一种新型预制钢管桩制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型预制钢管桩，属于建筑桩基工程技术领域，为解决桩的抗压及抗拔承载力低的问题而设计。本实用新型专利技术由上部桩体、肋板、注浆孔、下部桩体、翼缘及桩尖组成；所述的上部桩体为中空的变截面桩体，大截面桩身为圆台体，小截面桩身为圆柱体，桩身外表面设有呈对称分布的4个肋板，肋板侧表面为梯形，肋板之间设有注浆孔；所述的下部桩体为中空的圆柱体，桩身侧壁设有翼缘，翼缘之间设有注浆孔；所述的翼缘为四棱柱且外端面呈竖向分布，与桩身夹角为45°，其长度由上至下逐渐减小。该结构施工简便，工程实用性强，可实现桩周土体的加固，大幅度提高桩侧摩阻力，可广泛应用于各种类型的软土地基中。

A new type of prefabricated steel pipe pile

The utility model relates to a new type of prefabricated steel pipe pile, which belongs to the technical field of building pile foundation engineering, and is designed to solve the problem of pile compression and low uplift bearing capacity. The utility model consists of the upper pile body, the rib plate, the grouting hole, the lower pile body, the wing edge and the pile tip. The upper pile body is a hollow cross section pile body, the large section pile body is a circular body, the small section pile body is a cylinder, the outer surface of the pile has 4 ribs with symmetrical distribution, the side surface of the rib plate is trapezoid, and the ribs are arranged between the ribs. There is a grouting hole; the lower pile body is a hollow cylinder, the side wall of the pile is provided with a flange, and a grouting hole is arranged between the flange. The flange is four prism and the outer end face is vertically distributed, and the angle of the pile body is 45 degrees, and the length of the flange is gradually reduced from top to bottom. The structure of the structure is simple and practical, it can strengthen the soil of the pile, greatly improve the friction resistance of the pile side, and can be widely used in various types of soft soil foundation.

【技术实现步骤摘要】
一种新型预制钢管桩
本技术属于建筑桩基工程
，具体涉及一种新型预制钢管桩，该结构可实现桩周土体的加固，大幅度提高桩侧摩阻力，可广泛应用于各种类型的软土地基中。
技术介绍
随着现代建筑行业的快速发展以及科学技术的突破与不断进步，在我国沿海地区的工程建设项目逐渐增多，而我国沿海地区广泛分布着各种类型的软土地层，软土类地层压缩性高、含水量大，而且地基承载能力与抗剪强度都非常低，在这类地基上进行工程建设极易出现较大的不均匀沉降，导致结构失稳破坏，故需对原有地基进行加固处理，而采用打入预制钢管桩来提高承载性是比较常用的方法之一。软土地基孔隙率高、难于压密，传统预制钢管桩表面光滑，桩与周围土层的作用较弱，桩侧摩阻力难以发挥，承载能力较低，为了解决上述问题，在国家自然科学基金项目（编号：41372288）的资助下，我们研制了一种新型预制钢管桩来实现各种类型的软土地基的加固，从而提高承载特性，减小不均匀沉降，以满足工程实际的需要。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种新型预制钢管桩，能够实现桩周土体的加固，大幅度提高桩侧摩阻力，可广泛应用于各种类型的软土地基中。本技术所采取的技术方案是：一种新型预制钢管桩，它主要由上部桩体、肋板、注浆孔、下部桩体、翼缘及桩尖组成；其特征在于，所述的上部桩体为中空的变截面桩体，竖的虚线表示管壁内表面，大截面桩身为圆台体，上部端面面积大于下部端面，小截面桩身为圆柱体，桩身外表面设有呈对称分布的4个肋板，肋板侧表面为梯形，下部边长大于上部边长，肋板之间设有注浆孔，所述的下部桩体为中空的圆柱体，桩身侧壁设有翼缘，翼缘之间设有注浆孔，横的虚线表示注浆孔内表面。所述的翼缘为四棱柱且外端面呈竖向分布，与桩身夹角为45°，其长度由上至下逐渐减小。优选的，上部桩体为中空的变截面桩体，小截面桩身设有呈对称分布的4个肋板，肋板之间设有注浆孔。优选的，下部桩身侧壁设有翼缘，其与桩身夹角为45°，翼缘长度由上至下逐渐减小。本技术的施工使用方法是：一种新型预制钢管桩，施工时，使用桩机将预制钢管桩缓缓打入地基中设计标高，控制打入过程中桩体的垂直度不超过0.5%；在将预制钢管桩打入地基设计标高后，移走桩机，将高压注浆设备与桩顶的中空部位相连接进行注浆操作，使浆液进入桩体内部，浆液充满桩体内部后从注浆孔渗出到桩周软土地层，并填满桩身与周围土层之间的空隙，硬化后上部变截面桩身和肋板与周围土层结合为一体，下部桩身和翼缘与周围土层结合为一体，完成施工。本技术的工作原理是：一种新型预制钢管桩，上部桩体大截面桩身为圆台体，端面面积由上至下逐渐减小，实现了桩身的变截面，增加了桩侧摩阻力；小截面桩身表面设有4个肋板，肋板上下表面与大截面桩身连接在一起，上部的大截面桩身可通过肋板将承受的荷载传递给下部的大截面桩身，使大截面桩身大于小截面桩身的那部分共同受力，提高桩的抗压承载力，肋板侧表面为梯形，下部边长大于上部边长，实现了应力扩散，从而提高桩的承载力；下部桩身侧壁通过设置翼缘来增大桩身与周围土体的接触面积，翼缘的长度由上至下逐渐减小，实现了桩身的变截面，提高了桩侧摩阻力；上部桩体小截面桩身翼板之间和下部桩体翼缘之间都设有注浆孔，可在桩与土之间的空隙中注入浆液，形成结石体，使桩身与周围土体连接更为牢固，从而对桩周地基进行了加固，提高了桩身承载能力。本技术的有益效果是：一种新型预制钢管桩，上部桩体大截面桩身为变截面的圆台体，且在小截面桩身设有肋板，上部变截面桩身和肋板会和周围的土土体紧密结合在一起，使桩身受力与土体受力协调一致，从而增加了桩基础的稳固性能和抗压性能；上部桩体小截面桩身肋板之间和下部桩体翼缘之间都设有注浆孔，可在桩与土之间的空隙中注入浆液，形成结石体，使桩身与周围土体连接更为牢固，从而对桩周地基进行了加固，提高了桩身承载能力；上部桩体注浆孔设置在小截面桩身上，并且设置在肋板之间，下部桩体注浆孔设置在翼缘之间，由于上部桩体大截面桩身和肋板以及下部桩体翼缘多出一部分，故注浆孔不会和土直接接触，可有效防止注浆孔堵塞，并增大了桩身与浆液的接触面积，工程实用性强；下部桩身侧壁设有翼缘，翼缘与桩夹角为45°，翼缘长度由上至下逐渐减小，可以较为容易地打入地基中，且翼缘会和周围的土层产生协同作用，能够有效改善桩周土体的物理力学性质，从而提高桩体承载能力。附图说明图1为本技术一种新型预制钢管桩示意图。附图标记：（1）上部桩体；（2）肋板；（3）注浆孔；（4）下部桩体；（5）翼缘；（6）桩尖。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。如图1所示，一种新型预制钢管桩，它主要由上部桩体（1）、肋板（2）、注浆孔（3）、下部桩体（4）、翼缘（5）及桩尖（6）组成；其特征在于，所述的上部桩体（1）为中空的变截面桩体，竖的虚线表示管壁内表面，大截面桩身为圆台体，上部端面面积大于下部端面，小截面桩身为圆柱体，桩身外表面设有呈对称分布的4个肋板（2），肋板（2）侧表面为梯形，下部边长大于上部边长，肋板（2）之间设有注浆孔（3），所述的下部桩体为中空的圆柱体，桩身侧壁设有翼缘（5），翼缘（5）之间设有注浆孔（3），横的虚线表示注浆孔（3）内表面。所述的翼缘（5）为四棱柱且外端面呈竖向分布，与桩身夹角为45°，其长度由上至下逐渐减小。成桩时，根据现场所需的桩长与桩径在工厂内预制出如上所述的预制钢管桩，预制钢管桩的各部分应为焊接连接或一体成型，使其具有足够的强度。施工时，使用桩机将预制钢管桩缓缓打入地基中设计标高，控制打入过程中桩体的垂直度不超过0.5%；在将预制钢管桩打入地基设计标高后，移走桩机，将高压注浆设备与桩顶的中空部位相连接进行注浆操作，使浆液进入桩体内部，浆液充满桩体内部后从出浆孔渗出到桩周软土地层，并填满桩身与周围土层之间的空隙，硬化后上部变截面桩身和肋板与周围土层结合为一体，下部桩身和翼缘与周围土层结合为一体，完成施工。作为改进，上部桩体为中空的变截面桩体，小截面桩身设有呈对称分布的4个肋板，肋板之间设有注浆孔。作为改进，下部桩身侧壁设有翼缘，其与桩身夹角为45°，翼缘长度由上至下逐渐减小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型预制钢管桩，它主要由上部桩体（1）、肋板（2）、注浆孔（3）、下部桩体（4）、翼缘（5）及桩尖（6）组成；其特征在于，所述的上部桩体（1）为中空的变截面桩体，竖的虚线表示管壁内表面，大截面桩身为圆台体，上部端面面积大于下部端面，小截面桩身为圆柱体，桩身外表面设有呈对称分布的4个肋板（2），肋板（2）侧表面为梯形，下部边长大于上部边长，肋板（2）之间设有注浆孔（3）；所述的下部桩体为中空的圆柱体，桩身侧壁设有翼缘（5），翼缘（5）之间设有注浆孔（3），横的虚线表示注浆孔（3）内表面；所述的翼缘（5）为四棱柱且外端面呈竖向分布，与桩身夹角为45°，其长度由上至下逐渐减小。

【技术特征摘要】
1.一种新型预制钢管桩，它主要由上部桩体（1）、肋板（2）、注浆孔（3）、下部桩体（4）、翼缘（5）及桩尖（6）组成；其特征在于，所述的上部桩体（1）为中空的变截面桩体，竖的虚线表示管壁内表面，大截面桩身为圆台体，上部端面面积大于下部端面，小截面桩身为圆柱体，桩身外表面设有呈对称分布的4个肋...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一，张杰，李亚洲，常龙龙，关继超，李文胜，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37