专利名称：一种预应力空心混凝土方桩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑领域基桩工程中的一种基础桩材，特别是一种预应力空心混凝土方桩。
背景技术：
随着我国工业化进程的加大，节能减排型和资源节约型产品越来越得到市场和政府的青睐；建筑节能也得到了国家各级政府的广泛关注和重视。预制混凝土桩作为重要的建筑基础工程材料，进一步提升其材料利用率也成为急需解决的问题。现有预制混凝土桩桩体截面形状主要有圆形截面的预制混凝土管桩和正方形或长方形截面的预制混凝土方桩。预制混凝土管桩其外表光滑呈圆形，在作为摩擦桩使用时， 与土层的摩擦力小，单桩的承载力受到限制；薄壁管桩的抗弯性能较差，尤其是桩身的抗剪力、抗拉性能差，会给建筑的基础埋下了安全隐患。预制混凝土方桩虽然能够克服预制混凝土管桩的部分缺陷，但因其是实心的，所以其相对于单位承载力的材料利用率较低，且其自重较大，在运输及施工过程中常出现桩身裂纹，降低了耐久性。
实用新型内容本实用新型提供了一种预应力空心混凝土方桩，以减少或避免前面所提到的问题。为解决上述问题，本实用新型提出了一种预应力空心混凝土方桩，包括横截面为方形的桩体，所述桩体两端各连接有一个金属端板，所述桩体包括同心布置的第一钢筋笼和第二钢筋笼，所述第一钢筋笼包括多个沿所述桩体轴向延伸的第一主筋以及第一箍筋， 所述第一箍筋呈螺旋状焊接在所述第一主筋上；所述第二钢筋笼包括多个沿所述桩体轴向延伸的第二主筋以及第二箍筋，所述第二箍筋呈螺旋状焊接在所述第二主筋上，所述第一主筋为预应力钢筋，所述第二主筋为非预应力主筋。优选地，所述第一钢筋笼位于所述第二钢筋笼内侧，所述第一钢筋笼和所述第二钢筋笼两端分别与所述金属端板固定连接。优选地，所述第一主筋呈第一方形布局，所述第二主筋呈第二方形布局，所述第一方形位于所述第二主方形内部，所述第一钢筋笼与所述第二钢筋笼之间焊接有连接钢筋。优选地，所述连接钢筋设置在所述第一主筋和所述第二主筋之间。优选地，沿所述桩体纵轴方向，在所述桩体中心具有贯穿整个所述桩体的中心通孔，所述金属端板中央有与所述桩体的中空通孔直径相同的圆孔。优选地，所述桩体的横截面的四个角为应力消除圆弧角。本实用新型所提供的预应力空心混凝土方桩，通过对桩体的混凝土施加压力，使其产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将桩体的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态，由此可推迟混凝土裂缝的出现和开展，提高构件的抗裂性能和耐久性，此外由于桩体采用了空心的结构，因此也有效减轻了其自重，提高了材料的有效利用率。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，图1为根据本实用新型的一个具体实施例的预应力空心混凝土方桩的结构示意图；图2为图1所示预应力空心混凝土方桩的俯视图；图3为图1所示预应力空心混凝土方桩的截面示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
，其中，相同的部件采用相同的标号。下面参照附图详细说明根据本实用新型的一种预应力空心混凝土方桩的结构及
其原理。图1为根据本实用新型的一个具体实施例的预应力空心混凝土方桩的结构示意图；图2为图1所示预应力空心混凝土方桩的俯视图；图3为图1所示预应力空心混凝土方桩的截面示意图。具体来说，本实用新型提出了一种预应力空心混凝土方桩，包括横截面为方形的桩体，所述桩体两端各连接有一个金属端板3，所述桩体包括同心布置的第一钢筋笼和第二钢筋笼，所述第一钢筋笼包括多个沿所述桩体轴向延伸的第一主筋11以及第一箍筋12，所述第一箍筋12呈螺旋状焊接在所述第一主筋11上；所述第二钢筋笼包括多个沿所述桩体轴向延伸的第二主筋21以及第二箍筋22，所述第二箍筋22呈螺旋状焊接在所述第二主筋21上，所述第一主筋11为预应力钢筋，所述第二主筋21为非预应力主筋。所述第一箍筋12呈螺旋状焊接在所述第一主筋11上，这样便于机械化自动焊接， 同时螺旋状的第一箍筋12能够使所述第一钢筋笼具备良好的抗伸缩、抗扭性能，同样的， 所述第二箍筋22呈螺旋状焊接在所述第二主筋21上也能够使所述第二钢筋笼具备良好的抗伸缩、抗扭性能；因此所述第一钢筋笼和所述第二钢筋笼也就能够减小荷载所引起的所述桩体的混凝土 2的受弯应力，从而将桩体的受弯应力控制在较小范围，由此可推迟混凝土 2的裂缝的出现和开展，提高构件的抗裂性能和刚度。所述第一主筋11为预应力钢筋，从而可以对所述桩体的混凝土 2施加压力，使其产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土 2的拉应力，从而将所述桩体的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态，由此可推迟所述混凝土 2的裂缝的出现和开展，提高构件的抗裂性能和耐久性，所述第二主筋21为非预应力主筋，因此可利用所述非预应力主筋 21具备的塑性显著增强桩体的抗弯性能。在另一个具体实施例中，所述第一钢筋笼位于所述第二钢筋笼内侧，所述第一钢筋笼和所述第二钢筋笼两端分别与所述金属端板3固定连接。所述第一钢筋笼位于所述第二钢筋笼内侧，同时所述第一钢筋笼和所述第二钢筋笼还与所述金属端板3固定连接，也使得该预应力空心混凝土方桩的桩体能够减小或抵消荷载所引起的所述桩体的混凝土 2的拉应力，从而将所述桩体的受拉应力控制在较小范围，由此可推迟混凝土 2的裂缝的出现和开展，提高构件的抗裂性能和刚度。在另一个具体实施例中，所述第一主筋呈第一方形布局，所述第二主筋呈第二方形布局，所述第一方形位于所述第二主方形内部，所述第一钢筋笼与所述第二钢筋笼之间焊接有连接钢筋13，这样能够进一步增强桩体的结构强度。在一个优选实施例中，所述连接钢筋13设置在所述第一主筋11和所述第二主筋 21之间。在另一个具体实施例中，沿所述桩体纵轴方向，在所述桩体中心具有贯穿整个所述桩体的中心通孔，所述金属端板3中央有与所述桩体的中空通孔直径相同的圆孔。所述桩体中心具有贯穿整个所述桩体的中心通孔，这样在保障所述桩体的结构强度的同时，能够有效降低混凝土 2的厚度，减轻所述预应力空心混凝土方桩的自身重量，所述金属端板3中央有与所述桩体的中空通孔直径相同的圆孔，便于沉桩后对桩体中空通孔的灌砼操作。在另一个具体实施例中，所述桩体的横截面的四个角为应力消除圆弧角，这样不仅使该预应力空心混凝土方桩的外形美观，而且避免了因该预应力空心混凝土方桩的桩体边角过小，使得桩体在吊装过程中将钢丝磨断而掉落发生安全事故。本实用新型所提供的预应力空心混凝土方桩，通过对桩体的混凝土施加压力，使其产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将桩体的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态，由此可推迟混凝土裂缝的出现和开展，提高构件的抗裂性能和耐久性，此外由于桩体采用了空心的结构，因此也有效减轻了其自重，提高了材料的有效利用率。本领域技术人员应当理解，虽然本实用新型是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本实用新型的保护范围。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、 修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种预应力空心混凝土方桩，包括横截面为方形的桩体，所述桩体两端各连接有一个金属端板，其特征在于，所述桩体包括同心布置的第一钢筋笼和第二钢筋笼，所述第一钢筋笼包括多个沿所述桩体轴向延伸的第一主筋以及第一箍筋，所述第一箍筋呈螺旋状焊接在所述第一主筋上；所述第二钢筋笼包括多个沿所述桩体轴向延伸的第二主筋以及第二箍筋，所述第二箍筋呈螺旋状焊接在所述第二主筋上，所述第一主筋为预应力钢筋，所述第二主筋为非预应力主筋。
2.根据权利要求1所述的预应力空心混凝土方桩，其特征在于，所述第一钢筋笼位于所述第二钢筋笼内侧，所述第一钢筋笼和所述第二钢筋笼两端分别与所述金属端板固定连接。
3.根据权利要求2所述的预应力空心混凝土方桩，其特征在于，所述第一主筋呈第一方形布局，所述第二主筋呈第二方形布局，所述第一方形位于所述第二主方形内部，所述第一钢筋笼与所述第二钢筋笼之间焊接有连接钢筋。
4.根据权利要求3所述的预应力空心混凝土方桩，其特征在于，所述连接钢筋设置在所述第一主筋和所述第二主筋之间。
5.根据权利要求4所述的预应力空心混凝土方桩，其特征在于，沿所述桩体纵轴方向， 在所述桩体中心具有贯穿整个所述桩体的中心通孔，所述金属端板中央有与所述桩体的中空通孔直径相同的圆孔。
6.根据权利要求5所述的预应力空心混凝土方桩，其特征在于，所述桩体的横截面的四个角为应力消除圆弧角。
专利摘要本实用新型提出了一种预应力空心混凝土方桩，包括横截面为方形的桩体，所述桩体两端各连接有一个金属端板，所述桩体包括同心布置的第一钢筋笼和第二钢筋笼，所述第一钢筋笼包括多个沿所述桩体轴向延伸的第一主筋以及第一箍筋；所述第二钢筋笼包括多个沿所述桩体轴向延伸的第二主筋以及第二箍筋，所述第一主筋为预应力钢筋，所述第二主筋为非预应力主筋。本实用新型所提供的预应力空心混凝土方桩，可推迟混凝土裂缝的出现和开展，提高构件的抗裂性能和耐久性，同时自重较轻，提高了材料的有效利用率。
文档编号E02D5/58GK202031090SQ20112014160
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者张强, 朱建舟 申请人:上海中技桩业股份有限公司