专利名称：沉管预制钢砼扩底桩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程地基基础中使用的桩，特别适宜作为一般工业与民用建筑及高层建筑的理想桩基。
目前软土地基中最广泛使用的为沉管灌注桩，而且占各种桩总数量的80％以上，但此种结构的桩，成桩质量不能保证，约有10～20％的桩达不到要求，特别是近软土层或近地面中容易发生断桩、缩颈现象，迫使设计人员将单桩承载力定得偏低，导致下桩密布，引起土体严重变形危及桩身质量。
申请号93119260.9“预制灌注复合管桩及其成桩工艺和设备”，虽也提供了一种提高桩承载力和桩身质量的扩底桩，但其扩底不够确定和规则，应用受到限制。
前苏联专利SU1564267A1“高承载力桩”采用预制钢砼扩底桩，但扩底范围小，效果不显著。
本实用新型的目的在于提供一种沉管预制钢砼扩底桩，能保证桩质量，提高承载力，成桩过程简单，降低单桩造价和单桩承载力之比值。
本实用新型是这样实现的沉管预制钢砼扩底桩由预制桩身和灌注底座连接成整体构成，而桩身为带有插筋的预制钢砼，底座为灌注钢砼，1～1.5≤底座最大直径D/桩身直径d≤5.5，底座、桩身在沉管定位下利用其上插筋对接锚固连接成整体。
图1.本实用新型结构示意图；图2.现浇平底钢砼底座与桩身连接示意图；图3.现浇凸底钢砼底座与桩身连接示意图；图4.放射钢筋在桩底平面上展开示意图；图5.圆形预制桩身断面示意图；图6.圆环形预制桩身断面示意图；图7.矩形预制桩身断面示意图；图8.削角三角形预制桩身断面示意图；图9.预制复合砼桩身断面示意图；
图10.预制复合钢砼桩身断面示意以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述
桩身截面直径为d在250～700毫米间，底座为现浇钢砼的扩底桩，底座截面最大处直径为D，1～1.5≤D/d≤5.5。
底座(1’)上部分呈正截头圆锥体，下部分呈球冠形，底部是凸面，圆锥体表面与轴夹角α≤45°，底座(1)上部分呈正截头圆锥体，下部分呈圆柱体，底部是平面。
插筋(3)为线材，可预埋于桩身底部，焊接在桩身底部或自由设置在桩身底部。
桩身(8)、(11)、(12)、(9)为预制钢砼其截面为实心的圆形，矩形，削角三角形，或空心的厚壁圆环形，桩身表面可予处理，增大桩身摩擦力。也可在薄壁的环形预应力钢砼预制桩内浇灌砼或在厚壁的环形预应力钢砼预制桩内浇灌钢砼制成空心、实心分段混合的圆截面复合桩身(13)、(14)。
桩承载力与底座直径的平方成正比，因此底座直径较大的桩承载力大，若D/d≥1.5，应配置放射钢筋。
由分布筋(5)首尾铰接，展开后呈多边形，主筋(4)尾部和铁板(7)活动铰连，展开后呈圆形，铁板(7)底面设置铁钉，奇数(或偶数)主筋(4)头部与分布筋(5)铰连点构成固定铰(6)组成放射钢筋，放射钢筋放置于现浇钢砼的底座(1)、(1’)内，利用铁板(7)底部的铁钉，钉入底座内定位。
使用时，在硬土层中，通过挖土、取土在沉管(10)中灌注钢砼的底座，再将预制的钢砼桩身从沉管(10)中通过，在沉管(10)定位下利用其上的插筋(3)插入底座内，上、下两部分对接锚固成整体的沉管预制钢砼扩底桩，并由沉管(10)保证底座截面圆心与桩身中心同轴。
选用不同截面、直径的桩身与不同直径、形状的底座相匹配，可组合成三种不同受力情况的端承桩，端承摩擦桩，摩擦桩等变承载力的桩。
如采用截面为矩形、削角三角形的桩身，再经表面予处理，组成摩擦桩，Fa＞Pa，Fa为摩擦力，Pa为端承力。
如采用截面为圆形、环形或环形复合钢砼的桩身，组成端承桩Pa＞＞Fa。
如采用截面为环形复合砼的桩身，组成端承摩擦桩Pa＞Fa。
本实用新型与现有技术相比此为一种新型结构的桩，桩身下端的插筋伸出桩底插入底座内，在装配过程中对预制桩身起到定位作用，并由沉管保证底座截面圆心与桩身中心同轴，有插筋又可克服桩身和底座结合处的附加弯矩，对确保桩承载力提供了可靠保证，因此桩质量高，并成桩过程简便。又因此桩为扩底桩，并能做到1～1.5≤D/d≤5.5，底座大，大大提高了桩的承载力，因而大幅度降低单桩造价和单桩承载力之比值，从而也降低了整个地基工程的造价。此桩还有很强的抗拔能力。
可选用不同截面、桩身直径的桩身与不同直径和形状的底座连接构成不同受力情况的变承载力的桩，应用灵活，其通用性强，扩大了桩的应用范围，极大地提高了桩的使用价值。
权利要求1.一种沉管预制钢砼扩底桩，由预制桩身和灌注底座连接成整体构成，其特征在于桩身为带有插筋(3)的预制钢砼，底座为灌注钢砼，1～1.5≤底座最大直径D/桩身直径d≤5.5，底座、桩身在沉管(10)定位下利用其上插筋(3)对接锚固连接成整体。
2.根据权利要求1所述扩底桩，其特征在于插筋(3)可预埋于桩身底部或焊接在桩身底部及自由设置在桩身底部。
3.根据权利要求1所述扩底桩，其特征在于底座(1)、(1’)上部分呈正截头圆锥体，圆锥体表面与轴夹角α≤45°，下部分底座(1)呈圆柱体，底部是平面，底座(1’)呈球冠形，底部是凸面，桩身截面为圆形(8)矩形(1)，削角三角形(12)、环形(9)及圆环形与圆形的复合圆形(13)(14)，底部截面圆心与桩身中心是同轴。
4.根据权利要求1所述扩底桩，其特征在于底座内可设置放射钢筋，由分布筋(5)首尾铰接，展开后呈多边形，主筋(4)尾部或铁板(7)活动铰接，展开后呈圆形，铁板(7)底面设置铁钉，奇数(偶)主筋(4)头部与分布筋(5)铰连点构成固定铰(6)。
专利摘要一种沉管预制钢砼扩底桩,特别适宜作为一般工业与民用建筑及高层建筑的理想桩基。由预制桩身和灌注底座连接成整体构成,而桩身为带有插筋的预制钢砼,底座为灌注钢砼,1～1.5≤底座最大直径D/桩身直径d≤5.5,底座、桩身在沉管定位下利用其上插筋对接锚固连接成整体。可选用不同截面的桩身与不同直径和形状的底座连接构成不同受力情况的变承载力的桩,应用灵活、扩大了使用范围,成桩过程简便、桩质量高,大大提高了桩的承载力,降低了桩基造价。
文档编号E02D5/48GK2294295SQ9622159
公开日1998年10月14日 申请日期1996年9月13日 优先权日1996年9月13日
发明者王国奋 申请人:王国奋