一种支盘式预应力混凝土桩的制作方法

本发明涉及建筑用钢筋混凝土预制品技术领域，特别是涉及一种支盘式预应力混凝土桩。

背景技术：

预应力混凝土桩在基础工程中应用十分广泛，具有承载力高、制作方便、模具简单、抗腐蚀性强等特点。预应力混凝土桩可使用于大型、或重要建筑物，作为下部结构，将建筑物的载重传递至土壤承载层或较坚硬的场地上，以增加建筑物结构的安全性及稳定性。

由于预应力混凝土桩多采用在工厂中预制完成的生产形式，在单一预应力混凝土桩长度受限的情况下，现有技术中，采用多段预应力混凝土桩连接的方式，以保证预应力混凝土桩的使用要求，但是现有技术中，多段预应力混凝土桩连接处的结构强度较差，降低了预应力混凝土桩的承载能力。

因此，如何改变现有技术中，预应力混凝土桩承载能力较差的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种支盘式预应力混凝土桩，以解决上述现有技术存在的问题，提高预应力混凝土桩的承载能力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种支盘式预应力混凝土桩，包括若干段相连的桩身，沿所述桩身的竖直方向间隔设置支盘，所述支盘的横截面形状与所述桩身的横截面形状相一致，所述支盘的横截面积较所述桩身的横截面积大，所述支盘与所述桩身同轴设置，所述支盘凸出于所述桩身设置；

相邻的所述支盘式预应力混凝土桩之间利用桩接头相连，所述桩接头包括桩套箍、桩端板，所述桩套箍套装于所述桩身的外部，所述桩端板位于所述桩身的轴向端面，所述桩套箍的顶面与所述桩端板的顶面之间具有间隙，所述桩套箍与所述桩端板相连，相邻的所述支盘式预应力混凝土桩的所述桩端板相连；

位于最底部的所述桩身的底部连接有桩尖，所述桩尖具有尖端结构，所述桩尖远离所述尖端结构的一端与所述桩身相连。

优选地，所述支盘包括相连的主体部和两个连接部，两个所述连接部对称设置于所述主体部的两端，所述主体部为柱状结构，所述连接部为台状结构，所述连接部的横截面积较大一端与所述主体部的横截面积相等，所述连接部的横截面积较小一端与所述桩身的横截面积相等，所述连接部的横截面积较大一端与所述主体部相连，所述连接部的横截面积较小一端与所述桩身相连。

优选地，所述桩身的横截面为矩形、正多边形或圆形。

优选地，当所述桩身的横截面为矩形时，所述桩身的横截面的长边长度为所述桩身横截面的短边长度的1-3倍，所述支盘的高度不小于所述桩身横截面的短边长度的0.3-1倍，所述支盘凸出所述桩身的高度为所述桩身横截面的短边长度的0.05-0.1倍；

当所述桩身的横截面为正六边形时，所述支盘的高度为所述桩身横截面的对称轴长度的0.35-1.2倍，所述支盘凸出所述桩身的高度为所述桩身横截面的对称轴长度的0.05-0.1倍；

当所述桩身的横截面为圆形时，所述支盘的高度不小于所述桩身直径的0.3-1倍，所述支盘凸出所述桩身的高度为所述桩身直径的0.05-0.1倍。

优选地，所述桩身内部具有纵筋和箍筋，所述纵筋与所述桩身的轴线相平行，所述箍筋绕所述桩身的轴线设置，所述箍筋为环向箍筋或螺旋状箍筋。

优选地，所述桩身横截面为矩形或正六边形时，所述箍筋的转角处倒圆角。

优选地，所述主体部的侧面与所述连接部的侧面之间的夹角为45°。

优选地，所述支盘内具有支盘分布筋和支盘环形筋，所述支盘分布筋与所述纵筋的数量相一致且一一对应，所述支盘分布筋与所述纵筋焊接或绑扎相连，所述支盘环形筋绕所述桩身的轴线设置，若干个所述支盘环形筋沿所述桩身的轴线等间距排布。

优选地，相邻的所述支盘式预应力混凝土桩的所述桩端板焊接相连，绕所述桩身的轴线环向分三层堆焊。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的支盘式预应力混凝土桩，包括若干段相连的桩身，沿桩身的竖直方向间隔设置支盘，支盘的横截面形状与桩身的横截面形状相一致，支盘的横截面积较桩身的横截面积大，支盘与桩身同轴设置，支盘凸出于桩身设置；相邻的支盘式预应力混凝土桩之间利用桩接头相连，桩接头包括桩套箍、桩端板，桩套箍套装于桩身的外部，桩端板位于桩身的轴向端面，桩套箍的顶面与桩端板的顶面之间具有间隙，桩套箍与桩端板相连，相邻的支盘式预应力混凝土桩的桩端板焊接相连；位于最底部的桩身的底部连接有桩尖，桩尖具有尖端结构，桩尖远离尖端结构的一端与桩身相连。本发明的支盘式预应力混凝土桩，在桩身之间设置了凸出于桩身的支盘，支盘增加了支盘式预应力混凝土桩侧面和土体的接触面积，提高了支盘式预应力混凝土桩的侧摩阻力，并能提供一定的端阻力，从而提高支盘式预应力混凝土桩的承载力，同时，局部凸出的支盘在沉桩过程中对支盘下的土体能够起到一定压实挤密的作用，在提高支盘式预应力混凝土桩的竖向承载能力的同时，降低了支盘式预应力混凝土桩在竖向载荷下的沉降。另外，在某些具体施工过程中，需要多段支盘式预应力混凝土桩连接，相邻的支盘式预应力混凝土桩之间利用桩接头的桩端板焊接相连，桩接头包括桩套箍和桩端板，桩套箍套装于桩身外部，相邻的桩端板连接，提高连接牢固度；在最底部的桩身设置桩尖，桩尖具有尖端结构，为施工提供便利条件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的支盘式预应力混凝土桩的结构示意图；

图2为本发明的支盘式预应力混凝土桩的横截面为矩形时的示意图；

图3为本发明的支盘式预应力混凝土桩的横截面为矩形时的其他实施例的示意图；

图4为本发明的支盘式预应力混凝土桩的横截面为正六边形时的示意图；

图5为本发明的支盘式预应力混凝土桩的横截面为圆形时的示意图；

图6为本发明的支盘式预应力混凝土桩的支盘的结构示意图；

图7为图6的部分结构的剖切示意图；

图8为本发明的支盘式预应力混凝土桩的桩接头的剖切结构示意图；

图9为图8中部分结构的放大示意图；

其中，100为支盘式预应力混凝土桩，1为桩身，2为支盘，3为桩接头，4为桩套箍，5为桩端板，6为桩尖，7为主体部，8为连接部，9为纵筋，10为箍筋，11为支盘分布筋，12为支盘环形筋，13为端板锚固筋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种支盘式预应力混凝土桩，以解决上述现有技术存在的问题，提高预应力混凝土桩的承载能力。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-9，其中，图1为本发明的支盘式预应力混凝土桩的结构示意图，图2为本发明的支盘式预应力混凝土桩的横截面为矩形时的示意图，图3为本发明的支盘式预应力混凝土桩的横截面为矩形时的其他实施例的示意图，图4为本发明的支盘式预应力混凝土桩的横截面为正六边形时的示意图，图5为本发明的支盘式预应力混凝土桩的横截面为圆形时的示意图，图6为本发明的支盘式预应力混凝土桩的支盘的结构示意图，图7为图6的部分结构的剖切示意图，图8为本发明的支盘式预应力混凝土桩的桩接头的剖切结构示意图，图9为图8中部分结构的放大示意图。

本发明提供一种支盘式预应力混凝土桩100，包括若干段相连的桩身1，沿桩身1的竖直方向间隔设置支盘2，支盘2的横截面形状与桩身1的横截面形状相一致，支盘2的横截面积较桩身1的横截面积大，支盘2与桩身1同轴设置，支盘2凸出于桩身1设置；

相邻的支盘式预应力混凝土桩100之间利用桩接头3相连，桩接头3包括桩套箍4、桩端板5，桩套箍4套装于桩身1的外部，桩端板5位于桩身1的轴向端面，桩套箍4的顶面与桩端板5的顶面之间具有间隙，桩套箍4与桩端板5相连，相邻的支盘式预应力混凝土桩100的桩端板5相连；

位于最底部的桩身1的底部连接有桩尖6，桩尖6具有尖端结构，桩尖6远离尖端结构的一端与桩身1相连。

本发明的支盘式预应力混凝土桩100，在桩身1之间设置了凸出于桩身1的支盘2，支盘2增加了支盘式预应力混凝土桩100侧面和土体的接触面积，提高了支盘式预应力混凝土桩100的侧摩阻力，并能够提供一定的端阻力，从而提高支盘式预应力混凝土桩100的承载力，同时，局部凸出的支盘2在沉桩过程中对支盘2下的土体能够起到一定压实挤密的作用，在提高支盘式预应力混凝土桩100的竖向承载能力的同时，降低了支盘式预应力混凝土桩100在竖向载荷下的沉降。另外，在某些具体施工过程中，需要多段支盘式预应力混凝土桩100连接，相邻的支盘式预应力混凝土桩100之间利用桩接头3相连，桩接头3包括桩套箍4和桩端板5，桩套箍4套装于桩身1外部，相邻的桩端板5焊接连接，提高连接牢固度；在最底部的桩身1设置桩尖6，桩尖6具有尖端结构，为施工提供便利条件。

其中，支盘2包括相连的主体部7和两个连接部8，两个连接部8对称设置于主体部7的两端，主体部7为柱状结构，连接部8为台状结构，连接部8的横截面积较大一端与主体部7的横截面积相等，连接部8的横截面积较小一端与桩身1的横截面积相等，连接部8的横截面积较大一端与主体部7相连，连接部8的横截面积较小一端与桩身1相连。支盘2的主体部7凸出于桩身1，连接部8的一端截面积较小，另一端截面积较大，起到过渡的作用，连接支盘2与上下的桩身1，提高支盘式预应力混凝土桩100的结构整体性。

具体地，桩身1的横截面为矩形、正多边形或圆形，其中：

当桩身1的横截面为矩形时，桩身1横截面的长边长度为桩身1横截面的短边长度的1-3倍，支盘2的根部高度不小于桩身1横截面的短边长度的0.3-1倍，支盘2凸出桩身1的高度为桩身1横截面的短边长度的0.05-0.1倍；

当桩身1的横截面为正六边形时，桩身1的高度为桩身1横截面边长的若干倍，支盘2的高度为桩身1横截面的对称轴长度的0.35-1.2倍，支盘2凸出桩身1的高度为桩身1横截面对称轴长度的0.05-0.1倍；

当桩身1的横截面为圆形时，桩身1的高度为桩身1直径的若干倍，支盘2的高度不小于桩身1直径的0.3-1倍，支盘2凸出桩身1的高度为桩身1直径的0.05-0.1倍。

桩身1的横截面为矩形、正多边形或圆形时，由于支盘2凸出于桩身1，较等截面积桩身1的结构而言，在保证承载能力的同时，均减少了混凝土用量；以桩身1横截面为正六边形为例，正六边形的边长为250mm，支盘2凸出于桩身1的高度为25mm，支盘2处横截面为边长279mm的正六边形，支盘2的高度为100mm，支盘2间距1000mm，桩长按15m计算，相比边长279mm正六边形截面的等截面桩，混凝土用量相比减少了17.8％，节约了生产成本。

更具体地，桩身1内部具有纵筋9和箍筋10，纵筋9与桩身1的轴线相平行，箍筋10绕桩身1的轴线设置，箍筋10为环向箍筋或螺旋状箍筋；当桩身1横截面为矩形或正多边形时，箍筋10的转角处倒圆角，即转角处的纵筋9朝向桩身1轴线方向运动。还需说明的是，纵筋9和箍筋10应采用符合标准的材料制成，以保证支盘式预应力混凝土桩100的结构强度。

在本发明的其他具体实施方式中，主体部7的侧面与连接部8的侧面之间的夹角为45°，实际生产中，还可以根据生产要求选择夹角角度，连接部8位于主体部7与桩身1之间，起到减小应力集中和避免支盘2冲切破坏的作用。

进一步地，支盘2内具有支盘分布筋11和支盘环形筋12，支盘分布筋11与纵筋9的数量相一致且一一对应，支盘分布筋11与纵筋9绑扎相连，支盘环形筋12绕桩身1的轴线设置，若干个支盘环形筋12沿桩身1的轴线等间距排布，保证支盘2处的结构强度，从而为支盘式预应力混凝土桩100的承载能力提供保障。

另外，相邻的支盘式预应力混凝土桩100的桩端板5焊接相连，绕桩身1的轴线环向分三层堆焊(详见附图9)，保证连接强度。此处需要说明的是，桩端板5应采用材质不低于q235b的钢材制作，严禁采用铸造工艺生产的端板，产品质量符合生产标准，桩端板5还连接有端板锚固筋13，保证桩端板5与桩身1连接强度。

本发明的支盘式预应力混凝土桩100，在桩身1之间设置了凸出于桩身1的支盘2，支盘2增加了支盘式预应力混凝土桩100侧面和土体的接触面积，提高了支盘式预应力混凝土桩100的侧摩阻力，也能提供一定的端阻力，从而提高支盘式预应力混凝土桩100的承载力，同时，局部凸出的支盘2在沉桩过程中对支盘2下的土体能够起到一定压实挤密的作用，在提高支盘式预应力混凝土桩100的竖向承载能力的同时，降低了支盘式预应力混凝土桩100在竖向载荷下的沉降。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。