性能改良的几字型板桩制造技术

本发明专利技术涉及一种性能改良的几字型板桩，包括其内布置有多根主筋和箍筋的桩身，桩身的横截面为由顶部、两个腰部及两个下翼缘构成的几字形，所述箍筋呈几字形并沿长度方向间隔搁置在主筋上；其特征在于：所述主筋分为两部分，一部分为位于顶部位置的顶部主筋，另一部分为位于两个下翼缘位置的底部主筋，顶部主筋的总根数为偶数，且等于两个下翼缘位置的底部主筋总根数之和，同时，每个下翼缘位置处的底部主筋的根数相同。在桩身最受力的位置设置有主筋，使得板桩整体强度达到最佳，在不受力的区域，没有设置主筋，降低成本，又保证桩身各部分的强度均衡，进而使本几字型板桩性能达到最优状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于各类建筑结构体系的桩基基础工程的
，尤其涉及一种性能改良的几字型板桩。
技术介绍
U型板桩(也称为几字型板桩)因其具有良好的力学性能、同时利于制造的优点，得到越来越广泛的使用，尤其适合用于对各类建筑物在施工时的围护使用，如大型的地下建筑、边坡、隧道、港口码头岸墙及河道护岸的整治等。几字型板桩其结构包括桩身，桩身由顶部、位于顶部左右两侧并向下倾斜延伸的腰部、及位于两个腰部底部并向外水平延伸的下翼缘组成，桩身的横截面为由顶部、两个腰部及两个下翼缘构成的几字形；为方便将各几字型板桩拼接在一起形成防护墙，两个下翼缘中，一个下翼缘的侧面设有沿下翼缘的长度方向延伸设置的凸筋，另一个下翼缘的侧面设有沿下翼缘的长度方向延伸设置的插槽，凸筋和插槽可相互插配拼接。几字型板桩强度性能的好坏直接影响该桩的品质，故在几字型板桩内部都会设置主筋及箍筋，主筋如何布局及布局多少，是影响几字型板桩强度性能的重要因素，主筋布局太多，会影响板桩的成本，而且主筋太多也不一定使得几字型板桩强度性能最佳，另外主筋如何布局才能保证几字型板桩各部分的强度性能均达到最佳，不会顾此失彼。然现有几字型板桩主筋的布局较为随意，导致现有几字型板桩在强度性能和成本之间不能达到很好的平衡。再有，现有几字型板桩在打桩施工过程中，由于桩锤的冲击易在桩身的顶端产生裂缝或边角破损，不仅影响围护的美观，还会影响几字型板桩的结构性能，为解决这一问题，有人在桩头固定金属材料制成的金属端板，因围护的建造需要大量的几字型板桩，如每块板桩的端部均设置金属端板，则大大增加工程造价。围护施工中如何确保两桩之间结合紧密，也是检验围护品质的一个重要指标。如何解决打桩过程中几字型板桩顶端破损的问题，及在打桩施工过程中确保两桩之间紧密结合是本领域技术人员迫切需要解决的主要技术问题。为将几字型板桩吊起，传统的方式是在桩身的顶部的顶面打入固定多个吊钩，吊钩以四个为佳，分布在顶部前后两端每端各设置两个吊钩，吊桩时用吊绳分别穿过各吊环，再用起重机勾住吊绳中部以将几字型板桩水平吊往存放位置。要将几字型板桩竖直吊起时，则吊绳穿过位于一侧的两个吊环再起吊，因吊环位于几字型板桩的一侧，在竖直吊起时，几字型板桩肯定有较大的倾斜，不利于将几字型板桩吊往打桩位置进行打桩，为解决该问题，一般是采用专门的吊绳绑扎方法，才能基本保证吊起的几字型板桩是垂直，这种吊绳绑扎方式较为复杂，而且耗时长，吊桩效率低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种桩身内部的主筋及箍筋布局合理的性能改良的几字型板桩，该几字型板桩在保证自身良好强度性能的同时，兼顾成本要求，另外也会使得桩身各部分的强度保持较好的均衡。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种性能改良的几字型板桩，包括其内布置有多根主筋和箍筋的桩身，桩身由顶部、位于顶部左右两侧并向下倾斜延伸的腰部、及位于两个腰部底部并向外延伸的下翼缘组成，桩身的横截面为由顶部、两个腰部及两个下翼缘构成的几字形，所述箍筋间隔布置在主筋上；其特征在于：所述主筋分为两部分，一部分为位于顶部位置的顶部主筋，另一部分为位于两个下翼缘位置的底部主筋，所述顶部主筋的总根数为偶数，且等于两个下翼缘的底部主筋总根数之和，每个下翼缘的底部主筋的根数相同。主筋的根数不能太多，太多会增加板桩成本，主筋的根数也不能太少，太少则不能使板桩具有良好的强度，另外主筋的布局也不能顾此失彼，要均衡，这样才能保证板桩各部位强度基本一致，经本领域工程师多次演算和测试，作为优选，上述顶部主筋的根数为4～24根，每个下翼缘的底部主筋的根数为2～12根；顶部主筋在同一平面内间隔布置的根数最多为6根，当顶部主筋超过6根时，则顶部主筋分为两层或多层布置；每个下翼缘处的底部主筋在同一平面内间隔布置的根数最多为3根，当每个下翼缘处的底部主筋超过3根时，则底部主筋分为两层或多层布置。在顶部主筋和底部主筋均为上下两层的状态下，上层的顶部主筋的根数为6根，其余顶部主筋布置在下层，下层的底部主筋的根数为3根，其余底部主筋布置在上层，所述箍筋也分为上下两层，对应搁置在相应一层的主筋上。这样能更好增强板桩的强度。因板桩在打桩过程中，其两端受力较大，对板桩两端需要的强度要求较高，进一步改进，上述桩身的两端各有一段箍筋加密区，箍筋加密区以外的桩身部分为箍筋正常区，箍筋加密区的单位长度内箍筋的数量多于箍筋正常区的单位长度内箍筋的数量。对各部位强度区分设置，在保证强度要求的同时，尽可能减少成本。作为优选，上述箍筋加密区的长度为50cm～200cm，箍筋加密区中相邻两箍筋之间的间距为8cm～12cm，箍筋正常区中相邻两箍筋之间的间距为15cm～20cm。本加密区的长度及加密区中单位长度中箍筋的间距最为合理，即满足强度要求，又尽量降低成本。更进一步改进，上述顶部沿桩身长度方向分成两段，一段为加厚区，另一段为正常区，加厚区的厚度大于正常区的厚度，加厚区的长度小于正常区的长度，且加厚区位于桩身的桩头位置，所述加厚区与正常区之间通过斜面过渡区衔接。加厚区与正常区通过斜面过渡区形成逐渐的过渡，将两者结合更好，也增加加厚区的强度。位于桩身的桩头位置处的顶部形成有加厚区，使得桩头位置的横截面积加大，同时桩头的强度也增加，这样在打桩过程中，因桩锤与桩头的接触面积增加，可将桩锤的的冲击力分散开，又因桩头的强度增强，在这两者共同作用下，有效确保在打桩过程中，桩头不易被打裂或破损，能大大提高桩的施工性能。其还能确保围护的美观及几字型板桩的结构性能，同增加金属端板相比，设置加厚区成本更低，而且无需额外固定的步骤，只需对板桩模具作适应性调整即可，工序简单。加厚区不能太厚太长，太厚太长会增加板桩成本，加厚区也不能太薄太短，太薄太短则不能很好起到防破损功效，经本领域工程师多次演算和测试，作为优选，上述加厚区的厚度为12cm～60cm，所述加厚区的长度为30cm～150cm。为进一步增加加厚区的强度，上述加厚区中箍筋布置的更密更多，相邻两箍筋之间的间距为3cm～6cm。更进一步改进，位于桩尾的两个所述下翼缘中，其中一个下翼缘的外侧具有逐渐向内倾斜并延伸至桩尾端面的斜面，斜面与竖直方向形成桩尾楔角，因桩尾一侧形成桩尾楔角，这样板桩在打入过程中，桩尾楔角会对泥土形成挤土效应，打入过程中可将板桩挤压靠近相邻前一节板状下翼缘的侧面，确保前后相邻两板状结合更紧密，由板桩组合形成的围护强度更高。桩尾楔角的角度不能太大，或斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种性能改良的几字型板桩，包括其内布置有多根主筋和箍筋(2)的桩身(1)，桩身(1)由顶部(11)、位于顶部(11)左右两侧并向下倾斜延伸的腰部(12)、及位于两个腰部(12)底部并向外延伸的下翼缘(13)组成，桩身(1)的横截面为由顶部(11)、两个腰部(12)及两个下翼缘(13)构成的几字形，所述箍筋(2)间隔布置在主筋上；其特征在于：所述主筋分为两部分，一部分为位于顶部(11)位置的顶部主筋(3a)，另一部分为位于两个下翼缘(13)位置的底部主筋(3b)，所述顶部主筋(3a)的总根数为偶数，且等于两个下翼缘(13)的底部主筋(3b)总根数之和，每个下翼缘(13)的底部主筋(3b)的根数相同。

【技术特征摘要】
1.一种性能改良的几字型板桩，包括其内布置有多根主筋和箍筋(2)的桩身(1)，桩
身(1)由顶部(11)、位于顶部(11)左右两侧并向下倾斜延伸的腰部(12)、及位于两个腰部(12)
底部并向外延伸的下翼缘(13)组成，桩身(1)的横截面为由顶部(11)、两个腰部(12)及两个
下翼缘(13)构成的几字形，所述箍筋(2)间隔布置在主筋上；其特征在于：所述主筋分为
两部分，一部分为位于顶部(11)位置的顶部主筋(3a)，另一部分为位于两个下翼缘(13)位
置的底部主筋(3b)，所述顶部主筋(3a)的总根数为偶数，且等于两个下翼缘(13)的底部主
筋(3b)总根数之和，每个下翼缘(13)的底部主筋(3b)的根数相同。
2.根据权利要求1所述的性能改良的几字型板桩，其特征在于：所述顶部主筋(3a)
的总根数为4～24根，每个下翼缘(13)的底部主筋(3b)的根数为2～12根；顶部主筋(3a)
在同一平面内间隔布置的根数最多为6根，当顶部主筋(3a)的总根数超过6根时，则顶部
主筋(3a)分为两层或多层布置；每个下翼缘(13)的底部主筋(3b)在同一平面内间隔布置的
根数最多为3根，当每个下翼缘(13)的底部主筋(3b)超过3根时，则底部主筋(3b)分为两
层或多层布置。
3.根据权利要求2所述的性能改良的几字型板桩，其特征在于：在所述顶部主筋(3a)
和底部主筋(3b)均为上下两层的状态下，上层的顶部主筋(3a)的根数为6根，其余顶部主
筋(3a)布置在下层，下层的底部主筋(3b)的根数为3根，其余底部主筋(3b)布置在上层，
所述箍筋(2)也分为上下两层，对应布置在相应一层的主筋上。
4.根据权利要求1所述的性能改良的几字型板桩，其特征在于：所述桩身(1)的两
端各有一段箍筋加密区(M1)，箍筋加密区(M1)以外的桩身(1)部分为箍筋正常区(M2)，箍
筋加密区(M1)的单位长度内箍筋(2)的数量多于箍筋正常区(M2)的单位长度内箍筋(2)的
数量。
5.根据权利要求4所述的性能改良的几字型板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛涛，高军峰，
申请(专利权)人：上海大禺预制构件有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31