CN105464106B - 桩连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种桩连接器，其能够进行快速联接作业，以将定位在上部位置处的桩连接到定位在下部位置处的桩上，而在建造桩以支撑诸如太阳能发电机的结构时不使用用于地基的混凝土。连接直径彼此不同的两个桩的桩连接器包括：具有半圆形截面的圆形部，以及与圆形部一体形成并且从呈半圆形的圆形部的两端向外突出并且包括沿纵向形成的螺栓孔的平坦部。所述圆形部还包括：形成预定长度的大直径部，形成预定长度并且具有比所述大直径部相对小的直径的小直径部，以及一体连接所述大直径部和所述小直径部的倾斜部。所述大直径部和所述小直径部中的每个还包括：加压部，以在连接桩连接器时通过在桩的外表面上施加更大的加压力来提高联接力。加压部包括突出部，所述突出部沿着所述大直径部和所述小直径部的壁的半圆形向内突出。桩连接器的一对连接器半被紧固件通过形成在平坦部上的螺栓孔连接起来以连接桩。

Description

桩连接器
技术领域
本发明涉及一种桩连接器，并且更具体地，涉及一种如下所述的桩连接器，该桩连接器能够进行快速联接作业，以连接桩的部件从而支撑用于太阳能发电等等的结构，并且能够容易地调节安装在不可能进行土地平整作业的土地层中的若干个支撑件的高度和倾斜度，以及涉及一种调节桩的高度的方法。
背景技术
由于涉及到矿物燃料的枯竭，对太阳能的关注和投资已经增长。除了安装在建筑物的顶部或屋顶上的小型太阳能发电机外，太阳能发电机通常安装在丘陵、陡峭的田地、休耕地或坡地等中。在太阳能发电机安装在执行土地准备的工程作业后的平坦的地面上时，由于工程作业需要巨额的成本，并且施工期很长，因而该方法非常低效。因此，由于坡地适于该构造，除了太阳能发电***的成本之外不会带来任何其它成本，因而需要使用坡地。
不仅仅是太阳能发电机而且还包括地面上的结构(例如建造在斜坡上的临时建筑物、由楼梯的平台或支撑件制成的道路)都将被在其下面的支撑件保持。固定支撑件最典型的方法是将支撑件的底端固定在位于地面上的地基混凝土上。然而，为了放置地基混凝土，需要大量工作，例如将地面挖掘至某一深度、安装模架、安装框架、浇注混凝土、使混凝土固化以及填埋土壤等等。因此，需要大量的前置作业，包括工程和建筑设计作业，并且还需要大量的施工时间和劳动力。最重要的是，会产生环境破坏的问题。
为了解决上述问题，韩国专利登记号911863公开了“安装太阳能电池板的地基以及建造该地基的方法”的技术。该技术在由于地面像在山区中那样倾斜而难于进行传统的地基混凝土作业的位置处安装太阳能发电机。在该传统的技术中，在若干个混凝土桩被固定安装到钻孔的地面位置并且每个桩的顶部水平对齐后安装该太阳能电池板。该技术不需要挖掘地面和安装模架的作业。然而，在对地面进行钻孔并且将桩固定之后，需要安装轨道以使得桩的顶部相互连接并且水平，并且需要安装倾斜角调节装置以使得太阳能电池板在轨道上倾斜。因此，需要大量不必要的作业和设备，并且此外，存在使若干个桩的顶部都具有一致的高度非常困难的问题。
发明名称为“在地面上建造结构的地基的方法以及用于建造该地基的构件”的韩国专利登记号1242476公开了一种仅由不锈钢制成而不使用混凝土的桩。该桩(其是用于建造该地基的构件)被结构化为具有呈螺旋形的下部件、定位在上部件处并且呈圆柱形的柱部件和一体形成在柱部件的顶部上的凸缘部。虽然该桩由于不需要对地面位置进行钻孔和安装模架而减少了一些作业流程，但是它具有如下的问题：
首先，要通过连接定位在上部位置和下部位置处的桩而将若干个支撑件安装在坡地上，并且要将结构固定安装在支撑件上，每个支撑件必须具有取决于斜坡的一致的高度和倾斜度。然而，问题是即使对于熟练的操作人员来说也很难使支撑件都具有一致的高度和倾斜度。
其次，安装结构的支撑件通常由上部桩和下部桩形成，上部桩和下部桩通过焊接或连接它们的凸缘部而连接起来。此时，通过连接分别形成在圆柱形的柱部件的底部和顶部处的凸缘部，支撑件的高度是精确地一致的。然而，由于土地是倾斜的，并且埋在地面下面的下部桩的高度与地面不同，几乎不可能精确地使若干个支撑件的高度和倾斜度一致。
第三，所述凸缘部通过焊接到每个桩的柱部件的端部形成。而且，焊接部被电镀以防止该桩在焊接后生锈。就这一点而言，焊接和电镀需要大量的劳动力、时间和成本。
发明内容
因此，本发明的目的是解决上述问题并且提供一种桩连接器，其能够进行快速联接作业，以连接定位在上部位置处的桩和定位在下部位置处的桩的部件，而在建造桩以支撑诸如太阳能发电机的结构时不使用任何用于地基的混凝土。
本发明的另一个目的是提供一种通过使用桩连接器调节桩的高度的方法，当通过连接分别定位在上部位置和下部位置处的桩来安装若干个支撑件并将结构安装在不可能进行土地平整作业的地面(例如，丘陵、休耕地或坡地等)上时，其通过容易地调节被桩连接器连接的桩的高度而使得可以容易地调节所有支撑件的高度。
根据本发明的实施例，提供了一种连接直径彼此不同的两个桩的桩连接器，包括：具有半圆形截面的圆形部，以及与圆形部一体形成并且从呈半圆形的圆形部的两端向外突出并且包括沿纵向形成的螺栓孔的平坦部。所述圆形部还包括：形成预定长度的大直径部，形成预定长度并且具有比所述大直径部相对小的直径的小直径部，以及一体连接所述大直径部和所述小直径部的倾斜部。所述大直径部和所述小直径部中的每个还包括：加压部，以在连接桩连接器时通过在桩的外表面上施加更大的加压力来提高联接力。加压部包括突出部，所述突出部沿着所述大直径部和所述小直径部的壁的半圆形向内突出。桩连接器的一对连接器半被紧固件通过形成在平坦部上的螺栓孔连接起来以连接桩。
优选地，桩连接器还可以包括沿着所述突出部的顶部形成的槽。
优选地，桩连接器还可以包括加强部，所述加强部在圆形部与平坦部的连接处的连接部中沿纵向向外突出。
根据本发明的实施例，提供了一种通过使用桩连接器调节桩的高度的方法，包括如下步骤：将下部桩固定在地面中(S1)；定位桩连接器的圆形部的大直径部的内表面以便与上部桩的底部的外表面接触，并且然后通过使用紧固件将桩连接器的成对的连接器半的大直径部连接起来(S2)；以及在下部桩上定位该上部桩，其中桩连接器的大直径部围绕该上部桩被连接，将下部桩的顶部***小直径部中，并且然后通过使用紧固件将桩连接器的小直径部连接起来(S3)；由此连接直径彼此不同的上部桩和下部桩，并由此在将桩连接器的小直径部连接起来的步骤中，根据桩连接器在具有相对小的直径的下部桩上的附接位置调节桩的总高度。
本发明的有益效果
根据如上所述的本发明的桩连接器被用于安装用于各种结构(例如太阳能发电机、风力发电机、路标等)的支撑件。当建造桩以支撑结构时，由于不使用用于地基的混凝土并且不会不利地影响环境，因此本发明是环境友好的，并且施工期也被显著缩短。此外，没有通过连接利用将凸缘和肋部分别焊接至桩的顶部和底部形成的凸缘来连接桩。通过用于联接作业的桩连接器相互连接定位在上部位置处的桩的端部和定位在下部位置处的桩的端部，来连接它们的部件以形成具有预定高度的连接的桩。因此，联接作业本身非常容易并且快速地完成。此外，由于无需形成凸缘和肋部，因此无需焊接和电镀它们，并且用于焊接和电镀的劳动力、时间和成本是不必要的。
在根据本发明的桩连接器中，桩连接器的一端的直径可以不同于桩连接器的相反端的直径。举例来说，桩连接器的上部的直径比桩连接器的下部的直径相对更大。桩连接器可以附接至具有相对大的直径的上部桩上，并且与固定在地面中的具有相对小的直径的下部桩连接，以能够根据桩连接器在具有相对小的直径的下部桩上的附接位置将所产生的桩(或多个桩)的总长度调节到预定高度。因此，根据通过使用桩连接器调节桩的高度的方法，当安装若干个支撑件并将结构安装在不可能进行土地平整作业的地面(例如，丘陵、休耕地或坡地等)上时，其可以在将桩连接器的连接器半连接起来以将桩的部件连接至支撑结构(例如，太阳能发电机等)的同时，根据桩连接器在具有小直径的下部桩上的附接位置容易地调节桩(或多个桩)的总高度和倾斜度。因此，显著地节省并缩短了用于构造的劳动力、时间和成本。
附图说明
通过参照所附的附图详细地描述本发明的优选实施例，本发明的上述以及其它特点和优点对本领域技术人员来说将变得更显而易见，在附图中：
图1图示了结构被安装在通过根据本发明的桩连接器连接的支撑件/桩上的状态；
图2图示了桩连接器；以及
图3(a)和图3(b)图示了通过桩连接器调节支撑件的高度的状态。
附图中的附图标记的说明
10：下部桩 15：上部桩
20：桩连接器 21：圆形部
211：大直径部 212：小直径部
213：倾斜部
22：平坦部 221：螺栓孔
23：连接部 231：加强部
24：加压部 241：突出部
242：槽
30：结构
具体实施方式
现在将在下文中参照所附的附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的优选实施例(或多个实施例)，以使得本领域技术人员能够容易地实施本发明。
桩连接器和通过使用该桩连接器调节桩的高度的方法的最佳特点是：
-通过用桩连接器固定桩的相面对的端部而不是通过在桩的连接部处形成凸缘并连接该凸缘来连接/联接上部桩(即，具有预定尺寸的桩)和下部桩(即，固定在地面中的桩)的部件；并且
-该桩连接器被结构化为使得桩连接器的上部具有比桩连接器的下部相对更大的直径。通过联接作业，桩连接器可以附接到具有相对大的直径的上部桩上，并且与固定在地面中的具有相对小的直径的下部桩连接，以能够根据桩连接器在具有相对小的直径的下部桩上的附接位置非常容易地调节所有桩(或多个桩)的高度和倾斜度。
在该应用中，“支撑件”可以为仅包括一个桩的柱子。当连接两个或更多个桩时，“支撑件”可以指由这些连接的桩形成的一个柱形。
根据本发明的桩连接器20主要连接直径彼此不同的两个桩，并且它可以连接具有相同直径的两个桩。通常地，虽然桩的截面形状是圆形的，但是它也可以是多边形的。通过使用桩连接器20诸如太阳能发电机的结构30被安装在若干个支撑件上。
桩连接器20由一对连接器半组成，该对连接器半具有相同的形状并且在连接器半彼此面对处通过紧固件连接起来。桩连接器20的每个连接器半包括截面呈半圆形的圆形部21和从圆形部21的两端一体地向外延伸并且沿纵向包括多个螺栓孔221的平坦部22。当桩连接器20的一个连接器半的平坦部22与桩连接器20的另一个连接器半的平坦部22对齐以便彼此接触时，桩连接器20通过使用诸如螺栓和螺母的紧固件通过形成在每个平坦部22处的螺栓孔221被连接而被固定。
圆形部21主要包括大直径部211、小直径部212和一体连接大直径部211和小直径部212的倾斜部213。大直径部211具有半圆形截面并且形成预定长度。小直径部212也具有半圆形截面并且形成预定长度。大直径部211和小直径部212由相对大或小的直径尺寸限定。当桩竖直地定位时，如果具有大直径的桩定位在上部位置，那么桩连接器20被定位为使得大直径部211在上并且小直径部212在下。如果具有大直径的桩定位在下部位置，那么桩连接器20被定位为使得大直径部211在下并且小直径部212在上。
桩连接器20还包括加压部24，以通过在桩的外表面上施加更大的加压力来提高联接力。分别沿着大直径部211和小直径部212的半圆形形成该加压部24。如图2所示，加压部24包括突出部241，突出部241由圆形部21的大直径部211和小直径部212的沿半圆形向内突出的壁形成。加压部24可以包括沿突出部241的顶部形成的槽242。加压部24的突出部241可以不具有任何预定长度。突出部241可以为多个点，该多个点的每一个的截面呈圆形或椭圆形。
桩连接器20还包括在由钢板制成的圆形部21和平坦部22连接的地方的连接部23。由于连接部23被成形为是弯曲的，因此它强度上较弱。因此，当在连接并按压桩连接器20的时候施加较大力时，弯曲部可能变形、破裂或损坏。就这一点而言，希望形成加强部231。加强部231呈向外凸出形状，并且沿桩连接器20的长度方向彼此等距地定位。
下面将简要描述通过使用桩连接器调节桩的高度的方法：调节高度的方法包括如下步骤：将下部桩10固定在地面中(S1)；定位桩连接器20的圆形部21的大直径部211的内表面以便与上部桩15的底部的外表面接触，并且然后通过使用紧固件将桩连接器20的成对的连接器半的大直径部211连接起来(S2)；在下部桩10上定位该上部桩15，其中桩连接器20的大直径部211围绕该上部桩15被连接，并且然后将下部桩10的顶部***小直径部212中并通过紧固件将桩连接器20的小直径部212连接起来(S3)，由此将上部桩15和下部桩10联接起来。步骤S1和S2在顺序上可以改变。
在将桩连接器20的小直径部212连接起来的同时，根据桩连接器20在具有相对小的直径的下部桩10上的附接位置调节桩的总高度/长度至预定高度。参考图3，桩连接器20被结构化为在从大直径部211的底端到倾斜部213的区域中具有倾斜台阶。因此，在直径相对较大的上部桩15的底端定位在倾斜台阶上的状态下，桩连接器20的大直径部211被紧固件连接起来。
上部桩15定位在具有相对较小的直径的下部桩10之上，其中桩连接器20的大直径部211围绕上部桩15的底端被连接起来，并且然后下部桩10的顶端被***到桩连接器20的小直径部212中。考虑到所有支撑件的高度，通过使下部桩10的顶端与桩连接器20的小直径部212的顶端水平对齐(参见图3(a))或者通过允许下部桩10的顶端穿过桩连接器20的小直径部212的顶端并穿入到桩连接器20的倾斜部213或大直径部211的内部中(参见图3(b))来固定连接上部桩和下部桩。以这种方式，容易地获得支撑件(或多个支撑件)的总预定高度。
上部桩15的截面可以为圆形或多边形，并且下部桩10可以优选地为圆形，而不是多边形，因为该下部桩10的下部被埋在并固定在地面以下。然而，下部桩可以整体具有圆形截面，或者它可以在其上部具有圆形截面并且在其下部具有螺旋形。当下部桩的下部具有螺旋形时，由于下部桩10被驱动同时旋转，因此没有像撞击声那样的噪音，并且即使在地面下面没有基岩存在该桩也被稳固地固定。
已经使用优选的示例性的实施例描述了本发明。然而，应当理解本发明的范围不限于所公开的实施例。相反，本发明的范围包括在本领域技术人员的能力范围内使用目前已知的或将来的技术和等同方式的各种修改和替代设置。
本发明的简单修改或相似设置属于本发明的范畴，并且因此，通过本文所附的权利要求书，本发明的保护范围将变得显而易见。

Claims (3)

1.一种连接直径彼此不同的两个桩(10、15)的桩连接器(20)，桩连接器(20)由一对连接器半组成，桩连接器(20)的每个连接器半包括：
具有半圆形截面的圆形部(21)，以及与圆形部(21)一体形成并且从呈半圆形的圆形部(21)的两端向外突出并且包括沿纵向形成的螺栓孔(221)的平坦部(22)，
所述圆形部(21)还包括：
形成预定长度的大直径部(211)，
形成预定长度并且具有比所述大直径部(211)相对小的直径的小直径部(212)，以及
一体连接所述大直径部(211)和所述小直径部(212)的倾斜部(213)；
所述大直径部(211)和所述小直径部(212)还包括：
加压部(24)，以在连接桩连接器(20)时通过在桩(10、15)的外表面上施加更大的加压力来提高联接力，加压部(24)包括突出部(241)，所述突出部沿着所述大直径部(211)和所述小直径部(212)的壁的半圆形向内突出，
其中桩连接器(20)的一对连接器半被穿过形成在平坦部(22)上的螺栓孔(221)的紧固件连接起来以连接桩(10、15)。
2.根据权利要求1所述的桩连接器(20)，还包括沿着所述突出部(241)的顶部形成的槽(242)。
3.根据权利要求1所述的桩连接器(20)，还包括加强部(231)，所述加强部在圆形部(21)与平坦部(22)的连接处的连接部(23)中沿纵向向外突出。
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