一种复合材料板桩制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合材料板桩，包括桩体，桩体为复合材料桩体，桩体两侧设有槽口，通过槽口将M个桩体连接成一体，M≥2，桩体的上端和下端分别包裹有钢护板，在两端的钢护板之间设有横梁，在横梁上设置锚拉杆；槽口设置在桩体两端侧壁，槽口一侧为不封闭的圆形环口，另一侧为实心小圆，圆形环口开口尺寸小于实心小圆的直径；相邻的桩体之间，前一个桩体的实心小圆插入到后一个桩体的圆形环口中进行固定。本实用新型专利技术板桩之间采用特殊槽口形式，有利于板桩插打施工及板桩形成整体，在板桩上下端包裹钢护板以保护板桩在施工过程不会出现局部损坏，同时有利于板桩插打施工。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种工程施工用具，特别是一种复合材料板桩，具体地说运用纤维增强复合材料代替钢、混凝土或木等传统材料制造板桩结构。 
技术介绍
板桩结构已经在国内广泛使用了几十年时间，在河道开挖及防护、基坑围堰支撑等施工中得到广泛运用，其具有施工速度快，对周边环境影响小特点。钢结构强度高，但易腐蚀、外观效果差；混凝土板桩结构自重大、强度低只适用于小范围内使用；木结构板桩强度低、易腐蚀只适用于小型工程。由于传统材质制造的板桩存在上述缺点，需要一种新型材质的板桩。 专利(CN 302071676 A)公布一种复合材料板桩：包括桩体1，其特征是所述的桩体1为复合材料桩体，在所述的桩体1的上端包裹有不锈钢套头2，下端连接有不锈钢桩靴3，桩体1的两侧边分别连接有与相邻的桩体1相连的锁扣4；所述的桩体1由芯材301、包裹芯材301的内包裹层302及将各包裹有内包裹层302的芯材301包裹成所需形状的外包裹层103组成，相邻芯材301之间形成有格构结构104。专利(CN 302071676 A)采用复合材料夹芯(需包裹芯材301)断面，此类型板桩断面有利于增加板桩的整体刚度，但也存在制造复杂、桩体笨重、锁扣连接复杂、不便于插打施工、总成本高的缺点。 本技术同样采用复合材料但不需包裹芯材采用全复合材料，且锁扣与板体一次成型(不需额外连接件)，桩体简洁，制造安装较为方便，方便插打施工，总成本相对较低，为了提高桩身刚度及控制桩身变形在桩顶设置锚拉杆结构。 复合板桩具有耐腐蚀好、轻质高强等优点，与木材、混凝土和钢板桩等传统板桩相比，能更好地适应恶劣的水下环境，具有更好的耐久性，在海岸和码头的加固和修复工程、水域改造及临江靠海地区的基础建设工程中有较广阔的应用前景，对于经济的可持续发展具有重要的战略意义。复合材料板桩采用纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer），强度高、变形性能好，能够较好的适应结构受力的要求；且耐腐蚀性能好可适用于海洋等腐蚀性环境，免维护。复合材料也存在弹模低、变形大、局部抗冲击性能差的缺点，需要采用特殊构造措施以减小其受力变形；同时由于成型工艺特殊性（采用拉挤成型），板桩截面及连接槽口需综合考虑制造、安装、造价等因素。 
技术实现思路
本技术的目的是提供一种复合材料板桩，用轻质高强耐腐蚀的复合材料替代传统建筑材料制造支撑防护结构。 本技术通过如下技术方案实现其技术目的： 本技术公开了一种复合材料板桩，包括桩体，桩体为复合材料桩体，桩体两侧设有槽口，通过槽口将M个桩体连接成一体，M≥2，桩体的上端和下端分别包裹有钢护板，在两端的钢护板之间设有横梁，在横梁上设置锚拉杆；槽口设置在桩体两端侧壁，槽口一侧为不封闭的圆形环口，另一侧为实心小圆，圆形环口开口尺寸小于实心小圆的直径；相邻的桩体之间，前一个桩体的实心小圆插入到后一个桩体的圆形环口中进行固定。还包括N个截面加劲肋，N≥1，加劲肋均匀设置在桩体内壁，方向垂直于横梁。将板桩的外壁向内局部弯曲，提高外壁受力性能。桩体的截面形状为Z型、斜Z型、U型、T型、工字型、一字型或多边形。在桩体内壁设置的加劲肋为I字形、圆形或丁字形。锚拉杆为预应力筋、粗钢筋或复合材料筋。所述的桩体在板桩上下端包裹钢护板。 所述的桩体在板桩间设置联结横梁。 本技术与现有技术相比，其显著优点： （1）板桩采用纤维增强复合材料，是一种由高性能纤维和基体通过拉挤工艺制造成型的高性能材料。采用的纤维种类有碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维以及苎麻纤维中的一种或几种；基体有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂中的一种或几种。板桩采用拉挤工艺制造，有利于大规模组织生产。（2）板桩体采用截面形状为U形，采用多种加劲方式提高板桩薄壁局部刚度，根据工程需要，可灵活选用加劲方式。 （3）板桩之间采用特殊槽口形式，有利于板桩插打施工及板桩形成整体。 （4）板桩顶采用预应力筋、粗钢筋、复合材料筋中的一种，以利于减少板桩结构变形。 （5）在板桩上下端包裹钢护板以保护板桩在施工过程不会出现局部损坏，同时有利于板桩插打施工。 （6）在板桩间设置横梁，以保证板桩整体稳定性。 （7）在板桩间顶设置锚拉杆减小桩体的变形，优化桩身的受力。 由于采用上述技术方案，本技术较好地实现了技术目的，利用复合材料轻质高强、耐久性能好的优点，采用不同的截面形状及特殊槽口形式以满足工程需求，通过设置锚拉杆克服复合材料板桩弹模低、变形大的缺点；通过板桩上下端包裹钢护板有利桩顶防护及板桩插打施工。 由于采用上述技术方案，本技术较好地实现了技术目的，利用复合材料轻质高强、耐久性能好的优点，采用不同的截面形状及环抱槽口形式以满足工程需求，通过设置锚拉杆克服复合材料板桩弹模低、变形大的缺点；通过板桩上下端包裹钢护板有利桩顶防护及板桩插打施工。 附图说明图1-1为本技术的U形单片板桩局部弯曲断面示意图。 图1-2为本技术的U形单片板桩带有加劲肋断面示意图。 图1-3-1为本技术的U形板桩组成并排支撑结构总体示意图。 图1-3-2为本技术的U形板桩组成相对支撑结构总体示意图。 图2-1为本技术的一字型单片板桩断面示意图。 图2-2为本技术的一字型板桩组成并排支撑结构总体示意图。 图3-1为本技术的工字型单片板桩断面示意图。 图3-2为本技术的工字型板桩组成并排支撑结构总体示意图。 图4-1-1为本技术的多边型单片板桩断面示意图。 图4-1-2为本技术的多边型单片板桩断面示意图。 图4-2-1为本技术的多边型板桩组成并排支撑结构总体示意图。 图4-2-2为本技术的多边型板桩组成并排支撑结构总体示意图。 图5-1-1为本技术的三角组合型单片板桩断面示意图。 图5-1-2为本技术的三角组合型单片板桩断面示意图。 图5-2-1为本技术的三角组合型板桩组成并排支撑结构总体示意图。 图5-2-2为本技术的三角组合型板桩组成并排支撑结构总体示意图。 具体实施方式  下面结合附图对本技术作进一步详细描述。实施例一：U型截面 结合图1-1、1-2、1-3-1和1-3-2，一种复合材料板桩，截面形状为U型，包括桩体1，桩体1为碳纤维增强复合材料桩体；桩体1两侧设有槽口3，通过槽口3将两个桩体1连接成一体；桩体1的上端和下端分别包裹有钢护板4；在桩体1外壁中间锚接横梁6；锚拉杆5设置在靠岸边的土体中，一端与横梁6连接、另一端直接锚固于土体里，每隔一定间距在桩体1上设有一个锚拉杆5；槽口3设置在桩体两端侧壁，槽口3一侧为不封闭的圆形环口301，另一侧为实心小圆302，圆形环口301开口尺寸小于实心小圆302的直径，将前一个桩体1的实心小圆302插入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料板桩，包括桩体（1），其特征在于：桩体（1）为复合材料桩体，桩体（1）两侧设有槽口（3），通过槽口（3）将M个桩体（1）连接成一体，M≥2，桩体（1）的上端和下端分别包裹有钢护板（4），在两端的钢护板（4）之间设有横梁（6），在横梁（6）上设置锚拉杆（5）；槽口（3）设置在桩体（1）两端侧壁，槽口（3）一侧为不封闭的圆形环口（301），另一侧为实心小圆（302），圆形环口（301）开口尺寸小于实心小圆（302）的直径；相邻的桩体（1）之间，前一个桩体（1）的实心小圆（302）插入到后一个桩体（1）的圆形环口（301）中进行固定。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料板桩，包括桩体（1），其特征在于：桩体（1）为复合材料桩体，桩体（1）两侧设有槽口（3），通过槽口（3）将M个桩体（1）连接成一体，M≥2，桩体（1）的上端和下端分别包裹有钢护板（4），在两端的钢护板（4）之间设有横梁（6），在横梁（6）上设置锚拉杆（5）；槽口（3）设置在桩体（1）两端侧壁，槽口（3）一侧为不封闭的圆形环口（301），另一侧为实心小圆（302），圆形环口（301）开口尺寸小于实心小圆（302）的直径；相邻的桩体（1）之间，前一个桩体（1）的实心小圆（302）插入到后一个桩体（1）的圆形环口（301）中进行固定。
2.根据权利要求1所述的复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成才，
申请(专利权)人：江苏省交通规划设计院股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：