专利名称：纵环交织筋状管桩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑基础工程专用混凝土管桩，属混凝土管桩制造领域。
技术背景-
授权公告号CN2611433Y、名称"先张法预应力混凝土异形管桩"，该异形管桩包括沿 轴向延伸的桩本体，桩本体内设有加强筋，桩本体上相间隔地设置有径向变大的竹节凸起， 竹节凸起间的桩本体为圆柱形。其不足之处由于该异形管桩的端部小于其竹节凸起间的直 径，因此不仅其承载面积小，而且承载力大；二是由于异形管桩的壁缺少纵向凸筋，因此整 体管桩的抗压、抗弯强度低、抗剪切力差，使得管桩在压桩及压桩后的后续施工中易造成管 桩拦腰断裂或折断等现象；三是虽然竹节凸起的部分增大了管桩的整体面积，但是该面积的 增大不足弥补竹节凸起部分所产生的生产成本，使管桩的承载规格处于上不上、下不下的二 难其中，往上靠(替代大直径管桩)，则承载力不够；不往上靠，虽然承载力超过了其设定的 标准，但大材小用，使得建筑成本大幅度增加，业主不愿采用。
发明内容
设计目的:避免背景技术中的不足之处， 一是在管桩的一端或两端设置凸起的环状凸筋， 通过增大管桩端面的承压支撑面积，达到提高管桩承载压力的目的；二是将间隔位于管桩壁
上的多个凸起的环状凸筋间设置纵向凸筋，使凸起的环状凸筋与纵向凸筋间形成整体结构，
提高管桩的抗压、抗弯、抗剪强度；二是通过对管桩管壁上环状和纵向凸起筋截面底部与管 桩壁面夹角的限定，使管桩的管壁与凸起的环状凸筋和纵向凸筋间能够形成内应力缓冲消失 区，使成形后的管桩内应力能够在凸起筋和管桩壁间所形成的缓冲消失区间得到逐步的释放， 避免管桩壁与凸筋结合部间所产生的裂缝且方便脱模，确保纵环交织筋状管桩的成形质量。
设计方案为了实现本申请的上述目的。本申请在现有异形管桩的基础上1、桩体一端 或两端设有凸起的环状凸筋，是本申请的特征之一。桩体一端或两端设置凸起的环状凸筋的 目的在于由于管桩的承载力的大小取决于两个参数， 一个是管桩端面的大小， 一个是管桩 桩身面积的大小，管桩端面的承载力占整个管桩承载力的35%左右、管桩桩身面积的承载力 占整个管桩的65%左右。因此本申请增大管桩端面的面积，就等于增大了管桩的承载力，这 是其一，也是背景技术所未解决的。2、间隔位于管桩壁上一条或2条或多条凸起的纵向凸筋 的设计，是本申请的特征之二。纵向凸筋设计的目的在于 一是由于管桩桩身与地下土壤所
产生的磨擦力(支撑力)占到整个管桩承载力的65%左右，而本申请纵向凸筋的设计，可以 大幅度地增加管桩桩身的有效面积，从而达到大幅度地增加管桩承载力的目的；二是纵向凸 筋与环状凸筋形成的整体结构，从根本上提高了整体管桩的抗压、抗弯、抗剪强度，使管桩 在起吊、运输、压桩及压桩后续的施工中，能够从根本上解决由于抗压、抗弯、抗剪强度不 够而造成的管桩破损，以及由于破损而造成的补桩等补救施工，确保管桩的成形质量、运输 及施工安全，更重要的是该纵环凸筋的整体设计可以有效地满足管桩内应力自身消失所需 的强度，确保管桩不受损。3、间隔位于管桩壁上多个凸起的环状凸筋间纵向设有一条或2 条或多条凸起的纵向凸筋的设计，是本申请的特征之三。纵向凸筋设计的目的在于 一是由 于管桩桩身与地下土壤所产生的磨擦力(支撑力)占到整个管桩承载力的65%左右，而本申 请纵向凸筋的设计，可以大幅度地增加管桩桩身的有效面积，从而达到大幅度地增加管桩承 载力的目的；二是纵向凸筋与环状凸筋形成的整体结构，从根本上提高了整体管桩的抗压、 抗弯、抗剪强度，使管桩在起吊、运输、压桩及压桩后续的施工中，能够从根本上解决由于 抗压、抗弯、抗剪强度不够而造成的管桩破损，以及由于破损而造成的补桩等补救施工，确 保管桩的成形质量、运输及施工安全，更重要的是该纵环凸筋的整体设计可以有效地满足 管桩内应力自身消失所需的强度，确保管桩不受损。4、管桩壁面与位于管桩壁上纵环凸筋截
面下底夹角的设计，是本申请的特征之四。管桩壁面与纵环凸筋截面下底夹角的设计目的在
于由于预应力混凝土管桩成形时，位于混凝土管桩内的钢棒必须进行强拉延伸，而位于混 凝土管桩成型钢模套内的预应力混凝土管桩在造桩成型后，位于成型钢模内的管桩内部存在 巨大的内应力，该内应力直接作用在管桩上，由于纵环凸筋与管桩桩身面间设有一定的夹角， 该夹角使纵环凸筋的两侧(截面呈梯形的两腰)所产生的斜面能够满足管桩内应力消失所需 的强度，确保管桩内应力消失的过程中，不会对管桩本身产生负面效果，从根本上解决了管 桩内应力所导致的管桩裂缝的问题。5、桩体一端或两端设有凸起的波形凸筋，是本申请的特 征之五。桩体一端或两端设置凸起的波浪凸筋的目的在于由于管桩的承载力的大小取决于 两个参数， 一个是管桩端面的大小， 一个是管桩桩身面积的大小，管桩端面的承载力占整个 管桩承载力的35%左右、管桩桩身面积的承载力占整个管桩的65%左右。因此本申请增大管 桩端面的面积，就等于增大了管桩的承载力，这是其一，也是背景技术所未解决的。6、管桩
桩身波浪形状的凸筋设计，是本申请的特征之六。波浪形状凸筋设计的目的在于由于管桩
桩身与地下土壤所产生的磨擦力系管桩的支撑力，在整个管桩承载力中，管桩桩身占到整个
管桩承载力的65%左右，而本申请在管桩壁上间隔设置波浪凸筋，不仅可以大幅度地增加管 桩桩身的有效面积，而且可以大幅度地提高管桩承载，更重要的是管桩桩身上的波浪凸筋与 管桩端部的波形凸筋所形成的阻止环，能够与土形成阻止配合，大幅度地提卨土质对桩的阻
击支撑力；其次，由于预应力混凝土管桩成形时，位于混凝土管桩内的钢棒必须进行强拉延 伸，而位于混凝土管桩成型钢模套内的预应力混凝土管桩在造桩成型后，位于成型钢模内的 管桩内部存在巨大的内应力，该内应力直接作用在管桩上，由于波浪凸筋与管桩桩身所形成 的弧形结构能够满足管桩内应力消失所需的强度，确保管桩内应力消失的过程中，不会对管 桩本身产生负面效果，从根本上解决了管桩内应力所导致的管桩裂缝的问题。7、管桩壁上波 浪形凸筋间纵向凸筋截面下底与管桩面间夹角的设计，是本申请的特征之七。管桩面与纵向 凸筋截面下底夹角设计目的在于由于预应力混凝土管桩成形时，位于混凝土管桩内的钢棒 必须进行强拉延伸，而位于混凝土管桩成型钢模套内的预应力混凝土管桩在造桩成型后，位 于成型钢模内的管桩内部存在巨大的内应力，该内应力直接作用在管桩上，由于纵向凸筋顺 长分布在管桩的桩身上，不仅能够满足管桩内应力消失所需的强度，确保管桩内应力消失的 过程中，不会对管桩本身产生负面效果，从根本上解决了管桩内应力导致的管桩裂缝的问题。
技术方案1:纵环筋状管桩，它包括桩体，桩体的外壁间隔设有凸起的环状凸筋，凸起 的环状凸筋前坡面与桩体面夹角a为170 100度、后坡面与桩体面夹角e为90 170度，间 隔位于管桩壁上多个凸起的环状凸筋间纵向设有一条或2条或多条凸起的纵向凸筋且与凸起 的环状凸筋呈整体结构。
本实用新型与背景技术相比， 一是管桩外壁上多圈凸起的环状凸筋间纵向设有一条或2 条或多根凸筋的设计，不仅有效地扩大整体管桩的有效支撑面积，而且大幅度地提高了管桩 的承载能力，其4)400mm管桩承载力相当于4 500mm管桩的承载力，大大降低了生产成本， 同时满足了管桩内应力消失所需的强度，避免了管桩内应力对管桩的损害；二是位于管桩壁 上纵环凸筋截面底部斜边与管桩面夹角的设计，不仅使管桩壁与纵环凸筋的结合部形成一个 缓冲区，而且该缓冲区能够满足管桩内应力消失所需的强度，避免了管桩内应力对管桩的损 坏，确保成形后的管桩质量，并且能够方便脱模；三是对于纵向筋而言，不仅增强抗弯力、 抗剪、抗扭、和握固力，而且增加了表面积、提高了承载力；对于环向筋而言，增强了予制 件管桩纵向抗裂、抗扭性能、增加抗压、抗拔力，予制件管桩桩身的承载面积与表面积摩擦 力相比，提高50倍以上，扩大管桩头部直径，直接提高了管桩端面承载力，真正做到了节能、 节约原材料，其纵环交织筋状桩与二十世纪同样直径的予应力管桩相比，提高承载力50%以 上，节约钢材20%以上，节约生产成本20%以上，减少砼用量20%以上，其单桩承载力提高 50%以上，也就是说，对于一个基础工程而言，其桩基的构成少用了 50%的桩根数，大大减 少挖土的工作量和基础钢筋混凝土的数量，节约基础总投资50%以上
图1是两端带有环状凸筋的纵环交织筋状管桩的结构示意图。
图2是一端带有环状凸筋的纵环交织筋状管桩的结构示意图。
图3是图1中A-A剖视结构示意图。
具体实施例
实施例l:参照附图1 3。纵环筋状管桩，它包括桩体8，桩体8的外壁间隔设有凸起 的环状凸筋5且采用钢模套按现有管桩制作工艺即可制作成型。凸起的环状凸筋5前坡面4 (环状凸筋截面两侧或两腰)与桩体面3 (近似平面)夹角a为170 100度(也就是说，凸 起的环状凸筋5前坡面4与桩体面3夹角a可以在170 100度范围内任选且包括端值)、后 坡面6与桩体面3夹角e为90 170度，也就是说，凸起的环状凸筋5后坡面6与桩体面3 夹角a可以在170 90度范围内任选且包括端值)，凸起的环状凸筋5后坡面6与桩体面3 夹角e为90 150度时，其环状凸筋5的角呈弧形过渡角。间隔位于管桩壁上多个凸起的环 状凸筋5间纵向设有一条或2条或多条凸起的纵向凸筋7且与凸起的环状凸筋5呈整体结构。 一条或2条或多条凸筋7的高度与凸起的环状凸筋5的高度相同，纵向形状截面呈梯形(纵 向凸筋截面两侧或两腰)且上小底大(底大是指与管桩壁呈一体的部分大)，纵向凸筋7为竖 直纵向筋或不规则纵向筋，纵向凸筋7端面(截面呈梯形)两侧或两腰一侧与桩3 (近似平 面)夹角y为100 170度。凸起的环状凸筋5与桩体面3间的垂直高度为2 40cm，也就是 说，凸起的环状凸筋5与桩体面3间的垂直高度在为2 40cm范围内可以任选且包括端值。
桩体8 —端或两端设有凸起的环状凸筋1，凸起的环状凸筋1截面的斜面2与桩体面3 夹角(M为170 100度范围内可以任选且包括端值。
纵向凸筋7是指顺管桩桩体面的长度而设置的凸筋， 一般为竖直纵向筋或不规则纵向筋， 纵向凸筋7截面的斜面10与桩体面3夹角y为170 100度范围内可以任选且包括端值。
实施例2:在实施例1的基础上，凸起的环状凸筋5前坡面4 (截面呈梯形且两腰中的一 腰)与桩体面3夹角a为170度、后坡面6 (截面呈梯形且两腰中的另一腰)与桩体面3夹 角P为170度，凸起的环状凸筋5与桩体面3间的垂直高度在为25cm、纵向凸筋的斜面10 (截面呈梯形且两腰中的两腰)与桩体面3夹角y为170度。
实施例3:在实施例1的基础上，凸起的环状凸筋5前坡面4 (截面呈梯形且两腰中的一 腰)与桩体面3夹角a为100度、后坡面6 (截面呈梯形且两腰中的另一腰)与桩体面3夹 角P为90度，凸起的环状凸筋5与桩体面3间的垂直高度在为15cm、纵向凸筋的斜面IO(截 面呈梯形且两腰中的两腰)与桩体面3夹角Y为IOO度。
实施例4:在实施例1的基础上，凸起的环状凸筋5前坡面4 (截面呈梯形且两腰中的一 腰)与桩体面3夹角a为135度、后坡面6 (截面呈梯形且两腰中的另一腰)与桩体面3夹 角e为135度，凸起的环状凸筋5与桩体面3间的垂直高度在为40cm、纵向凸筋的斜面10(截面呈梯形且两腰中的两腰)与桩体面3夹角Y为135度。
实施例5:在实施例l的基础上，凸起的环状凸筋5前坡面4(截面呈梯形且两腰中的一 腰)与桩体面3夹角a为150度、后坡面6 (截面呈梯形且两腰中的另一腰)与桩体面3夹 角6为120度，凸起的环状凸筋5与桩体面3间的垂直高度在为2cm、纵向凸筋的斜面IO(截 面呈梯形且两腰中的两腰)与桩体面3夹角Y为120度。
实施例6:在实施例l的基础上，凸起的环状凸筋5前坡面4 (截面呈梯形且两腰中的一 腰)与桩体面3夹角a为160度、后坡面6 (截面呈梯形且两腰中的另一腰)与桩体面3夹 角P为125度，凸起的环状凸筋5与桩体面3间的垂直高度在为10cm、纵向凸筋的斜面10 (截面呈梯形且两腰中的两腰)与桩体面3夹角y为125度。
实施例7:在实施例1的基础上，凸起的环状凸筋5前坡面4 (截面呈梯形且两腰中的一 腰)与桩体面3夹角a为157度左右、后坡面6 (截面呈梯形且两腰中的另一腰)与桩体面3 夹角e为125度左右，凸起的环状凸筋5与桩体面3间的垂直高度在为25cm左右、纵向凸 筋的斜面IO (截面呈梯形且两腰中的两腰)与桩体面3夹角Y为120左右度。
需要说明的是环状凸筋5前坡面4与桩体面3夹角a为170 100度、后坡面6与桩体 面3夹角P为90 170度、纵向凸筋7端面两侧或两腰一侧与桩3夹角y为100 170度，上 述三者之间夹角大小的取值及组合，以及上述各实施例的值均可在上述角度的范围内及上述 实施例的范围任意取值组合且包括端值，任何不超出本实用新型实质精神内的发明创造，均 落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种纵环筋状管桩，它包括桩体，桩体的外壁间隔设有凸起的环状凸筋，其特征是凸起的环状凸筋前坡面与桩体面夹角α为170～100度、后坡面与桩体面夹角β为90～150度，间隔位于管桩壁上多个凸起的环状凸筋间纵向设有一条或2条或多条凸起的纵向凸筋且与凸起的环状凸筋呈整体结构，纵向凸筋为竖直纵向筋或不规侧纵向筋，纵向凸筋截面两侧中的一侧与桩体面夹角为170～100度。
2、 根据权利要求1所述的纵环筋状管桩，其特征是凸起的环状凸筋与桩体面间的垂直高度 为2 40cm，桩体一端或两端设有凸起的环状凸筋，凸起的环状凸筋截面的斜面与桩体面夹 角a为170 100度，管桩的端面呈圆柱形或正方形或六边形或八边形或三角形或工字形或棱 形。
3、 根据权利要求l所述的纵环筋状管桩，其特征是凸起的环状凸筋后坡面与桩体面夹角0 为90 150度时，其环状凸筋的角呈弧形过渡角。
专利摘要本实用新型涉及一种建筑基础工程专用混凝土管桩，它包括桩体，桩体的外壁间隔设有凸起的环状凸筋，凸起的环状凸筋前坡面与桩体面夹角α为170～100度、后坡面与桩体面夹角β为90～170度，间隔位于管桩壁上多个凸起的环状凸筋间纵向设有一条或2条或多条凸起的纵向凸筋且与凸起的环状凸筋呈整体结构。优点管桩外壁上多圈凸起的环状凸筋间纵向一条或2条或多根凸筋的设计，不仅有效地扩大整体管桩的有效支撑面积，而且大幅度地提高了管桩的承载能力，同时满足了管桩内应力消失所需的强度，避免了管桩内应力对管桩的损害，确保了成形后的管桩质量，并且能够方便脱模。
文档编号E02D5/24GK201065531SQ20072011280
公开日2008年5月28日 申请日期2007年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者周兆弟 申请人:周兆弟