专利名称：预制螺旋桩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种预制桩，特别是能提高桩的承载或抗拔能力的预制螺旋桩。
背景技术：
当前，公知的预制桩，有方桩、管(圆)桩等，均为柱体或简体型，桩身与土体 的作用面垂直地平面且表面平滑。桩体压入地基承载建筑物，桩端向下产生压東力，
土体产生向上反力，阻止桩体向下运动，即桩的端面承载力；桩体压入地基承载建筑 物或阻止建筑物沉动，桩身向下或向上运动，土体向桩身的压東力，阻止桩身向下或 向上运动，即桩的摩擦承载力或抗拔力。承载桩是由桩端面的土体承载力和桩身与土 体的摩擦力组合承载；抗拔桩则完全靠桩身与土体的摩擦力承担抗拔。这样桩端面面 积小，端面承载力低下，桩身与土体的作用面垂直地平面且表面平滑摩擦力小，不利 于桩的作用发挥。
发明内容
本发明的目的是要提供一种，预制螺旋桩，它在压入地基后，在桩表面积不变的 条件下，改变了桩身与土体之间作用力的方向，桩身增加了对土体的向下压東面，即 增加了土体向上反力，也就是增大了桩的承载力；在桩体积不变的条件下，改变了桩 身表面的平整度，桩身表面得到了毛化，即增大了桩身与土体的摩擦率。达到提高桩 的承载力或抗拔力之目的。
本发明的目的是这样实现的对于方桩，将桩身每个棱角设计成按一定螺距旋转， 桩的体积和表面积均不变，而桩身与土体在每处接触面的方向发生了改变，该接触面 上土体对桩身的反力，均可分解成水平摩擦力和向上承载力或向下抗拔力，即土体对 桩身的反作用力方向发生改变，增大了桩的承载力或抗拔力；对于管(圆)桩，桩身 的表面设计成螺杆型，即在桩身外表圆周面上，按一定螺距布置凸出表面的螺牙，则 在桩的实体积不变状态下，桩身表面积有所增大，亦即增大了桩与土体的摩擦力，而 土体对桩身的反作用力，作用在凸出的螺牙表面时，不仅存在水平作用力，而且还有 向上的承载力，和向下的抗拔力，使桩的承载力或抗拔力得以提高。
本发明因为桩身表面的棱角(螺牙)，是以桩体端面平面中心为轴心，以棱角到 轴心的距离为半径，环绕桩身进行连续旋转，每个棱角每旋转3 6 0度一周，沿桩长 方向推进一定距离，即为螺距，相当于在桩身表面出现了凹凸起伏，桩身表面得到了 毛化，所以增大了桩身与土体的摩擦力；由于桩身表面的棱角旋转，致使桩身表面纽 曲，每个棱角每旋转一周时，即一个螺距时，相当于桩端面增加了棱角旋转一周轨迹 投影的圆面积减桩身端平面面积的面积，所以增大了桩的承载力。
具体实施例方式
预制螺旋桩，由螺旋推进液压杆(另案申请)压入地基，也就是螺旋桩桩身是旋 转着进入地基，桩身与土体的接触面，全部或局部不垂直地平面，致使土体对桩身的 反作用力的方向发生改变，并可分解成对桩身的水平压東力，和垂直向上或向下的承 载力或抗拔力，相当于桩体增大了摩擦力和端面承载力或抗拔力，提高桩的承载或抗 拔能力。
预制螺旋桩结构，由于桩身表面的棱角(螺牙)，是以桩体端面平面中心为轴心， 以棱角到轴心的距离为半径，环绕桩身进行连续旋转，每个棱角每旋转3 6 0度一周，沿桩长方向推进一个螺距，此时，桩身与土体的作用面，经分解后，承受垂直向上或 向下力的面积之和，相当于桩体增大的端面面积为
S A =S 1 - S
式中SA为桩承受垂直作用力承载面增加面积(相当端面积)； 为桩身每个棱角旋转一周的投影面积； S 桩端面面积。
对于预制螺旋方桩，桩身每个棱角旋转一周的投影面积的半径是桩端面矩形边长 的O.707倍，所以每个棱角一个螺距时，相当端面积增量为
S厶=7T (0. 7071)2 — l2 =0.57S 式中1为桩端面矩形边长。
由上式可知，预制螺旋方桩，每个棱角旋转一个螺距时，桩承受垂直作用力承载 面增加面积(相当端面积)，为桩端面面积的0.57倍。
对于管(圆)桩，每个螺牙旋转一个螺距，桩承受垂直作用力承载面增加面积(相 当端面积)也相应增大，增长比率与桩表面螺牙高低成正比，螺牙越高相当端面增大 越多，反之则少。
通过上述分析得出，预制螺旋桩螺距越小、螺牙越髙，由棱角(螺牙)产生的桩 承受垂直作用力承载面增加面积(相当端面积)越大，桩的承载力或抗拔力越大。但 是，螺距的大小与土体的抗剪力有关，螺距越小，被棱角(螺牙)分割的土层厚度就 越小，土体的抗剪力则小，反之则大。因此，螺距的大小，要根据土质情况和桩的承 载力确定， 一般以4至8米螺距为宜。
权利要求
1. 一种预制桩，特别是预制螺旋桩，其特征是桩身表面的棱角(螺牙)，是以桩体端面平面的中心为轴心，以棱角到轴心的距离为半径，环绕桩身旋转。
2. 根据权利要求1所述的预制螺旋桩，其特征是棱角(螺牙)按一定的螺距沿桩长 方向环绕桩身连续旋转。
全文摘要
一种预制螺旋桩，桩身表面的棱角(螺牙)，是以桩体端面平面中心为轴心，以棱角到轴心的距离为半径，环绕桩身进行连续旋转，相当于在桩身表面出现了凹凸起伏，桩身表面得到了毛化，增大了桩身与土体的摩擦力；相当于桩承受垂直作用力承载面增加面积(相当端面积)，增大了桩的承载力或抗拔力。
文档编号E02D5/56GK101532289SQ200810120238
公开日2009年9月16日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者季德樑 申请人:季德樑