及 利用所述

6、插座支撑部的多个连接部件连接所述钢管柱和所述钢管桩。 10.根据权利要求9所述的连接方法，其特征在于，还包括插入水平维持部件于所述钢 管桩和所述插座槽底面间的缝隙以调节所述插座支撑部的水平状态的步骤。 11.根据权利要求9所述的连接方法，其特征在于，还包括焊接所述钢管桩和所述插座 槽以固定所述钢管插座于所述钢管桩上的步骤。 12.根据权利要求9所述的连接方法，其特征在于，还包括将插座连接部安装于所述钢 管柱的步骤，所述插座连接部与所述钢管插座连接。 13.根据权利要求12所述的连接方法，其特征在于，安装所述插座连接部的步骤包括， 安装柱支撑部于所述钢管柱下端面的步骤和安装同时接触所述柱支撑部和

7、所述钢管柱侧 面的多个加强筋的步骤。 14.根据权利要求13所述的连接方法，其特征在于，所述连接部件插入于所述柱支撑 部的连接槽内。 权 利 要 求 书CN 104024530 A 1/5页 3 一种钢管插座以及利用其连接钢管桩和钢管柱的连接方法 技术领域 0001 本发明涉及一种钢管插座以及利用该钢管插座连接钢管桩和钢管柱的连接方法， 具体涉及用于连接钢管桩和钢管柱的钢管插座以及利用该钢管插座连接钢管桩和钢管柱 的连接方法。 背景技术 0002 在已施工的钢管桩上直接安装钢管柱的作业十分困难，由于施工误差会引起钢管 桩或者钢管柱的安装位置的水平方向偏心，并且钢管桩现场浇注时，如果一定程度倾斜

8、，则 难以确保安装于其上面的钢管柱的垂直度。 0003 为了消除该钢管桩或者钢管柱的偏心且确保钢管柱的垂直度，以往主要是使用混 凝土底板来连接钢管桩和钢管柱。 0004 现有利用混凝土底板连接钢管桩和钢管柱的连接方法，首先，将所需数量的钢管 桩打夯安装于安装位置上，并修整打夯时损伤的钢管桩的上端面。此时，为了增加钢管桩的 上端面和混凝土底板间的附着力，可进一步进行在钢管桩的上端面添加钢筋的作业。然后， 铺设混凝土底板用钢筋以及安装模具后浇注混凝土，从而完成混凝土底板。此时，考虑到钢 管柱的安装位置，浇注混凝土前，应事先安装底板螺栓。然后，将钢管柱的下端面搁置于经 过养护的混凝土底板上，再利用基

9、板和底板螺栓将其固定于地面上。此时，通过浇注基板和 混凝土底板间的灌浆层，确保钢管柱的水平度和垂直度。 0005 如上所述，现有利用混凝土底板连接钢管桩和钢管柱的连接方法，要进行混凝土 基础施工有关的钢筋加工和组装、底板螺栓安装、模具安装、混凝土浇注和养护、灌浆安装 等工序，因此会延误工程并增加施工费。特别是，就需要快速施工(Fast Track)的工厂而 言，为了连接钢管桩和管架(pipe rack)钢管柱，需要相当长的工期，因此从验收工厂设备 的角度来看，其成为延期的主要原因。 发明内容 0006 技术问题 0007 为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种钢管插座以及利用该钢管

10、插座连接钢管桩和钢管柱的连接方法，从而使钢管桩和钢管柱的连接工序简单化，可以缩 短工期，且经济实用。 0008 而且，本发明还提供可以消除钢管桩或者钢管柱的偏心且确保钢管柱的垂直度的 钢管插座以及利用该钢管插座连接钢管桩和钢管柱的连接方法。 0009 技术方案 0010 本发明一实施例涉及的钢管插座可以包括：插座支撑部，其覆盖钢管桩上端面； 多个插座插入部，其由所述插座支撑部向下延伸，其下端部具有用于插入所述钢管桩的多 个插座槽；多个连接部件，其用于连接搁置于所述插座支撑部上的钢管柱与所述钢管桩并 安装于所述插座支撑部上。 说 明 书CN 104024530 A 2/5页 4 0011 还可以

11、包括水平维持部件，该部件插入于所述钢管桩和所述插座槽底面间的缝隙 中以调节所述插座支撑部的水平状态。 0012 所述水平维持部件可以是楔子形状。 0013 还可以包括加强部件，其安装于所述插座支撑部下面并用于加固所述插座支撑部 的强度。 0014 还可以包括插座连接部，所述插座连接部包括：柱支撑部，其安装于所述钢管柱的 下面；以及多个加强筋，其同时与所述柱支撑部和所述钢管柱的侧面接触。 0015 所述柱支撑部可以接触所述插座支撑部的上表面。 0016 所述连接部件是沿着所述插座支撑部的外层部分设置的螺栓和螺母，并且所述连 接部件可以插入于所述柱支撑部的连接槽。 0017 所述插座支撑部的直径可

12、以大于所述钢管桩的直径。 0018 此外，本发明一实施例涉及的利用钢管插座连接钢管桩和钢管柱的连接方法，其 步骤可以包括：形成钢管桩的上端面；插入插座插入部，所述插座插入部由所述钢管插座 向下延伸，并具有多个插座槽；将钢管柱搁置于所述插座支撑部上；以及利用所述插座支 撑部上设置的多个连接部件连接所述钢管柱和所述钢管桩。 0019 还可以包括插入水平维持部件于所述钢管桩和所述插座槽底面间的缝隙以调节 所述插座支撑部的水平的步骤。 0020 还可以包括焊接所述钢管桩和所述插座槽以固定所述钢管插座于所述钢管桩上 的步骤。 0021 还可以包括将与所述钢管插座连接的插座连接部安装于所述钢管柱的步骤。

13、0022 安装所述插座连接部的步骤可以包括，安装柱支撑部于所述钢管柱下端面的步骤 和安装同时接触所述柱支撑部和所述钢管柱侧面的多个加强筋的步骤。 0023 所述连接部件可以插入于所述柱支撑部的连接槽内。 0024 在所述钢管桩的上端面上形成多个插座槽的步骤之前，还可以包括水平截断所述 钢管桩的上端部以形成钢管桩的水平上端面的步骤。 0025 发明效果 0026 本发明一实施例涉及的钢管插座以及利用该钢管插座连接钢管桩和钢管柱的连 接方法可以通过安装钢管插座来简化连接钢管桩和钢管柱的作业，而无需浇注混凝土底 板。所述钢管插座包括覆盖钢管桩的上端面的插座支撑部、由插座支撑部向下延伸，其下端 部具有

14、用于插入钢管桩的具有多个插座槽的多个插座插入部、连接搁置于插座支撑部上的 钢管柱和钢管桩且安装于所述插座支撑部的多个连接部件。 0027 此外，能够缩短现场连接钢管桩和钢管柱所需时间。 0028 此外，由于无需进行混凝土底板的施工，从而能够节约工程费用。 0029 此外，通过安装插入于钢管桩和插座插入部的插座槽底面间的缝隙中以调节插座 支撑部的水平状态的水平维持部件，能够消除钢管桩或者钢管柱的水平偏心，并且确保搁 置于钢管桩上的钢管柱的垂直度。 附图说明 0030 图1是本发明一实施例涉及的利用钢管插座连接钢管桩和钢管柱的连接状态的 说 明 书CN 104024530 A 3/5页 5 侧视图

15、。 0031 图2是本发明一实施例涉及的利用钢管插座连接钢管桩和钢管柱的连接状态的 俯视图。 0032 图3是图1中A部分的放大图。 0033 图4至图8依次显示本发明一实施例涉及的利用钢管插座连接钢管桩和钢管柱的 连接方法。 具体实施方式 0034 下面参照附图详细描述本发明的多个实施例，以使本发明所属技术领域的技术人 员能够容易实施。本发明可通过多种不同的形式实现，并不局限于以下实施例。 0035 为了使本发明清楚，省略了与说明无关的部分，通篇说明书中相同或者类似的构 成要素将使用同样的附图标记。 0036 以下参照图1至图3具体说明本发明一实施例涉及的钢管插座。 0037 图1是本发明一

16、实施例涉及的利用钢管插座连接钢管桩和钢管柱的连接状态的 侧视图，图2是本发明一实施例涉及的利用钢管插座连接钢管桩和钢管柱的连接状态的俯 视图，图3是图1中A部分的放大图。 0038 如图1至图3所示，本发明一实施例涉及的钢管插座100用于连接直径不同的钢 管桩10和钢管柱20，而且所述钢管插座100包括覆盖钢管桩10上端面的插座支撑部110、 由所述插座支撑部110向下延伸的多个插座插入部120以及安装于所述插座支撑部110上 的多个连接部件140。 0039 此外，钢管插座100包括与插座支撑部110分开设置且安装于钢管柱20上的插座 连接部150、160。利用钢管插座100连接钢管桩10和

17、钢管柱20时，所述插座连接部150、 160用于连接钢管插座100的插座支撑部110和钢管柱20。 0040 由于施工误差，钢管桩10的中心轴C1可能倾斜地安装于安装位置上。即，钢管桩 10的中心轴C1和钢管柱20的中心轴C2不能保持相互平行状态。 0041 插座支撑部110是圆形盘，插座支撑部110的直径d3可以大于钢管桩10的直径 d1。该插座支撑部110起到将钢管柱20的负荷均匀地传递给钢管桩10的作用。 0042 插座插入部120由插座支撑部110垂直向下延伸，其下端部具有多个插座槽120a。 插座插入部120的插座槽120a形成于与预连接的钢管柱20的中心轴C2平行的方向上。 004

18、3 插座插入部120的长度L1可以大于插座槽120a的长度L2(参照图5)。钢管桩 10的上端部插入于该插座插入部120的插座槽120a内。 0044 连接部件140连接搁置于插座支撑部110上的钢管柱20和插座支撑部110。连接 部件140是沿着插座支撑部110的外层部分设置的、抗张力超过50kg/mm 2 的高张力螺栓和 螺母，连接部件140焊接并安装于与柱支撑部150的连接槽150a相对应的位置上，而且连 接钢管桩10和钢管柱20时，插入连接部件140被插入柱支撑部150的连接槽150a中(参 照图7)，从而连接钢管桩10上连接的插座支撑部110和钢管柱20上连接的柱支撑部150。 00

19、45 插座连接部150、160包括安装于钢管柱20的下端面的柱支撑部150以及安装于 柱支撑部150和钢管柱20的侧面的多个加强筋160。 0046 柱支撑部150的直径d4大于钢管柱20的直径d2，且小于插座支撑部110的直径 说 明 书CN 104024530 A 4/5页 6 d3。连接钢管桩10和钢管柱20时，该柱支撑部150与插座支撑部110上表面全部接触，从 而起到将钢管柱20的负荷均匀地传递给插座支撑部110的作用。 0047 加强筋160通过同时与柱支撑部150和钢管柱20的侧面接触，从而增强钢管柱20 的下端部的强度。 0048 同时，插座支撑部110的下面可以安装用于增强插

20、座支撑部110的强度和刚性的 加强部件130。该加强部件130可以是在插座支撑部110的外层部分形成的环状。 0049 水平维持部件170插入于钢管桩10和插座插入部120的插座槽120a底面间的缝 隙中以调节插座支撑部110的水平状态。该水平维持部件170可以是端部倾斜的楔状，通 过将该水平维持部件170更多或更少地插入于钢管桩10和插座插入部120的插座槽120a 底面间缝隙中，以调节插座插入部120的上表面的高度。因此能够将与插座插入部120的 上表面相连接的插座支撑部110调节为水平状态，进而能够确保搁置于插座支撑部110上 的钢管柱20的垂直度。 0050 综上所述，本发明一实施例涉

21、及的钢管插座，无需额外浇注混凝土底板，能够简化 钢管桩10和钢管柱20的连接作业。 0051 以下参照图4至图8具体说明本发明一实施例涉及的利用钢管插座连接钢管桩和 钢管柱的连接方法。 0052 图4至图8依次显示本发明一实施例涉及的利用钢管插座连接钢管桩和钢管柱的 连接方法。 0053 如图4所示，本发明一实施例涉及的钢管桩和钢管柱的连接方法，首先将现场浇 注的钢管桩10的上端部截断，并修整钢管桩10的上端面11。由于施工误差，钢管桩10的 中心轴C1可能倾斜地安装在安装位置上。为了便于说明，本实施例将以钢管桩10的中心 轴C1与钢管柱20的中心轴C2不平行状态为例进行说明。 0054 其次

22、，如图5所示，准备钢管插座100，所述钢管插座100包括插座支撑部110、由 插座支撑部110向下延伸的多个插座插入部120以及安装于插座支撑部110的多个连接部 件140。 0055 各插座插入部120形成有插座槽120a。本实施例的4个插座插入部120形成有4 个插座槽120a，但是不局限于此。插座插入部120的插座槽120a在与插座支撑部110的 水平上表面垂直的方向形成。即，插座插入部120的插座槽120a形成于与预连接的钢管柱 20的中心轴C2平行的方向上。 0056 该钢管插座100的插座支撑部110的下面可安装有用于加固插座支撑部110的强 度和刚性的加强部件130。 0057

23、其次，如图6所示，将钢管桩10的上端部插入于钢管插座100的插座插入部120的 插座槽120a内，从而将钢管插座100的插座支撑部110搁置于钢管桩10的上端面上。此 时，将钢管桩10最大限度地插入于插座插入部120的插座槽120a的底面。此时，如果钢管 桩10被倾斜浇注，则钢管桩10不能插入至部分插座槽120a的底面，这种情况下，与插座插 入部120连接的插座支撑部110可能非水平设置。 0058 为了防止发生这种现象，将水平维持部件170插入于钢管桩10和插座插入部120 的插座槽120a底面间的缝隙中。将该水平维持部件170更多或更少地插入于钢管桩10和 插座插入部120的插座槽120a

24、底面间缝隙中，从而能够调节插座插入部120的上表面的高 说 明 书CN 104024530 A 5/5页 7 度。因此，能够将与插座插入部120的上表面连接的插座支撑部110调节为水平状态，进而 能够确保搁置于插座支撑部110上的钢管柱20的垂直度。 0059 另外，确认插座支撑部110的水平状态后，将插座插入部120焊接固定于钢管桩10 上。因此，在插座插入部120的插座槽120a和钢管桩10的接触面上形成焊接部1。将钢管 桩10焊接固定于插座插入部120的插座槽120a之后，可以去除水平维持部件170。 0060 其次，如图7所示，将连接钢管插座100的插座支撑部110和钢管柱20的插座连

25、 接部150、160安装于钢管柱20上。插座连接部150、160包括安装于钢管柱20的下端面的 柱支撑部150以及安装于柱支撑部150和钢管柱20的侧面的多个加强筋160。 0061 如图8所示，将安装有插座连接部150、160的钢管柱20搁置于固定于钢管桩10 的插座支撑部110上。此时，柱支撑部150的底面与插座支撑部110的上表面接触，将安装 于插座支撑部110的多个连接部件140插入柱支撑部150的连接槽150a内，从而连接钢管 桩10上连接的插座支撑部110和钢管柱20上连接的柱支撑部150。 0062 此时，还可以将柱支撑部150的连接槽150a的直径设置为大于连接部件140的直

26、径，以解决钢管桩10的水平偏差。 0063 如上所述，本发明一实施例涉及的利用钢管插座连接钢管桩和钢管柱的连接方法 无需浇注混凝土底板，能够简化钢管桩10和钢管柱20的连接作业。 0064 此外，还可以缩短现场连接钢管桩10和钢管柱20所需工程时间，由于无需进行混 凝土底板的施工，从而能够节约工程费用。 0065 此外，现场浇注钢管桩10时，由于安装插入于钢管桩10和插座插入部120的插座 槽120a底面间的缝隙中以调节插座支撑部110的水平状态的水平维持部件170，即使在钢 管桩10发生倾斜时，也可以消除钢管桩10或者钢管柱20的水平偏心，且确保搁置于钢管 桩10上的钢管柱20的垂直度。 0

27、066 以上描述的实施例应理解为仅仅是例示而已，并不用于限定本发明。本发明的保 护范围并不以上述描述内容为准，而是以附带的权利要求书为准，由权利要求书的含义及 范围和其等同概念导出的所有变更或者变更的形态，均属于本发明的保护范围。 说 明 书CN 104024530 A 1/5页 8 图1 说 明 书 附 图CN 104024530 A 2/5页 9 图2 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104024530 A 3/5页 10 图5 图6 说 明 书 附 图CN 104024530 A 10 4/5页 11 图7 说 明 书 附 图CN 104024530 A 11 5/5页 12 图8 说 明 书 附 图CN 104024530 A 12