一种预制桩与承台的连接结构及其送桩器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种预制桩与承台的连接结构及其送桩器。一种预制桩与承台的连接结构包括预制桩和承台，预制桩中预埋有抗拉钢筋，抗拉钢筋的下端部预埋在预制桩中与预制桩的箍筋固定，预制桩的顶部与承台连接，抗拉钢筋的上端部处于承台内。抗拉钢筋的下端部和预制桩桩体通过浇筑混凝土一体成型，制造出成品预制桩，成品预制桩的桩头以上留有抗拉钢筋上端部，抗拉钢筋的上端部通过浇筑混凝土固定到承台内，使预制桩和承台形成永久型的整体结构，对于传统的空心的预制桩而言，可以缩短填芯长度；对于传统的预制钢筋混凝土桩而言，可以节省劈桩段的材料和人工。采用有抗拉钢筋让位槽的送桩头沉桩，保护抗拉钢筋在沉桩过程中不受沉桩压力损伤。
【专利说明】一种预制粧与承台的连接结构及其送粧器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土木工程领域，更具体涉及一种预制桩与承台的连接结构及其送桩器。
【背景技术】
[0002]为满足建筑工程高空间利用的需求，地下空间被广泛的开发和利用，这就必须解决天然地基承载力和地下结构抗浮等问题，在建造地下结构时一般采用桩基形式来解决上述问题。
[0003]目前，在工程建筑中，混凝土预制桩是一种比较常见的桩基形式，由于其可采用工厂化生产，对桩的制作质量便于控制，预制桩在建筑工程施工中广泛应用。但若预制桩使用不当，经常会出现预制桩抗拔失效的工程事故，而最常见的事故是预制桩与承台的锚固失效。传统的空心混凝土预制桩与承台连接采用管桩内插钢筋笼并浇混凝土填芯，利用填芯混凝土与管桩侧壁的摩擦力作为上部承台的拉力。这种传统的连接方式在施工过程中易受现场条件和施工人员素质影响，管桩内浇混凝土填芯时，难以保证混凝土的密实度。施工完成后，填芯混凝土与管壁的摩擦力很难检测，易产生质量隐患，在几十年的使用期限内，填芯混凝土会老化松弛，与管壁摩擦力会不可避免的损失从而产生巨大的建筑安全问题。
[0004]专利号为201020504072.7的专利文件中提供了一种预应力管桩与承台的连接结构，它包括预应力管桩及承台，在预应力管桩内固定一个环形锚固钢板，在环形锚固钢板的上部焊接钢筋，通过钢筋及填芯混凝土将预应力管桩与承台连接为一体。这样的技术方案虽然相比传统的连接结构来说，管桩端部受力效果提高了，但是环形锚固钢板与管桩是两个独立的个体，只是后期通过浇筑填芯混凝土的方式二次加工固定，在几十年的使用期限内，填芯混凝土会老化松动，环形锚固钢板与管桩就会随之松动，产生巨大的建筑安全问题。
实用新型内容
[0005]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种预制桩与承台的连接结构及其送桩器。
[0006]根据本实用新型的一个方面，提供了一种预制桩与承台的连接结构，包括预制桩和承台。预制桩的桩体中设有箍筋，预制桩中预埋有抗拉钢筋，抗拉钢筋的下端部预埋在预制桩中与预制桩的箍筋固定，预制桩的顶部与承台连接，抗拉钢筋的上端部处于承台内。
[0007]由此，抗拉钢筋的下端部与预制桩的箍筋固定，抗拉钢筋的下端部预埋在预制桩中，抗拉钢筋和预制桩桩体通过浇筑混凝土一体成型，制造出成品预制桩，成品预制桩的桩头以上留有抗拉钢筋上端部。对于传统的空心的预制桩而言，本实用新型提供的空心的预制桩的抗拉钢筋的上端部通过浇筑混凝土的方式固定到承台内，使空心的预制桩和承台连接为一体，形成永久型的整体结构，以抵抗地下结构中的各种不利荷载，如地下水产生的水浮力、地震力产生的拔力，提高了空心的预制桩端部的强度。空心的预制桩与承台的抗拉力不再受填芯混凝土与内壁的“不确定”摩擦力控制，而是由预埋在预制桩内的抗拉钢筋强度、抗拉钢筋与预制桩锚固力、抗拉钢筋与承台锚固力、预制桩自身抗拉力四者之较小者确定。对于传统的预制钢筋混凝土桩而言，传统的预制钢筋混凝土桩没有预留抗拉钢筋，需要将其上端部的混凝土敲掉，露出所需长度的抗拉钢筋，在通过浇筑钢筋混凝土的方式连接承台，而采用本实用新型所提供的预制桩可直接与承台浇筑连接，施工简便快捷，大大节约了工期和成本。
[0008]在一些实施方式中，承台内设置有钢筋笼，钢筋笼与抗拉钢筋的上端部通过浇筑混凝土形成一体构造。由此，预制桩和承台利用浇筑钢筋混凝土的方式形成一体构造，形成的结构是一种永久型的结构，该结构可与整个建筑物有相同的使用周期，解决了空心的预制桩不能作为永久抗拔桩的难题。本实用新型所提供的预制桩，对于传统的空心的预制桩而言，可以缩短填芯长度，填芯部分的钢筋采用最小构造要求施工，节省钢材和混凝土用量；对于传统的预制钢筋混凝土桩而言，可以节省劈桩段的材料和人工，节约成本，提高了效率。
[0009]根据本实用新型的另一个方面，提供一种与一种预制桩与承台的连接结构相配合的送桩器，包括送桩器本体和送桩头。送桩头固定于送桩器本体的末端，送桩头开设有与抗拉钢筋相匹配的抗拉钢筋让位槽。由此，沉桩时，将送桩头的抗拉钢筋让位槽对准抗拉钢筋，避免沉桩施工损伤抗拉钢筋，送桩头顶住预制桩端部后即开始沉桩，即可将带有抗拉钢筋的预制桩送到指定位置。由于预制桩的形状和尺寸不同、抗拉钢筋的根数不同，所以相应的送桩器和送桩头需要根据需求特制。
[0010]在一些实施方式中，送桩头通过螺纹、螺栓或焊接连接固定于送桩器本体的末端。
[0011]本实用新型的优点是:本实用新型结构简单、科学合理、施工方便，抗拉钢筋的下端部与预制桩的箍筋固定，抗拉钢筋的下端部预埋在预制桩中，抗拉钢筋和预制桩桩身通过浇筑混凝土一体成型，制造出成品预制桩，成品预制桩的桩头以上留有抗拉钢筋上端部，抗拉钢筋的上端部通过浇筑混凝土的方式固定到承台内，使预制桩和承台连接为一体，形成永久型的整体结构，这种结构提高了预制桩的强度和整体受力效果，起到稳定整体结构的效果。本实用新型所提供的预制桩，对于传统的空心的预制桩而言，可以缩短填芯长度，填芯部分的钢筋采用最小构造要求施工，节省钢材和混凝土用量；对于传统的预制钢筋混凝土桩而言，可以节省劈桩段的材料和人工，节约成本，提高了效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型实施例一的一种预制桩与承台的连接结构的结构示意图(圆柱形空心的预制桩内有填芯);
[0013]图2是本实用新型实施例一的送桩器的结构示意图；
[0014]图3是本实用新型实施例一的送桩时的结构示意图；
[0015]图4是图2中的A-A的视图；
[0016]图5是本实用新型实施例一的空心的成品预制桩的结构示意图；
[0017]图6是本实用新型实施例二的一种预制桩与承台的连接结构的结构示意图(方形实心的预制桩);
[0018]图7是本实用新型实施例二的送桩器的结构示意图；[0019]图8是本实用新型实施例二的送桩时的结构示意图；
[0020]图9是图7中B-B的视图；
[0021]图10是本实用新型实施例二的方形实心的成品预制桩的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明。
[0023]实施例一
[0024]如图1所示，实用新型所述一实施方式的一种预制桩与承台的连接结构，包括预制桩I和承台2。本实施例所提供的预制桩I为圆柱形空心的预制桩，在后期与承台2浇筑连接时，将预制桩I中填芯。预制桩I的桩体中设有箍筋11，和传统的空心的预制桩一样，预制桩I的桩体中也是需要设置纵筋12，纵筋12由箍筋11固定。预制桩I中预埋有抗拉钢筋3，抗拉钢筋3的下端部预埋在预制桩I中与预制桩I的箍筋11固定，抗拉钢筋3和预制桩I桩体通过浇筑混凝土一体成型，制造出空心的成品预制桩(如图5所示)，空心的成品预制桩的桩头以上留有抗拉钢筋3上端部。预制桩I的顶部与承台2连接，抗拉钢筋3的上端部处于承台2内，使预制桩I和承台2连接为一体。承台2内设置有钢筋笼21，钢筋笼21与抗拉钢筋3的上端部通过浇筑混凝土形成一体构造。空心的成品预制桩需要填芯，在预制桩的空腔内设置填芯钢筋笼13，填芯钢筋笼13包括填芯箍筋支架131、填芯箍筋132和填芯纵筋133。填芯箍筋支架131和填芯纵筋133通过填芯箍筋132捆扎固定，预制桩I内填充填芯混凝土 14，使填芯钢筋笼13浇筑于预制桩I内，承台2内设置有钢筋笼21，承台2的钢筋笼21、填芯纵筋133和填芯箍筋支架131伸出预制桩I的部分以及抗拉钢筋3的上端部通过浇筑混凝土形成一体构造。形成的结构是一种永久型的结构，可以抵抗地下结构中的各种不利荷载，如地下水产生的水浮力、地震力产生的拔力，提高了预制桩I端部的强度。该结构可与整个建筑物有相同的使用周期，解决了空心的预制桩不能作为永久抗拔桩的难题。填芯钢筋笼13伸出预制桩I的部分也浇筑于承台2中，可以进一步增强整体结构的强度。填芯钢筋笼13的钢筋采用最小构造要求施工，节省钢材用量。预埋在预制桩I中的抗拉钢筋3下端部的长度和浇筑到承台2中的抗拉钢筋3下端部的长度能够满足相关设计规范的要求，为有效锚固长度。
[0025]如图2和3所示，一种与一种预制桩与承台的连接结构相配合的送桩器包括送桩器本体4和送桩头5。送桩头5固定于送桩器本体4的末端,送桩头5开设有与抗拉钢筋相匹配的抗拉钢筋让位槽51 (如图4所示)。本实施例中，预制桩I为圆柱形空心的预制桩，所以送桩器本体4采用与之相匹配的圆柱形，送桩器本体4的直径与预制桩I的外径相同，相应的送桩头5上的抗拉钢筋让位槽51的位置要求和预制桩I的抗拉钢筋3的位置对应，送桩头5通过螺纹连接的方式固定于送桩器本体4的末端。送桩时，将送桩头5的抗拉钢筋让位槽51对准抗拉钢筋3，避免沉桩施工损伤抗拉钢筋3，送桩头5顶住预制桩I的端部后即开始沉桩，即可将带有抗拉钢筋3的预制桩I送到指定位置。
[0026]在实施例一中，抗拉钢筋3的下端部与预制桩I的箍筋11固定，抗拉钢筋3的下端部预埋在预制桩I中，抗拉钢筋3和预制桩I桩体通过浇筑混凝土一体成型，制造出空心的成品预制桩，空心的成品预制桩的桩头以上留有抗拉钢筋3上端部。预制桩I内部填充有填芯，抗拉钢筋3的上端部通过浇筑混凝土的方式固定到承台2内，使预制桩I和承台2连接为一体，形成永久型的整体结构，以抵抗地下结构中的各种不利荷载，如地下水产生的水浮力、地震力产生的拔力，提高了预制桩I端部的强度，整个施工过程方便。预制桩I的内部有填芯，承台2的钢筋笼21、填芯纵筋133和填芯箍筋支架131伸出预制桩I的部分以及抗拉钢筋3的上端部通过浇筑混凝土形成一体构造，形成永久型的整体结构。形成的结构是一种永久型的结构，该结构可与整个建筑物有相同的使用周期，解决了传统的空心的预制桩不能作为永久抗拔桩的难题。预制桩I与承台2的抗拉力不再受填芯混凝土与内壁的“不确定”摩擦力控制，而是由预埋在预制桩I内的抗拉钢筋强度、抗拉钢筋3与预制桩I锚固力、抗拉钢筋3与承台2锚固力、预制桩I自身抗拉力四者之较小者确定。由于预制桩I中浇筑填充有填芯，所以填芯能可以进一步增强整体结构的强度。本实施例提供的预制桩I对于传统的空心的预制桩而言，由于抗拉钢筋3是预埋在预制桩I中的，预制桩I与承台2浇筑形成的一体构造，两者连接强度好，所以预制桩I内可以缩短填芯长度，填芯部分的钢筋采用最小构造要求施工，节省钢材和混凝土用量。
[0027]实施例二
[0028]如图6所示，实用新型所述一实施方式的一种预制桩与承台的连接结构，包括预制桩I和承台2。本实施例所提供的预制桩I为方形实心的预制桩。预制桩I的桩体中设有箍筋11，预制桩I中预埋有抗拉钢筋3，抗拉钢筋3的下端部贯穿在整个预制桩I的桩体中，抗拉钢筋3的下端部预埋在预制桩I中与预制桩I的箍筋11固定，抗拉钢筋3和预制桩I桩体通过浇筑混凝土一体成型，制造出方形实心的成品预制桩(如图10所示)，方形实心的成品预制桩的桩头以上留有抗拉钢筋3上端部。预制桩I的顶部与承台2连接，抗拉钢筋3的上端部处于承台2内，使预制桩I和承台2连接为一体。承台2内设置有钢筋笼21，承台2的钢筋笼21与抗拉钢筋3的上端部通过浇筑混凝土形成一体构造。形成的结构是一种永久型的结构，可以抵抗地下结构中的各种不利荷载，如地下水产生的水浮力、地震力产生的拔力，提高了预制桩I端部的强度，该结构可与整个建筑物有相同的使用周期。预埋在预制桩I中的抗拉钢筋3下端部的长度和浇筑到承台2中的抗拉钢筋3下端部的长度能够满足相关设计规范的要求，为有效锚固长度。
[0029]如图7和8所示，一种与一种预制桩与承台的连接结构相配合的送桩器包括送桩器本体4和送桩头5。送桩头5固定于送桩器本体4的末端,送桩头5开设有与抗拉钢筋相匹配的抗拉钢筋让位槽51 (如图9所示)。本实施例中，预制桩I为方形实心的预制桩，所以送桩器本体4采用与之相匹配的方形，相应的送桩头5也采用方形，送桩头5上的抗拉钢筋让位槽51的位置要求和预制桩I的抗拉钢筋3的位置对应，送桩头5通过螺栓连接的方式固定于送桩器本体4的末端。送桩时，将送桩头5的抗拉钢筋让位槽51对准抗拉钢筋3，避免沉桩施工损伤抗拉钢筋3，送桩头5顶住预制桩I的端部后即开始沉桩，即可将带有抗拉钢筋3的预制桩I送到指定位置。
[0030]在实施例二中，抗拉钢筋3的下端部预埋在预制桩I中与预制桩I的箍筋11固定，抗拉钢筋3和预制桩I桩体通过浇筑混凝土一体成型，制造出方形实心的成品预制桩，方形实心的成品预制桩的桩头以上留有抗拉钢筋3上端部。预制桩I的顶部与承台2连接，抗拉钢筋3的上端部处于承台2内，使预制桩I和承台2连接为一体。承台2内设置有钢筋笼21，承台2的钢筋笼21与抗拉钢筋3的上端部通过浇筑混凝土形成一体构造。对于传统的预制钢筋混凝土桩而言，传统的预制钢筋混凝土桩没有预留抗拉钢筋3，需要将其上端部的混凝土敲掉，露出所需长度的抗拉钢筋3，再通过浇筑混凝土的方式连接承台，而采用本实用新型所提供的预制桩可直接与承台浇筑连接，施工简便快捷，可以节省劈桩段的材料和人工，大大节约了工期和成本。
[0031]在实际施工过程中，送桩头5与送桩器本体4也可以通过焊接的方式连接。由于预制桩I的形状和尺寸不同、抗拉钢筋3的根数不同，所以相应的送桩器本体4和送桩头5需要根据需求特制。如果预制桩I为方形时，送桩器本体4和送桩头5可以采用方形结构，送桩头5上开设的抗拉钢筋让位槽51的位置和个数，由预制桩I的形状、尺寸和抗拉钢筋3的数量决定。实施例一和实施例二的送桩头5都是整体的结构，在实际生产中，送桩头5还可以采用分段式的，采用分段式的送桩头5，只需要将送桩头5开设有抗拉钢筋让位槽51的部分根据需要更换即可。
[0032]在实际施工过程中，先工厂化生产出预制桩1，要求预制桩I中预埋有抗拉钢筋3，预制桩I的桩头以上留有抗拉钢筋3上端部；根据预制桩I的形状、尺寸和抗拉钢筋3的数量特制适合的送桩头5，利用送桩器本体4和特制的送桩头5将伸出有抗拉钢筋3的预制桩I打入到土中；挖土后，浇筑承台2，承台2与预制桩I留出的抗拔钢筋3浇筑在一起，预制桩I中需要填芯的，填芯伸出预制桩I的部分也会一起浇筑在承台2中。
[0033]以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种预制桩与承台的连接结构，包括预制桩(I)和承台(2)，所述预制桩(I)的桩体中设有箍筋(11)，其特征在于，所述预制桩(I)中预埋有抗拉钢筋(3)，所述抗拉钢筋(3)的下端部预埋在预制桩(I)中与预制桩(I)的箍筋(11)固定，所述预制桩(I)的顶部与承台(2)连接，所述抗拉钢筋(3)的上端部处于承台(2)内。
2.根据权利要求1所述的一种预制桩与承台的连接结构，其特征在于，所述承台(2)内设置有钢筋笼(21)，所述钢筋笼(21)与抗拉钢筋(3)的上端部通过浇筑混凝土形成一体构造。
3.一种与权利要求1至2所述的一种预制桩与承台的连接结构相配合的送桩器，其特征在于，包括送桩器本体(4)和送桩头(5),所述送桩头(5)固定于送桩器本体(4)的末端，所述送桩头(5)开设有与所述抗拉钢筋(3)相匹配的抗拉钢筋让位槽(51)。
4.根据权利要求3所述的送桩器，其特征在于，所述送桩头(5)通过螺纹、螺栓或焊接连接固定于送桩器本体(4)的末端。
【文档编号】E02D27/14GK203701125SQ201420044940
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】陈家冬, 汪小健, 别小勇, 吴亮 申请人:陈家冬