一种多用途可变强度预应力预制桩制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多用途可变强度预应力预制桩，包括预应力桩，沿所述预应力桩纵向外侧设置的至少一个连接体，所述连接体与预应力桩固定连接，当预应力桩纵向外侧设置多个连接体时，两个相邻的连接体由连接部件连接。本实用新型专利技术不仅可以用作抗拔桩、立柱桩，而且还可用作基坑支护桩，在用作基坑支护桩时，其还可以兼做地下室边跨的抗浮桩及工程桩，一桩多用途，拓宽了支护桩的用途和作用。此外，本实用新型专利技术截面强度可以随着弯矩和剪力的变化而变化，进一步降低造价。这样本实用新型专利技术的多用途可变强度预应力预制桩极大地拓宽了预应力桩的应用领域和使用功能，使得单一作用的预应力桩变为多用途的可变强度预应力预制桩。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于土木建筑工程领域，涉及地下室建设工程和基坑支护工程，特别涉及一种多用途可变强度预应力预制桩。
技术介绍
目前在地下室建设工程中，抗拔桩一般采用钻孔灌注桩和抗拔锚杆，而钻孔灌注桩施工工序多、施工速度慢、造价高；抗拔锚杆的抗拔力小，且在许多土质中不能使用。由于预应力预制桩（管桩及空心方桩）不能够很好的与地下室底板连接，且桩与桩之间的连接达不到抗拔要求，从而在多地被明令禁止使用。目前在地下室建设工程中，立柱桩一般采用在钻孔灌注桩内插入钢管或钢构的方法，除了钻孔灌注桩具有上述缺点外，因上部需要钢管或钢构单独受力，往往钢管或钢构的尺寸都较大，使得造价偏高。目前在深基坑支护中常用的方法有钻孔灌注桩加止水帷幕、本人申请的PCMW工法专利、SMW工法、地下连续墙等，在这些方法中除地下连续墙能够做到桩墙合一外，其他方法的支护桩都是只能够单独作为支护结构，支护桩的作用与是单一的，对于地下室结构往往还要另外施工抗浮桩和工程桩。此外采用预应力预制构件作为基坑支护结构，由于施加了预应力，构件刚度非常好，支护结构的变形非常小，又因为是预制构件，工厂化生产，效率高，质量可靠。但是由于目前这种构件的预应力纵筋均是通长配筋，等截面强度，而在实际支护工程中，土压力的分布是沿基坑深度变化的，一般规律是沿构件长度上部和下部受力都比较小，在构件中间的局部受力达到最大，如采用内支撑或锚杆时，在支撑点或锚固点处，支护桩的弯矩和剪力都较其他断面大的多，支护桩沿纵向受力非常的不均匀，这样就带来了目前这种通常配筋，等截面强度的不合理性，就是说对于通常配筋的等截面强度构件，只有在构件中间的局部区段强度得到充分利用，而在大部分区段，强度是没有得到充分利用的。这样如按最大受力配筋，则造成浪费，不够经济。
技术实现思路
技术问题：本技术提供一种截面强度能够随着外力的变化而变化，降低了工程造价、拓宽了应用领域和使用功能的多用途可变强度预应力预制桩。技术方案：本技术的多用途可变强度预应力预制桩，包括预应力桩，沿预应力桩纵向外侧设置的至少一个连接体，连接体与预应力桩固定连接。本技术的一种优选方案中，预应力桩纵向外侧设置多个连接体，两个相邻的连接体由连接部件连接。本技术中，预应力桩为纵筋、环绕纵筋设置的箍筋和浇注填充的混凝土构成的预应力桩，预应力桩为管桩、空心方桩或外矩形内椭圆形桩。本技术的一种优选方案中，预应力桩为管桩时，连接体为钢管，预应力桩为空心方桩或外矩形内椭圆形桩时，连接体为由型钢或钢板焊接形成的钢构。本技术的一种优选方案中，连接部件为扁钢、钢筋或弧形钢板。本技术的多用途可变强度预应力预制桩，可以用作抗拔桩、立柱桩及支护桩，在用作支护桩时，其不仅可完成基坑的支护功能，还可以兼做地下室边跨的抗浮桩及工程桩，做到一桩多用途。有益效果：与一般预应力预制桩相比，本技术具有以下优点：增加了预应力桩的应用领域和使用功能：目前的预应力桩一般仅用在工程桩上，当用作支护桩时，也仅仅起到基坑支护的单一功能，本技术不仅可以用作抗拔桩、立柱桩，而且还可用作基坑支护桩，在用作基坑支护桩时，其还可以兼做地下室边跨的抗浮桩及工程桩，一桩多用途，拓宽了支护桩的用途和作用。当采用本技术技术后，由于钢管（或钢构）之间的连接，以及其可以与地下室结构的底板、楼板、外墙板的配筋进行焊接连接，很好传力，从而可使预应力桩用作抗拔桩、立柱桩及支护桩，其应用领域得到扩大。此外，如果把多用途可变强度预应力预制桩用作基坑支护桩时，其除了发挥支护功能外，还可兼做地下结构外围的抗拔桩和工程桩，做到一桩多用途，省去了地下室外围的抗拔桩及工程桩，这样又进一步扩大了预应力桩的使用功能，节省了造价。此外，本技术截面强度可以随着弯矩和剪力的变化而变化，进一步降低造价。这样本技术的多用途可变强度预应力预制桩极大地拓宽了预应力桩的应用领域和使用功能，使得单一作用的预应力桩变为多用途的可变强度预应力预制桩。由于支护桩的受力是变化的，最大处与较小处相差数倍，在设计时往往按照最大的内力配筋，这就使得支护设计偏于保守且不合理，，采用本技术后，在支护桩局部受力较大的区域，可局部进行加强，配筋更加合理，可以进一步降低造价。附图说明图1为采用多节钢管作为预应力预制管桩中部连接体的示意图。图2为采用单节钢管作为预应力预制管桩中部连接体并对截面强度进行加强的示意图。图3为采用单节钢管作为预应力预制管桩端部连接体的示意图。图4为图1、图2、图3中预应力预制管桩的A-A剖面图。图5为采用由型钢焊接形成的钢构作为预应力空心方桩连接体的示意图。图6为采用由钢板焊接形成的钢构作为预应力空心方桩连接体的示意图。图中有：预应力桩1、纵筋11、箍筋12、混凝土13、连接体2、连接部件3。具体实施方式本技术的多用途可变强度预应力预制桩包括预应力桩1、连接体2、连接部件3.对于预应力管桩一类的环形构件，采用与环形外径相同的钢管作为连接体2，对于空心方桩一类的矩形构件，采用与矩形构件外围尺寸相同的由型钢或钢板焊接形成的钢构作为连接体2。当连接体2为多个时，可用连接部件3将两相邻连接体2连接起来，构成一个整体部件，连接的方法采用焊接。本技术多用途可变强度预应力预制桩中的预应力桩1为纵筋11、环绕纵筋11设置的箍筋12和浇注填充的混凝土13构成的预应力桩，预应力桩的形状，目前常用的有圆环形（管桩）、矩形（方桩）、空心方桩、或外矩形内椭圆形桩。制作本技术的多用途可变强度预应力预制桩的步骤为：1）制作纵筋11，箍筋12，将二者按设计排列固定，形成钢筋笼。2）根据设计制作连接体2：对管桩，连接体2采用钢管，对于空心方桩，连接体2采用由型钢或钢板焊接形成的钢构.3）如果连接体2为多个，则用连接部件3将其连接为一个整体，连接方法可采用焊接。4）将步骤3）形成的连接体2套在步骤1形成的钢筋笼的外围加以固定，并把他们一起放入模具，对模具内进行混凝土13的布料，合上模具上盖；5）对钢筋笼进行预应力张拉和固定，形成预应力；6）进行离心法生产以及养护，从而形成多用途可变强度的预应力预制桩。实施例1：（多用途管桩用作基坑支护应用实例），预应力桩选用直径为800的C类管桩，型号为PHC800C130,预应力桩弯矩设计值为1051kN.m, 拓展使用功能的方法采用在负二层地下室底板处设置一段外径为800、壁厚为12mm、长度为1.5m,的钢管作为连接体（如图1所示），在负一层楼板处设置一段外径为800，壁厚为10mm、长度为1m的钢管作为连接体，二段钢管之间用60x10的扁铁进行连接。工程施工采用PCMW工法，支护工程完工后，分别在地下室底板标高处和地下室楼板标高处的钢管上焊接梁板钢筋以及钢牛腿，并分别浇筑混凝土。该技术制作的管桩不仅起到了支护桩的作用，而且还起到了抗拔桩和工程桩的作用，拓展了使用功能，节省了沿基坑周边一圈的抗拔桩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多用途可变强度预应力预制桩，其特征在于，该预制桩包括预应力桩（1），沿所述预应力桩（1）纵向外侧设置的至少一个连接体（2），所述连接体（2）与预应力桩（1）固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种多用途可变强度预应力预制桩，其特征在于，该预制桩包括预应力桩（1），沿所述预应力桩（1）纵向外侧设置的至少一个连接体（2），所述连接体（2）与预应力桩（1）固定连接。
2.根据权利要求1所述的多用途可变强度预应力预制桩，其特征在于，所述预应力桩（1）纵向外侧设置多个连接体（2），两个相邻的连接体（2）由连接部件（3）连接。
3.根据权利要求1或2所述的多用途可变强度预应力预制桩，其特征在于，所述预应力桩（1）为纵筋（11）、环绕所述纵筋...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫海，李欣，卫龙武，
申请(专利权)人：南京东大鸿基新技术发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：