装配式圆形桩结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种装配式圆形桩结构，包括位于圆形桩孔内的地下段，地下段和桩孔之间设有填充层，地下段包括若干个相互拼装的预制标准单元，每个预制标准单元均为圆形截面；每个预制标准单元均设置有预留孔，所有预制标准单元通过预留孔贯穿有预应力筋，且相邻两个预制标准单元的连接处均设有剪力键。上述圆形桩结构的构筑方法包括采用机械开挖圆形桩孔，并在圆形桩孔内设置泥浆护壁；拼装预制标准单元，在预留孔内贯穿预应力筋，形成地下段；张拉吊装预应力筋，使地下段形成整体构件，将地下段整体吊装至桩孔内；清理泥浆护壁，采用导管法在地下段和桩孔之间的缝隙填充填充料，使地下段和桩孔紧密结合；采用后张法施加预应力封锚。

Prefabricated circular pile structure

【技术实现步骤摘要】
装配式圆形桩结构
本技术涉及装配式建筑
，特别涉及一种装配式圆形桩结构。
技术介绍
桩结构应用极为广泛，在土木工程中一般适用于如下领域：1)作为路基填方段支挡结构，与挡土板构成桩板结构，作用是抵抗土压力保持路基结构稳定；2)在滑坡地段作为抗滑桩抵抗滑坡推力，加固滑体保持滑坡稳定。传统的抗滑桩为现浇矩形结构，采用人工挖孔现浇成型。在一些高寒高海拔山区陡坡地段的铁路、公路工程如采用传统施工工艺，会导致问题如下：1)现浇混凝土需立模板浇筑且养护困难(空气干燥、温度极低、紫外线强烈)，不但质量难以保证且严重影响施工进度，延长工期；2)人工挖孔且需要设置钢筋混凝土护壁，安全风险高、效率低，以川藏铁路为例，海拔2km以上不允许人工作业(缺氧及狭小环境作业)。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种装配式圆形桩结构。为了实现上述专利技术目的，本技术提供了以下技术方案：一种装配式圆形桩结构，包括位于圆形桩孔内的地下段，所述地下段和所述桩孔之间设有填充层，所述地下段包括若干个相互拼装的预制标准单元，每个所述预制标准单元均为圆形截面；每个所述预制标准单元均设置有预留孔，所有所述预制标准单元通过预留孔贯穿有预应力筋，且相邻两个所述预制标准单元的连接处均设有剪力键。本技术所述的装配式圆形桩结构，可在工厂预制生产预制标准单元，在现场拼装即可成型，采用装配式结构，解决了现浇混凝土需立模板浇筑且养护困难的问题，且保证了施工质量，可加快施工进度。另一方面，本技术由于采用了预制标准单元且设有填充层，较现有的现浇方案，可降低对桩孔开挖精度的要求，可直接采用机械设备开挖圆形桩孔，解决了人工挖孔安全风险高、效率低的问题，可进一步提高施工效率。最后本技术通过设置填充层，解决了装配式结构连接处受力薄弱，耐久性差的问题，且解决了大型机械挖孔无法与桩结构尺寸完全匹配的问题；通过设置剪力键，满足抗剪强度需求。优选的，桩结构还包括位于所述桩孔上方的地上段，所述地上段与所述地下段相连接，所述地上段由若干个所述预制标准单元拼装而成，且在所述预制标准单元上设有外凸部，所述外凸部用于安装挡土板。本技术通过在桩结构上设置外凸部，解决了挡土板搭板困难的问题，桩结构和挡土板配合形成桩板结构，可有效抵抗土压力保持路基结构稳定。优选的，所述外凸部与所述预制标准单元为一体成型结构件，可直接在工厂预制加工，减少现场施工工序，加快施工进度。优选的，所述填充层采用的填充料包括混凝土和/或水泥与弃渣混合料，并带有速凝和微膨胀性。为了节约成本及工期，填充料尽量使用廉价且利于养护的材料。优选的，每个所述预制标准单元均包括本体，在所述本体内设有预留槽和纵筋，所述纵筋伸出所述本体，并伸入相邻预制标准单元的预留槽内，通过灌浆进行连接。通过在相邻两个标准预制单元之间连接纵筋，可以提高结构抗震性能。优选的，所述本体上设有母头端和公头端。所述母头端设有若干个所述预留槽，其每个预留槽的侧面均设有双层钢筋结构，每个所述预留槽内还设有第一灌浆套筒；所述公头端设有与预留槽相同数量的纵筋，且每根纵筋的一端与所述双层钢筋结构相连接，另一端伸出所述本体外，且伸出所述本体外的长度与述预留槽的高度相适配，所述公头端在每根纵筋处还设有第二灌浆套筒，所述第二灌浆套筒的横截面尺寸与所述第一灌浆套筒的横截面尺寸相适配，所述第二灌浆套筒能够插入所述第一灌浆套筒内。利用灌浆套筒技术解决了预制标准单元之间的纵向连接问题，通过配置纵筋，满足了构件截面的抗弯受力需求。第一灌浆套筒和第二灌浆套筒相适配，也保证平截面及斜截面具备足够的抗剪能力。箍筋是斜截面抗剪有效措施，单元连接处可根据实际情况设置箍筋加强。通过设计双层钢筋结构与纵筋相连接，也可以进一步提高构件的抗弯能力。优选的，所述第一灌浆套筒和第二灌浆套筒之间设置成过盈连接，进一步提高抗剪切能力。优选的，所述第一灌浆套筒和第二灌浆套筒均为整体式灌浆套筒，位于母头端的所有所述第一灌浆套筒预制成整体钢结构，位于公头端的所有所述第二灌浆套筒预制成整体钢结构，并直接预埋在本体内。整体式灌浆套筒相对于现有的一套灌浆套筒只能连接一根耗能钢筋的方式，通过合理布置箱室的大小和位置，箱室的大小可以仅稍大于待连接的纵筋或预应力筋，可以大大改善灌浆套筒拼接缝接头处钢筋拥堵情况，从而可大幅加密耗能钢筋布置，提高桩结构的抗震耗能性能。优选的，整体式灌浆套筒包括内壁和外壁，在所述内壁和外壁之间连接有若干个分隔板，从而形成若干个箱室，每个箱室可用于连接一根纵筋或预应力筋，所述内壁、外壁和分隔板均为钢板结构。优选的，所述分隔板上开设有连通孔，所述连通孔使得所有所述箱室相互连通。仅需进行一次施工即可连接相邻两个预制标准单元的全部纵筋或预应力筋，施工工艺简单，可节约施工时间，提高施工质量。优选的，所述双层钢筋结构的一端通过钢筋连接接头与所述纵筋相连接；或所述双层钢筋结构之间的间距呈渐缩设置，所述双层钢筋结构的一端与所述纵筋焊接连接。优选的，每个所述预制标准单元在挡土侧布置的所述纵筋、预应力筋的数量大于非挡土侧，且在挡土侧沿径向布置有至少两排所述纵筋，以满足横向受力需求。本技术还公开了一种装配式圆形桩结构的构筑方法，构筑所述的一种装配式圆形桩结构，包括以下步骤：步骤一：采用机械开挖圆形桩孔，并在圆形桩孔内采用泥浆护壁；步骤二：拼装预制标准单元，在预留孔内贯穿吊装预应力筋和纵向受力预应力筋，形成地下段；步骤三：张拉吊装预应力筋，使地下段形成整体构件；步骤四：将地下段整体吊装到桩孔内；步骤五：清理泥浆护壁，采用导管法在地下段和桩孔之间的缝隙填充填充料，使地下段和桩孔紧密结合；步骤六：采用后张法施加预应力封锚。本技术所述的构筑方法，采用机械开挖圆形桩孔，解决了人工挖孔安全风险高、效率低的问题；采用工厂预制，现场拼装预制标准单元的形式，可提高施工质量，加快施工进程；采用分段张拉预应力方法，保证了吊装过程结构稳定；采用导管法注浆封闭解决了连接件耐久性问题、地下段与地基接触问题。优选的，所述步骤五和步骤六之间，还包括以下步骤：松开吊装预应力锚具，在地下段和地上段之间的接缝处涂刷环氧树脂；拼装预制标准单元，在预留孔内贯穿预应力筋，形成地上段，直至设计高度位置。拼装完成的地上段可和挡土板配合使用，形成桩板结构。优选的，拼装预制标准单元时，往一个所述预制标准单元的预留槽内灌浆并振捣密实，将另一个所述预制标准单元的第二灌浆套筒插入所述预制标准单元的第一灌浆套筒内，将另一个所述预制标准单元的纵筋插入所述预留槽内。与现有技术相比，本技术所述的装配式圆形桩结构的有益效果：本技术所述的装配式圆形桩结构，可在工厂预制生产预制标准单元，在现场拼装即可成型，采用装配式结构，解决了极寒条件下现浇混凝土需立模板浇筑且养护困难的问题，解决水下灌注本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式圆形桩结构，其特征在于，包括位于圆形桩孔内的地下段，所述地下段和所述桩孔之间设有填充层，所述地下段包括若干个相互拼装的预制标准单元，每个所述预制标准单元均为圆形截面；/n每个所述预制标准单元均设置有预留孔，所有所述预制标准单元通过预留孔贯穿有预应力筋，且相邻两个所述预制标准单元的连接处均设有剪力键。/n

【技术特征摘要】
1.一种装配式圆形桩结构，其特征在于，包括位于圆形桩孔内的地下段，所述地下段和所述桩孔之间设有填充层，所述地下段包括若干个相互拼装的预制标准单元，每个所述预制标准单元均为圆形截面；
每个所述预制标准单元均设置有预留孔，所有所述预制标准单元通过预留孔贯穿有预应力筋，且相邻两个所述预制标准单元的连接处均设有剪力键。


2.根据权利要求1所述的装配式圆形桩结构，其特征在于，还包括位于所述桩孔上方的地上段，所述地上段与所述地下段相连接，所述地上段由若干个所述预制标准单元拼装而成，且在所述预制标准单元上设有外凸部，所述外凸部用于安装挡土板。


3.根据权利要求2所述的装配式圆形桩结构，其特征在于，所述外凸部与所述预制标准单元为一体成型结构件。


4.根据权利要求1-3任一所述的装配式圆形桩结构，其特征在于，每个所述预制标准单元均包括本体，在所述本体内设有预留槽和纵筋，所述纵筋伸出所述本体，并伸入相邻预制标准单元的预留槽内，通过灌浆进行连接。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泉，徐骏，高柏松，郭海强，王占盛，李炼，陶奇，庞林，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51