桩基工程桩的制作方法

1.本实用新型涉及一种桩基工程桩，属于桩基工程中的桩型结构技术领域。


背景技术：

2.随着国内、国际新能源大发展的新形势，坚持以建设清洁能源、营造绿色环境为导向的思想已经被提到了前所未有的高度。光伏发电工程如雨后春笋蓬勃发展，如何基于“绿水青山就是金山银山”的思想，在新能源建设的同时，加强生态环保意识、减少环境扰动就显得十分重要。
3.中国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年17000亿吨标准煤，大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏等地区太阳能资源更为突出。西藏大多数地区在海拔四千米以上，自然条件受“高”、“寒”的影响，生态环境十分脆弱，一旦破坏便难以恢复，因此保护工作非常重要。光伏建设过程中，桩基工程是必要的基础工作之一，现有桩型主要为混凝土微孔灌注桩、螺旋桩以及静压桩，对地表植被破坏均较大，尤其是必须使用混凝土微孔灌注桩的地层，对地表以及地下生态环境破坏尤为明显。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种经济效益更好、对生态环境扰动更小的桩基工程桩。
5.为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：桩基工程桩，包括膨胀螺栓式的桩身，桩身的一端为螺纹端头、另一端为锥形端头，锥形端头靠近桩身中部的一端为其小头端、远离桩身中部的一端为其大头端，桩身的螺纹端头配设有垫圈及螺母，桩身在其螺纹端头与锥形端头之间的部位套设有膨胀套筒，膨胀套筒包括位于靠近螺纹端头一侧的第一套筒以及靠近锥形端头一侧的第二套筒，第一套筒的侧壁在靠近第二套筒的一端设置有变形槽，第二套筒的数量为一件或者多件，第二套筒的侧壁在靠近桩身锥形端头的一端设置有变形槽，第二套筒靠近第一套筒一端的外侧壁设置为锥形结构，锥形结构靠近第一套筒的一端为其小头端、远离第一套筒的一端为其大头端。
6.进一步的是：桩身的螺纹端头在垫圈与螺母之间的位置套设有弹簧垫。
7.进一步的是：第一套筒的外侧壁设置有倒刺，倒刺的一端与第一套筒的外侧壁铰接，另外一端朝向桩身的螺纹端头一侧倾斜外伸，倒刺与第一套筒的连接结构中配设有弹簧以使得倒刺相对于第一套筒处于倾斜状态。
8.进一步的是：倒刺沿着第一套筒的外周方向间隔布置多件，位于第一套筒同一轴向位置的倒刺为一组，倒刺沿着第一套筒的轴线方向间隔设置多组。
9.本实用新型的有益效果是：实施时，将膨胀螺栓式的桩身插入预成孔内，将垫圈、弹簧垫依次套入桩身的螺纹端头，最后旋入螺母，利用螺栓扭转设备至垫圈与上部支架连接件齐平位置。之后继续利用螺栓扭转设备悬拧螺母，桩身向外移动，首先带动第二套筒端部的锥形结构对第一套筒施加胀紧力，第一套筒端部的变形槽部位受力变形，第一套筒的
侧壁端部胀开，胀满整个预成孔，并与基岩嵌固；同理，多个第二套筒的侧壁端部也逐一胀开，分别与基岩嵌固，从而在预成孔的轴向间隔形成多处固定结构。另外，为提高桩身固定结构的可靠性，还可在第一套筒的外侧壁增设倒刺，在桩身插入预成孔内以后，倒刺在弹簧的复位弹力作用下可以嵌入至基岩裂隙或致密土层中，并与之嵌固。本实用新型设计的膨胀螺栓式桩型在保证受力满足设计要求条件下，兼顾桩长控制与生态保护两项职能，桩体直径与长度可以相对减小，利用嵌入基岩中胀开套筒的摩擦握裹力达到紧固目的，满足设计要求，能够有效降低为满足强度要求而导致桩长和桩径增加所产生的安装使用成本，经济效益更好，节省投资，施工便利，不需大型机械设备进场，减少对草皮植被破坏。在相同条件下，更小钻孔直径与入土深度可以进一步减少对生态环境的扰动与破坏。后期如项目需要拆除，还可以将膨胀螺栓式桩取出带走回收利用，同时有助于建设场地生态保护和恢复。
附图说明
10.图1是本实用新型的结构示意图。
11.图中标记：1-桩身，2-垫圈，3-螺母，4-第一套筒，5-第二套筒，6-变形槽，7-弹簧垫，8-倒刺。
具体实施方式
12.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
13.如图1所示，本实用新型中的桩基工程桩包括膨胀螺栓式的桩身1，桩身1的一端为螺纹端头、另一端为锥形端头，锥形端头靠近桩身1中部的一端为其小头端、远离桩身1中部的一端为其大头端，桩身1的螺纹端头配设有垫圈2及螺母3，桩身1在其螺纹端头与锥形端头之间的部位套设有膨胀套筒，膨胀套筒包括位于靠近螺纹端头一侧的第一套筒4以及靠近锥形端头一侧的第二套筒5，第一套筒4的侧壁在靠近第二套筒5的一端设置有变形槽6，第二套筒5的数量为一件或者多件，第二套筒5的侧壁在靠近桩身1锥形端头的一端设置有变形槽6，第二套筒5靠近第一套筒4一端的外侧壁设置为锥形结构，锥形结构靠近第一套筒4的一端为其小头端、远离第一套筒4的一端为其大头端。为防止后期使用过程中螺母3松动，桩身1的螺纹端头在垫圈2与螺母3之间的位置套设有弹簧垫7。
14.本实用新型在实施时，桩身1和套筒一般选用金属材质制作，例如采用钢材制作，在工厂里预先加工好待用。螺母3则选用普通的六角螺母即可，垫圈2为普通的平垫，变形槽6参照惯常设计采用沿圆周向间隔布置的条形槽。本实用新型可通过如下步骤安装实施，在拟用桩位置先由钻机预成孔作业，定位清孔后压入膨胀螺栓式的桩身1以及膨胀套筒，桩身1的螺纹端头相关零部件按照由下到上分别为垫圈2、弹簧垫7、螺母3，按照上述顺序依次装入，并将螺母3旋入拧紧，直至垫圈2到达上部支架连接件齐平位置，如无特殊要求，应将螺母3用拧紧设备再拧3至5圈，桩身1往外移动，第一套筒4保持不动，桩身1首先带动第二套筒5端部的锥形结构对第一套筒4施加胀紧力，第一套筒4端部的变形槽6部位受力变形，第一套筒4的侧壁端部胀开，胀满整个预成孔，并与基岩嵌固；同理，多个第二套筒5的侧壁端部也逐一胀开，分别与基岩嵌固，从而在预成孔的轴向间隔形成多处固定结构。
15.为达到更好嵌固效果，第一套筒4的外侧壁设置有倒刺8，倒刺8的一端与第一套筒4的外侧壁铰接，另外一端朝向桩身1的螺纹端头一侧倾斜外伸，倒刺8与第一套筒4的连接
结构中配设有弹簧以使得倒刺8相对于第一套筒4处于倾斜状态。倒刺8可以设计一圈或者多圈，优选地布置方式为：倒刺8沿着第一套筒4的外周方向间隔布置多件，位于第一套筒4同一轴向位置的倒刺8为一组，倒刺8沿着第一套筒4的轴线方向间隔设置多组。倒刺8与第一套筒4的连接结构中配设的弹簧可以是设计在铰接轴位置的扭簧，也可以是设计在两者夹角位置之间的圆柱形弹簧。根据倒刺8的倾斜方向，当桩身1插入预成孔内时，倒刺8因受挤压力而向内压缩弹簧，可以使得桩身1顺利插入。当桩身1插入到位后，在旋拧螺母3使得桩身1向外移动的过程中，第一套筒4外侧的倒刺8则可以嵌入到基岩裂隙或致密土层中，并与之嵌固。
16.上述膨胀螺栓式工程桩结构中的桩身1及膨胀套筒应做防腐蚀处理。
17.使用本实用新型时，应严格注意地质条件的选择，本实用新型主要利用膨胀螺栓利用楔形斜度促使膨胀产生摩擦力的原理，所以要求桩体打入的岩土层应足够致密，如基岩层、致密土层等，且一般打入深度应高于地下水位，避免因水流或其他载荷影响造成桩体松脱或桩身侵蚀等情况。
18.根据施工平面图，采用全站仪测量定点阵列平面四角点位置，并用铁钉标记定点位置；采用人工架水平带线放出阵列中各桩点位。钻机就位前应对场地地质条件及承载力进行复核，若承载力不满足要求，需采取处理措施。桩机就位前还应检查测量桩位点是否因机械行走而破坏。桩机就位后应仔细检查调整机座与机架的水平和垂直，以确保机械的稳定性，并检查传动制动装置运行是够正常。
19.施工前采用水平仪、水平尺、校准仪等工具进行校准检查调平，将上部支架立柱底部焊接或螺栓连接到膨胀螺栓式工程桩的桩身1上。焊接时，需注意焊接要求，防止风速过大或雨雪天气引起的焊接问题。焊接后对焊接部位进行检验，检验合格方进行下一步安装。
20.根据建设单位提供的控制水准点建立测量控制网，并严格按照试桩方案进行工程桩试桩，通过试桩成果，确定桩基设计施工参数，选择基础持力层。
21.焊接立柱时，需对立柱进行点焊固定，为防止焊接变形，立柱接头采用两人对称焊接。焊接需满足要求。完工后焊接部位需进行防腐处理。
22.实施过程中还可采用静载试验法对工程桩竖向抗压承载力进行检测，避免出现基准桩打入深度不足，试验过程产生位移的问题。