专利名称：预应力混凝土空心方桩及桩尖的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种混凝土基础的建筑构件，特别是一种预应力混凝土桩及桩尖。
背景技术：
建筑工程上应用的预应力混凝土基础桩，有预应力混凝土管桩(以下简称管桩)和预应力混凝土方桩(以下简称方桩)等几类，其中管桩占绝大多数。管桩主要分为预应力混凝土管桩、预应力高强混凝土管桩及预应力混凝土薄壁管桩三种。目前，管桩的生产工艺已较为成熟，机械化自动化程度较高，基本上实现了大规模、工厂化生产。相对于管桩来说，现有预应力方桩还存在一些技术问题，有待改善。例如现有预应力方桩是在长线台座上制作成单节桩，然后用静力压桩机或中掘式钻孔机采用分节压入逐节接长，将桩沉入到设计深度。单节桩体与另一单节桩体连接时，不易保证桩身的垂直度，从而影响桩身强度。空心方桩的桩体两端部由钢筋连接，施工复杂，不能够保证桩的连接强度、定位准确度及成桩质量。现有桩尖有钢桩尖和混凝土桩尖，混凝土桩尖影响预应力方桩的贯穿能力；而钢桩尖包括圆锥形钢桩尖和十字刃形钢桩尖，其缺点是加工制造较复杂，如果回收，则会增加施工难度，浪费工时；如果不回收，则会浪费钢材。
(三)、实用新型内容本实用新型的目的是提供一种预应力混凝土空心方桩及桩尖，旨在解决现有预应力方桩桩体与桩体、桩体与桩尖连接强度较低、定位准确度较差和施工复杂的问题；并解决提高成桩质量的问题；还解决现有桩尖贯穿能力较差、结构复杂，工效较低的问题。
本实用新型的技术方案这种预应力混凝土空心方桩，桩体内部是空心，其特征在于桩体外周的截面形状为正方形，内部空心的横截面形状是圆形，桩体内有一组浇注在混凝土内的预应力钢筋及螺旋箍筋，桩体两端分别固定连接一块帽形钢盖板，帽形钢盖板的底板上开有预应力钢筋锚固孔。
上述空心方桩的外边长为250mm至1000mm，内径为150mm至550mm；空心方桩的长度为6m至15m。
上述桩体与另一桩体纵向接长的连接侧边焊有定位钢板。
这种预应力混凝土空心方桩用的桩尖，其特征在于其桩尖的形状是上方下圆的倒锥台形，桩尖顶部和底部各固定有一块钢板；桩尖顶部的钢板为方形，其截面尺寸与空心方桩外周的边长相同；桩尖底部的钢板则为圆柱形，桩尖的中心轴线与桩身的中心轴线重合；桩尖内部有一组浇注在混凝土桩尖内的预应力钢筋及螺旋箍筋。
上述桩尖是中空闭口桩尖或实心桩尖。
上述桩尖顶部的钢板的边长为250mm至1000mm，厚度为15至30mm。
上述桩尖底部的钢板直径为150mm至550mm，厚度为100mm至150mm。
有益效果本实用新型是一种离心成型的先张法预应力混凝土空心方桩及桩尖。与现有预应力方桩相比，其优点如下1、空心方桩结构简单，布筋合理，桩体两端部设置帽形钢盖板，接桩焊接方便，工艺简单，能够保证桩的完整性及成桩质量。
2、桩尖为闭口倒锥状锲形桩尖，结构简单，不需回收，节省钢材，增强了预应力方桩的贯穿能力，提高了工效。
3、接桩采用定位钢板准确定位，接桩垂直度高、结点连接牢固，提高了成桩质量。
另外，桩体中钢筋笼的制作采用滚焊机，而不是人工绑扎，能够保证钢筋笼的焊接质量，并使得箍筋的抗拉、抗压强度充分发挥，减小了工人的工作量及劳动强度，采用滚焊钢筋笼可不设架立筋，节省钢材，降低生产成本。采用先张法逐节张拉预应力钢筋，避免了切断钢筋所带来的浪费，同时也能保证张拉质量。本实用新型采用离心成型的先张法生产，提高了桩的强度和质量。模具及钢筋笼的就位、移动均通过吊车完成，使得整个生产过程连贯、有序，实现了预应力方桩机械化自动化生产，提高劳动生产率。本实用新型广泛适用于高层、多层民用建筑及多层工业厂房、铁路、公路桥梁、港口码头、水利、市政、构筑物的基础桩，也可作为基坑挡土支护桩或地下连续墙，以及结构柱。
图1是预应力方桩的结构示意图；图2是桩体配筋示意图；图3是图2的1-1剖面示意图；图4是桩体帽形钢盖板示意图5是桩体与另一桩体接长连接侧边焊有定位钢板的示意图；图6是桩尖主视图；图7是图6的A-A剖面图。
1-桩体；2-预应力钢筋；3-螺旋箍筋；4-帽形钢盖板；5-锚固孔；6-桩尖；7-桩尖顶部钢板；8-桩尖底部钢板、9-桩尖内的预应力钢筋及螺旋箍筋、10-定位钢板；11-另一桩体。
具体实施方式
实施例本实用新型的预应力混凝土空心方桩参见图1、2、3、4，桩体1内部是空心，桩体外周的截面形状为正方形，内部空心的横截面形状是圆形。参见图4，桩体两端固定连接上下方帽形钢盖板4。帽形钢盖板的底板上开有预应力钢筋锚固孔5。根据不同工程和地质条件需要，桩体1的外边长为250mm至1000mm，内径为150mm至550mm；空心方桩的长度为6m至15m。桩身混凝土强度等级为C60、C80。参见图2，桩体内有一组浇注在混凝土内的预应力钢筋2及螺旋箍筋3，预应力钢筋2采用D类低松弛异形预应力钢棒。预应力钢筋2通过锚固孔5与方帽形钢盖板4锚接。
参见图5，在需要用两段以上桩体接长施工时，为使一桩体1和另一桩体11准确定位，在上段桩体的帽形钢盖板4与下段桩体的帽形钢盖板4’接长的连接侧边焊有定位钢板10。以此来保证桩体垂直度，确保结点连接牢固。
参见图6、7，与上述预应力混凝土空心方桩配套的桩尖6，其形状是上方下圆的倒锥形，桩尖顶部和底部各固定有一块钢板；桩尖顶部钢板7为方形，其截面尺寸与空心方桩外周的边长相同；桩尖底部钢板8则为圆柱形，桩尖顶部钢板7的边长为250mm至1000mm，厚度为15至30mm。桩尖底部钢板8直径为150mm至550mm，厚度为100mm至150mm。桩尖的中心轴线与桩身的中心轴线重合；桩尖内部有一组浇注在混凝土桩尖内的预应力钢筋及螺旋箍筋9。桩尖可以是中空闭口桩尖，在桩径较小情况下，也可以是实心桩尖。
本实用新型在制作时，先将在滚焊机上制作好的钢筋笼安放到底部模具上，在钢筋笼两端设置帽形钢盖板，再浇注按混凝土设计配合比搅拌而成的混凝土混合料，盖上顶部模具并扣紧螺栓，同时张拉预应力钢筋，然后放置于离心机上离心成型并放置于养护池中常压养护，拆模后形成预应力混凝土空心方桩。
权利要求1.一种预应力混凝土空心方桩，桩体内部是空心，其特征在于桩体外周的截面形状为正方形，内部空心的横截面形状是圆形，桩体内有一组浇注在混凝土内的预应力钢筋及螺旋箍筋，桩体两端分别固定连接一块帽形钢盖板，帽形钢盖板的底板上开有预应力钢筋锚固孔。
2.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心方桩，其特征在于上述空心方桩的外边长为250mm至1000mm，内径为150mm至550mm；空心方桩的长度为6m至15m。
3.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心方桩，其特征在于上述桩体与另一桩体纵向接长的连接侧边焊有定位钢板。
4.一种预应力混凝土空心方桩用的桩尖，其特征在于其桩尖的形状是上方下圆的倒锥形，桩尖顶部和底部各固定有一块钢板；桩尖顶部的钢板为方形，其截面尺寸与空心方桩外周的边长相同；桩尖底部的钢板则为圆柱形，桩尖的中心轴线与桩身的中心轴线重合；桩尖内部有一组浇注在混凝土桩尖内的预应力钢筋及螺旋箍筋。
5.根据权利要求4所述的预应力混凝土空心方桩用的桩尖，其特征在于上述桩尖是中空闭口桩尖或实心桩尖。
6.根据权利要求4所述的预应力混凝土空心方桩用的桩尖，其特征在于上述桩尖顶部的钢板的边长为250mm至1000mm，厚度为15至30mm。
7.根据权利要求4所述的预应力混凝土空心方桩用的桩尖，其特征在于上述桩尖底部的钢板直径为150mm至550mm，厚度为100mm至150mm。
专利摘要一种预应力混凝土空心方桩及桩尖，桩体外周的截面形状为正方形，内部空心的横截面形状是圆形，桩体内有一组浇注在混凝土内的预应力钢筋及螺旋箍筋，桩体两端分别固定连接一块帽形钢盖板，帽形钢盖板的底板上开有预应力钢筋锚固孔。桩尖的形状是上方下圆的倒锥形，桩尖顶部和底部各固定有一块钢板；桩体与另一桩体纵向接长的连接侧边焊有定位钢板，接桩采用焊接工艺，简单方便，能够保证桩的完整性及成桩质量，还提高了桩尖贯穿能力和工效。可以适用不同工程和地质条件的需要。本实用新型既作为多、高层民用建筑及多层工业厂房、铁路、公路桥梁、港口码头、水利、市政、构筑物的基础桩，又可作为基坑挡土支护桩或地下连续墙，还可作为结构柱。
文档编号E02D5/72GK2782762SQ20052000177
公开日2006年5月24日 申请日期2005年1月31日 优先权日2005年1月31日
发明者黄强, 颜小荣, 郝猷猷, 王广宇 申请人:黄强