一种预应力混凝土楔形复合桩的制作方法

专利名称：一种预应力混凝土楔形复合桩的制作方法
技术领域：
本实用新型属于地基基础工程设施技术领域，尤其是涉及ー种预应力混凝土楔形复合桩。
背景技术：
目前普遍使用较多的挤土桩是预制的管桩，随着国家基础设施建设需求量的相继
投入，如高速鉄路、公路、港口码头等施工地用桩量的増加，及复杂地质条件的地区的设计施工技术的不断改进，桩身的外形刚度对桩顶和水平承载カ与桩侧土的研究的深入，由于桩周土体的未知性，特别是软弱土层地区基坑的设计与地下空间的地基础的加固，如何使桩基础更加稳固、质量安全又有创新成为岩土工程技术人员面对的事实。特别是对液化土层内及软硬层交界面处，桩截面弯矩、剪力值很大，由于水平作用，液化土层产生较大的位移，在桩身截面产生较大的剪切应力，同时伴随较大的弯曲变形，最終将导致桩身弯剪破坏。因此有必要在生产エ艺相似的条件下，研究一种ー种新型桩，能够增大承载力、减小抗浮失效的可能性，能够改变过去单一的桩形来适用不同地质条件，而是不同的地质条件可以选用不同种桩形，从而实现产品的多祥化和换代升级。
发明内容本实用新型要解决的问题是提供ー种结构简单、能够增大承载力、减小抗浮失效、实用性强的预应カ混凝土楔形复合桩，尤其适合于液化土层内及软硬层交界面处使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种预应力混凝土楔形复合桩，一区段为管桩，另一区段为方柱桩，管桩与方柱桩固定连接，管桩的横截面为圆形，方柱桩的横截面为正方形。进ー步，所述管桩和方柱桩的连接部位处横截面的形状是管桩外层的圆形内切于方柱桩外侧的正方形。进ー步，所述方柱桩与管桩连接一端的四个角点呈倒圆角。进ー步，所述方柱桩未与管桩连接的一端安装有方柱桩端头板，所述管桩未与方柱桩连接的一端安装有管桩端头板。进ー步，所述方柱桩端头板与管桩端头板上均设有连接孔。进一歩，所述管桩的内芯与所述方柱桩的内芯均为圆柱形，且管桩内芯与方柱桩内芯的横截面的直径相同。进ー步，所述管桩的内芯与所述方柱桩的内芯为同一中心线本实用新型具有的优点和积极效果是本实用新型楔形复合桩，集原管桩的外形性能的优点和方柱桩的外形性能的优点于一体，由下区段的管桩和上区段的方柱桩组成，管桩与方柱桩的连接处没有凸出，只有方柱桩的四个角点形成的倒圆角，能起到增大桩体的摩阻力，具有单桩承载カ高，能消除孔承压カ等特点，既能抗拨又具有地基处理的功能。楔形复合桩能像钉子钉木板一祥，穿透较硬土质的夹层，桩尖进入持カ层厚度大，稳定、固结性好。本实用新型使地基处理工作更加方便；具有结构简单、加工成本低、提高工人劳动效率等优点。

图I是本实用新型的一种预应力混凝土楔形复合桩的简单结构示意图；图2是本实用新型的管桩端头板的简单结构示意图；图3是本实用新型的方柱桩端头板的简单结构示意图；图中I、管桩 2、方柱桩3、管桩端头板4、方柱桩 5、连接孔
具体实施方式
如图I、图2、图3所示，本实用新型一种预应力混凝土楔形复合桩，其特征在于一区段为管桩1，另一区段为方柱桩2，管桩I与方柱桩2固定连接，管桩I的横截面为圆形，方柱桩2的横截面为正方形。所述管桩I和方柱桩2的连接部位处横截面的形状是管桩I外层的圆形内切于方柱桩2外侧的正方形。所述方柱桩2与管桩I连接一端的四个角点呈倒圆角，能起到增大桩体的摩阻力，具有单桩承载カ高，能消除孔承压カ等特点。为了进一步提高本实用新型的性能，所述方柱桩2未与管桩I连接的一端安装有方柱桩端头板4，所述管桩I未与方柱桩2连接的一端安装有管桩端头板3。所述方柱桩端头板4与管桩端头板3上均设有连接孔5。所述管桩I的内芯与所述方柱桩2的内芯均为圆柱形，且管桩I内芯与方柱桩2内芯的横截面的直径相同。所述管桩I的内芯与所述方柱桩2的内芯为同一中心线。本实用新型使用时，可以像钉子钉木板一祥，将管桩I朝下，能穿透较硬土质的夹层，桩尖进入持カ层厚度大。管桩I和方柱桩2的比例可以根据土质的实际情况进行调节。本实用新型楔形复合桩的桩顶承载カ由两部分组成，桩尖底部和方柱桩2的四个角点倒圆角形成弧形台的支撑部分，共同承担对桩周土体的摩阻力，植桩进入方柱桩2的外表面时，摩阻面积也増大，经计算桩顶承载カ可提高30%以上。本实用新型楔形复合桩的承载カ是由侧摩阻力的抗剪强度和桩端的端承载カ组成，楔形复合桩的外型体积比是管桩I区段小，方柱桩2区段大，能进入更深的持カ层，土体的挤压更加密实，使建筑构件更加稳固安全。又由于连接四个角点的倒圆角形成的弧形台也同时对桩周土体承受着一定的压力，由于压カ的存在，具备桩周土体向外侧挤压密实的趋势，土体的抗剪强度提高，楔形复合桩抗剪能力增强，特别是遇到软硬土层交替的区间，与単一的桩型比较，经计算抗剪性能增强到15%以上。以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1.一种预应力混凝土楔形复合桩，其特征在干一区段为管桩(1)，另一区段为方柱桩(2)，管桩(I)与方柱桩(2)固定连接，管桩(I)的横截面为圆形，方柱桩(2)的横截面为正方形。
2.根据权利要求I所述的预应カ混凝土楔形复合桩，其特征在于所述管桩(I)和方柱桩(2)的连接部位处横截面的形状是管桩(I)外层的圆形内切于方柱桩(2)外侧的正方形。
3.根据权利要求I所述的预应カ混凝土楔形复合桩，其特征在于所述方柱桩(2)与管桩(I)连接一端的四个角点呈倒圆角。
4.根据权利要求I所述的预应カ混凝土楔形复合桩，其特征在于所述方柱桩(2)未与管桩(I)连接的一端安装有方柱桩端头板(4)，所述管桩(I)未与方柱桩(2)连接的一端安装有管桩端头板(3)。
5.根据权利要求4所述的预应カ混凝土楔形复合桩，其特征在于所述方柱桩端头板(4)与管桩端头板(3)上均设有连接孔(5)。
6.根据权利要求I所述的预应カ混凝土楔形复合桩，其特征在于所述管桩(I)的内芯与所述方柱桩(2)的内芯均为圆柱形,且管桩(I)内芯与方柱桩(2)内芯的横截面的直径相同。
7.根据权利要求6所述的预应カ混凝土楔形复合桩，其特征在干所述管桩(I)的内芯与所述方柱桩(2)的内芯为同一中心线。
专利摘要本实用新型提供一种预应力混凝土楔形复合桩，一区段为管桩，另一区段为方柱桩，管桩与方柱桩固定连接，管桩的横截面为圆形，方柱桩的横截面为正方形。所述管桩和方柱桩的连接部位处横截面的形状是管桩外层的圆形内切于方柱桩外侧的正方形。所述方柱桩与管桩连接一端的四个角点呈倒圆角。本实用新型集原管桩的外形性能的优点和方柱桩的外形性能的优点于一体，由下区段的管桩和上区段的方柱桩组成，管桩与方柱桩的连接处没有凸出，只有方柱桩的四个角点形成的倒圆角，能起到增大桩体的摩阻力，具有单桩承载力高，能消除孔承压力等特点，既能抗拨又具有地基处理的功能。
文档编号E02D5/30GK202519663SQ20122016430
公开日2012年11月7日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者梁俊, 韦健文 申请人:天津宝丰混凝土桩杆有限公司