一种预制管桩的制作方法

1.本发明涉及建筑领域，具体涉及一种预制管桩。


背景技术：

2.预制管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成，软土地基中通常使用预制混凝土管桩，提高土层承载能力，将上部结构的荷载传到深层稳定的土层中，从而减少基础沉降和建筑物的不均匀沉降。
3.管桩沉桩后，通常会受到地下水的浸润，地下水会从管桩接头间隙处腐蚀管桩接头、端板和桩头钢筋等，随着时间的推移，盐渍土和卤水会侵蚀管桩桩身，使得桩身混凝土孔隙中含水量增高，降低管桩的承载力，目前为了管桩防渗、防腐，通常会在管桩表面设置防腐布或者防腐涂层，然而，即便如此，管桩在打桩施工时表面被地下土、石头擦破，仍然容易被地下土层中的水渗透，出现被腐蚀、锈蚀的现象，尤其是在海边建筑或者海防建筑中。
4.因此，急需一种加强防腐、抗渗的预制管桩。


技术实现要素：

5.为解决上述背景技术中阐述的技术问题，本技术的目的在于提出一种预制管桩，预制管桩包括管桩本体和端板，管桩本体包括壳体和桩体，壳体为高分子材料构成，桩体在壳体内成型，壳体耐酸碱，防腐蚀，强度高，韧性高，能够保护混凝土桩体，防止桩体被地下水渗透、腐蚀，保持桩体的承载力，并且，在壳体内壁设置若干凸出部，能够加强壳体与桩体的连接性，防止壳体在热胀冷缩变形或者打桩施工时与桩体脱离。
6.为了达到上述目的，本技术采取了如下所述的技术方案：
7.一种预制管桩，包括管桩本体和端板，所述端板位于所述管桩本体端部，所述管桩本体包括壳体和桩体，所述壳体为防腐高分子材料构成，所述壳体内壁具有若干凸出部；所述桩体为混凝土筒体，所述桩体成型于所述壳体内。
8.优选地，所述壳体为pe壳体，两个所述管桩本体连接处的接头采用pe热熔焊接。
9.优选地，所述壳体沿径向方向设有穿孔，所述穿孔内穿设销钉，所述销钉凸出所述壳体内壁，插入所述桩体，所述凸出部为所述销钉插入所述桩体的部分。
10.进一步地，所述销钉与所述穿孔过盈配合，所述销钉与所述壳体外壁平齐。
11.优选地，沿轴向方向，所述壳体外壁设有外纵槽，和/或沿周向方向，所述壳体外壁设有外横槽。
12.优选地，沿轴向方向，所述壳体内壁设有内纵槽，和/或沿周向方向，所述壳体内壁设有内横槽。
13.优选地，在两个所述管桩本体连接处，一个所述端板与第一连接件连接，另一个所述端板与第二连接件连接，所述第一连接件与所述第二连接件互相配合以连接两个所述管桩本体；所述第一连接件外壁具有凸出的卡齿，所述第二连接件内壁具有卡槽，所述第二连
接件设有容纳所述卡齿进入所述卡槽的通道，所述卡齿沿所述卡槽旋转以连接两个所述管桩本体。
14.进一步地，所述第一连接件外壁凸出多个所述卡齿。
15.进一步地，所述端板具有内螺纹孔，所述第一连接件和所述第二连接件的外壁分别设有外螺纹。
16.优选地，本技术还包括封头板，所述封头板位于最下端的管桩本体与土层接触的端面(即下端面)，并与壳体熔焊连接成封闭的桩端、隔离桩体端部与地下土、地下水的接触，所述封头板为pe材质。
17.本发明的有益效果为：
18.1.壳体为高分子材料构成，桩体在壳体内成型，壳体耐酸碱，防腐蚀，强度高，韧性高，能够保护混凝土桩体，防止桩体被地下水渗透、腐蚀，保持桩体的承载力；
19.2.桩体经离心成型，成型于壳体内，避免脱模时，桩体与模具内壁脱离时产生粘皮、麻面，影响桩体抗渗性能，同时避免需要在模具内壁喷涂脱模剂，避免脱模剂污染桩体的混凝土层、降低混凝土强度；
20.3.壳体与桩体受温度影响的形变能力不同，通常壳体会热胀冷缩，在壳体内壁设置若干凸出部，能够加强壳体与桩体的连接性，防止壳体热胀冷缩变形时与桩体脱离；
21.4.壳体为桩体带来防护，桩体在满足承载力要求的情况下，可以不用再增加厚度，可以适当减小钢筋保护层的厚度，减少桩体混凝土壁厚，节省混凝土材料，节约资源；
22.5.两个管桩本体连接处采用pe热熔焊接，pe壳体可以隔绝桩体合缝处与地下土的接触，提高合缝处的抗渗性，并且加强两个管桩本体之间的连接强度；
23.6.在壳体上开设穿孔，穿孔内穿设销钉，销钉插入桩体的部分为凸出部，结构简单，降低壳体加工难度；
24.7.壳体外壁设置外纵槽和/或外横槽，能够提高壳体与地下土层的摩擦力，增大管桩本体沉桩后的承载能力，并且外纵槽可以由挤出机加工壳体时成型，成型方便，不用增添另外的工序；
25.8.壳体内壁设置内纵槽和/或内横槽，能够通过增强壳体与混凝土层的摩擦力以增强壳体与桩体之间的连接性，避免壳体热胀冷缩时与桩体脱离；
26.9.除对管桩本体接头处的壳体进行热熔焊接，两个管桩本体连接处，一个端板上设置第一连接件，另一个端板上设置第二连接件，通过机械连接的方式，增强两个管桩本体的连接性，并且现场施工时，仅需将第一连接件与第二连接件扣合旋转即可，提高施工效率，降低施工难度。
附图说明
27.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
28.图1是本技术一种实施例中管桩本体立体图；
29.图2是本技术一种实施例中管桩本体纵截面剖视图；
30.图3是本技术另一种实施例中管桩本体纵截面剖视图；
31.图4是本技术一种实施例中管桩本体横截面剖视图；
32.图5是本技术一种实施例中壳体立体图；
33.图6是本技术一种实施例中第一连接件半剖视图；
34.图7是本技术一种实施例中第一连接件俯视图；
35.图8是本技术另一种实施例中第一连接件俯视图；
36.图9是本技术一种实施例中第二连接件半剖视图；
37.图10是本技术一种实施例中第二连接件俯视图；
38.图11是本技术另一种实施例中第二连接件俯视图。
39.1.管桩本体；11.壳体；111.凸出部；112.穿孔；113.销钉；114.外纵槽；115.外横槽；116.内纵槽；117.内横槽；12.桩体；
40.2.第一连接件；21.卡齿；22.第一通孔；
41.3.第二连接件；31.卡槽；32.通道；33.第二通孔。
具体实施方式
42.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
43.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
44.参照图1、图2和图3，针对现有技术的不足，本技术提出一种预制管桩，包括管桩本体1和端板，端板位于管桩本体1端部，管桩本体1包括壳体11和桩体12，壳体11为防腐高分子材料构成，壳体11内壁具有若干凸出部111；桩体12为混凝土筒体，桩体12成型于壳体11内。在本实施例中，壳体11的材料可以是聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)、聚苯乙烯(ps)、聚丙烯(pp)或者abs塑料等防腐高分子材料，上述防腐高分子材料类型仅为举例说明，不能限制本实施例的保护范围。
45.以此，壳体11为防腐高分子材料构成，桩体12在壳体11内成型，壳体11耐酸碱，防腐蚀，强度高，韧性高，能够保护混凝土桩体12，防止桩体12被地下水渗透、腐蚀，保持桩体12的承载力。
46.本实施例中，桩体12可以经离心成型，传统的预制管桩成型于模具内，为了方便脱模，通常会在模具内放入混凝土原料前，在模具内壁喷涂脱模剂，脱模剂会对混凝土造成污染、降低混凝土强度，影响混凝土的防渗性能等，并且预制管桩成型后，在与模具进行脱离时，预制管桩外壁经常会出现粘皮、麻面等现象，影响预制管桩的防渗性能，严重时还会影响预制管桩的整体强度和承载能力，而本实施例中桩体12可以直接成型于壳体11内，避免了脱模时，桩体12与模具内壁脱离产生粘皮、麻点，同时避免了需要在模具内壁喷涂脱模剂，避免脱模剂污染桩体12的混凝土层。
47.为了保证防渗、防腐，传统的预制管桩通常会在满足结构强度、承载能力的基础上加厚预制管桩厚度，而在本实施例中，由于壳体11会对桩体12进行保护，桩体12在满足承载力、结构强度的情况下，可以适当减小钢筋保护层的的厚度，减少桩体12混凝土的厚度，节省混凝土材料、节约资源。
48.沉桩后，受天气、季节和人类活动等因素的影响，地下土层的温度可能不同，由于
壳体11与桩体12的材料差异，两者受温度影响时的形变能力不同，通常壳体11会在温度变化时，发生热胀冷缩，壳体11在反复变形时，可能会与桩体12脱离，因此，在本实施例中，壳体11内壁设置有若干凸出部111，能够加强壳体11与桩体12的连接性，防止壳体11热胀冷缩变形时与桩体12脱离，还能够防止打桩施工时，壳体11与桩体12脱离。
49.管桩本体1连接时，需要保证接头处的连接性，以保证合缝处的抗渗性和管桩本体1的连接强度，因此在示例性的实施例中，壳体11为pe壳体11，两个管桩本体1连接处的接头采用pe热熔焊接，pe壳体可以隔绝桩体12合缝处与地下土的接触，提高合缝处的抗渗性，并且加强两个管桩本体1之间的连接强度。
50.参照图2，凸出部111可以与壳体11为一体成型的结构，保证整体连接性，参照图3和图4，凸出部111也可以与壳体11为分体结构，例如，壳体11沿径向方向设有穿孔112，穿孔112内穿设销钉113，销钉113凸出壳体11内壁，插入桩体12，凸出部111即为销钉113插入桩体12的部分，壳体11可以直接由挤出机加工成型，然后进行钻孔，结构简单，降低壳体11加工难度。销钉113可以是但不限制于尼龙销或者pe销。参照图4，穿孔112可以为螺纹孔，销钉113与螺纹孔配合，降低壳体11加工难度。
51.进一步地，销钉113与穿孔112过盈配合，销钉113与壳体11外壁平齐。由此，保证销钉113与穿孔112处的密封性。在示例性的实施例中，销钉113与壳体11外壁平齐并熔焊成一体，使得销钉113与穿孔112之间无间隙，不渗水。在示例性的实施例中，在径向方向上，凸出部111长度至少为桩体12厚度的1/4。
52.沉桩后，管桩本体1需要依靠与地下土层之间的摩擦力进行对上方建筑的承载，因此，参照图1，在示例性的实施例中，沿轴向方向，壳体11外壁可以设置外纵槽114，同时，在一些实施例中，沿周向方向，壳体11外壁还可以设置外横槽115，以此可以提高壳体11与地下土层的摩擦力，增强管桩本体1沉桩后的承载能力。外纵槽114可以防止壳体11在地下土层中发生径向转动，外横槽115可以增加壳体11与地下土层的纵向摩擦力，外纵槽114和外横槽115相互协同，提高承载能力。壳体11一般为挤出机加工成型，外纵槽114可以由挤出机在加工壳体11时成型，因此设置外纵槽114能够使得壳体11成型方便，不用增添另外的工序，提高生产效率，节省设备投资成本。
53.为了增强壳体11与桩体12的摩擦力以增强壳体11与桩体12之间的连接性，参照图4和图5，在示例性的实施例中，沿轴向方向，壳体11内壁可以设有内纵槽116，同时，在一些实施例中，沿周向方向，壳体11内壁还可以设有内横槽117。内纵槽116可以防止桩体12成型后在壳体11中发生径向转动，内横槽117可以增加桩体12成型后与壳体11内壁的纵向摩擦力，内纵槽116和内横槽117相互协同，增加桩体12与壳体11之间的连接性，防止壳体11与桩体12脱离。与外纵槽114相同，内纵槽116也可以由挤出机在加工壳体11时成型，因此设置内纵槽116也能够使得壳体11成型更加方便，减少加工工序，加快生产节拍，节省设备投资成本。
54.管桩本体1连接时，仅靠热熔焊接可能不能保证连接强度和抗拉性，因此，参照图6至图11，在示例性的实施例中，在两个管桩本体1连接处，一个端板与第一连接件2连接，另一个端板与第二连接件3连接，第一连接件2与第二连接件3互相配合以连接两个管桩本体1；第一连接件2外壁具有凸出的卡齿21，第二连接件3内壁具有卡槽31，第二连接件3设有容纳卡齿21进入卡槽31的通道32，卡齿21沿卡槽31旋转以连接两个管桩本体1。以此使卡齿21
通过通道32进入卡槽31内，卡齿21沿卡槽31旋转后，卡槽31的槽边会阻止卡齿21离开卡槽31，由此，第一连接件2与第二连接件3可以进行机械连接，两个管桩本体1即可被连接，增强了管桩本体1之间的连接性和抗拉性能，并且现场施工时，仅需将第一连接件2与第二连接件3扣合、旋转即可完成管桩本体1之间的机械连接，提高了现场施工效率，降低施工难度。在示例性的实施例中，第一连接件2为中空管状结构，第二连接件3为中空法兰状结构。
55.进一步地，端板具有内螺纹孔，第一连接件2和第二连接件3的一端外壁分别设有外螺纹，以此，进行对端板和第一连接件2、第二连接件3的连接，简单可靠，好加工。
56.参照图6和图9，第一连接件2可以设置贯穿的第一通孔22，第二连接件3也可以沿卡槽31底部向远离卡槽31的方向设置贯穿的第二通孔33，第一通孔22和第二通孔33的设置可以节省材料和产品成本。
57.进一步地，第一连接件2外壁凸出多个卡齿21，在示例性的实施例中，可以根据连接性和抗拉性要求，改变卡齿21的个数，例如，对两管桩本体1之间的连接性和抗拉性要求较高时，增加卡齿21的个数。参照图7的第一连接件2，具有2个卡齿21，参照图8的第一连接件2，具有三个卡齿21，在其他的实施例中，第一连接件2的卡齿个数还可以为4个、5个、6个或者更多。当卡齿21和卡槽31的通道32分别为2个时，第一连接件2的卡齿21由通道32进入第二连接件3卡槽31后旋转90
°
，即可将两个管桩本体1通过机械连接的方式连接起来。
58.在示例性的实施例中，可以在第一根预制管桩进行打桩施工后，使其上端端板与第一连接件2或者第二连接件3连接，然后对应地，使第二根预制管桩下端端板与第二连接件3或者第一连接件2连接，将第一连接件2与第二连接件3旋转扣合，完成第一根预制管桩和第二根预制管桩之间的机械连接，随后进行第一根预制管桩和第二根预制管桩接头处的pe热熔焊接。本领域技术人员应当明白，上述说明中“第一根预制管桩”和“第二根预制管桩”是为了方便表示两根预制管桩的先后顺序而进行的限定，不应该认为是特指某个预制管桩。
59.在示例性的实施例中，本技术还包括封头板，封头板位于最下端的管桩本体1与土层接触的端面(即下端面)，封头板可以为pe材质，与壳体11熔焊在一起成为封闭的桩端，以此，可以隔绝桩体12端部与地下土层、地下水的接触。
60.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
61.以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。