一种劲性复合桩制造技术

本实用新型专利技术提供一种劲性复合桩，包括：外芯，设于基层土内；内芯，设于外芯内，所述内芯的顶部设有变径段，所述外芯顶部夹设于所述变径段和所述基层土之间的部位为挤压段，所述挤压段倾斜设置。倾斜设置的挤压段除了能够承受切向力F2外，还能额外承受法向力F1，同时还能够借助周围的基层土提高对法向力F1的承载能力，从而提高劲性复合桩承受水平载荷的能力。相比于现有技术中的劲性复合桩而言，通过改变内芯形状，无需在单桩上额外增加工程用料，也能够实现提高单桩水平载荷能力的目的。另一方面，随着外芯挤压发生形变，外芯本身的结构致密程度进一步提高，从而进一步提高了挤压段的强度和受力性能。

【技术实现步骤摘要】
一种劲性复合桩
本技术涉及料场封闭、陆上风电结构
，具体涉及一种劲性复合桩。
技术介绍
劲性复合桩是一种复合载体，即通过水泥土搅拌桩与预应力管桩结合，从而提高其抗压强度。其中水泥土搅拌桩是采用水泥作为固化剂，掺入掺杂比不定的粉煤灰等外加剂，利用搅拌机将软土和水泥强制搅拌形成水泥土，搅拌桩成桩后，再插入预应力管桩，水泥土硬化后紧紧包裹住预制桩体，从而形成强度更高的新型桩体。如图1所示，现有的劲性复合桩包括内芯和外芯。单桩的承载力性能包括水平承载力和竖向承载力。一些应用场合如大跨封闭煤场、条形与圆形封闭料场、风电塔筒基础等，对单桩水平承载力的要求较高，对其竖向承载力要求相对较低。现有的提高桩结构整体的水平承载力的方法为，通过增加桩的数量来承担上部结构的水平载荷。还可以通过增大单桩的外径以提高桩身水平承载力。但是，无论是增加桩的数量，还是增加桩的外径，都需要增加额外的工程用料，导致工程造价变高。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中需要额外增加工程用料来提高单桩水平承载力的缺陷，从而提供一种劲性复合桩。一种劲性复合桩，包括：外芯，设于基层土内；内芯，设于外芯内，所述内芯的顶部设有变径段，所述外芯顶部夹设于所述变径段和所述基层土之间的部位为挤压段，所述挤压段倾斜设置。所述变径段对应的直径尺寸由所述内芯的顶部至底部的方向逐渐变小。所述挤压段的倾斜角度不超过30°。所述变径段对应劲性复合桩顶部一侧的开口内径D不超过所述变径段另一侧开口内径d的二倍。所述变径段的长度L不超过劲性复合桩整体长度的五分之一。所述内芯的厚度小于所述外芯的厚度。所述变径段在长度方向上各处厚度均匀。还包括：桩底封闭结构，设于所述内芯底部且封闭所述内芯底部开口。本技术技术方案，具有如下优点：1.本技术提供一种劲性复合桩，包括：外芯，设于基层土内；内芯，设于外芯内，所述内芯的顶部设有变径段，所述外芯顶部夹设于所述变径段和所述基层土之间的部位为挤压段，所述挤压段倾斜设置。倾斜设置的挤压段除了能够承受切向力F2外，还能额外承受法向力F1，同时还能够借助周围的基层土提高对法向力F1的承载能力，并且土层竖向抗压性能明显优于土层侧向抗剪性能，因此，相对与变截面底部等直径的部位而言，不仅桩身直径局部增大提高了桩身水平承载力，而且F2的水平分量进一步提高了水平承载力，共同提高了桩头的水平承载力，从而提高劲性复合桩承受水平载荷的能力。相比于现有技术中的劲性复合桩而言，通过改变内芯形状，无需在单桩上额外增加工程用料，也能够实现提高单桩水平载荷能力的目的。因桩身水平承载力通常主要取决于桩顶部范围内桩土的作用。具体的桩顶部的具体范围与桩直径有关，以桩的外芯直径为M为例，桩身水平承载力取决于桩顶4M范围内的桩土作用，因此变径段可仅在桩头部位成形。另一方面，在挤压段成型过程中先成型外芯，外芯部分在成型时是圆柱形结构。然后再通过锤击或静压的方式，将内芯打入外芯中。内芯与外芯打入时，保证内芯与外芯的中心轴重合。随着内芯的进一步打入，变径段逐渐接触并贴合挤压外芯的顶部，从而使外芯的顶部逐渐发生形变发生倾斜。同时，随着外芯挤压发生形变，外芯本身的结构致密程度进一步提高，从而进一步提高了挤压段的强度和受力性能。2.本技术提供的劲性复合桩，所述变径段对应的直径尺寸由所述内芯的顶部至底部的方向逐渐变小。径段对应的直径尺寸指变径段整体的尺寸，包含变径段的实体本身，还包括变径段内部的中空空间。因此变径段应看做一个侧面为锥面的锥台，从而提供一个用于接触挤压段的倾斜的挤压面。3.本技术提供的劲性复合桩，还包括：桩底封闭结构，设于所述内芯底部且封闭所述内芯底部开口。防止外芯的材料进入内芯而损失。保证了外芯材料的完整，在内芯压入的挤压过程中能够保持结构被挤密。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为
技术介绍
中现有的劲性复合桩结构的示意图；图2为本技术劲性复合桩结构的示意图；图3为本技术劲性复合桩受力分析示意图；图4为本技术劲性复合桩可替换实施方式的结构示意图。附图标记说明：1、外芯；11、挤压段；2、内芯；21、变径段；3、基层土。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本实施例提供一种劲性复合桩，如图2所示，包括：外芯，设于基层土内；内芯，设于外芯内，所述内芯的顶部设有变径段，所述外芯顶部夹设于所述变径段和所述基层土之间的部位为挤压段11，所述挤压段11倾斜设置。结合图2与图3，倾斜设置的挤压段除了能够承受切向力F2外，还能额外承受法向力F1，同时还能够借助周围的基层土提高对法向力F1的承载能力，从而提高劲性复合桩承受水平载荷的能力。相比于现有技术中的劲性复合桩而言，通过改变内芯形状，无需在单桩上额外增加工程用料，也能够实现提高单桩水平载荷能力的目的。另一方面，在挤压段成型过程中先成型外芯，外芯部分在成型时是圆柱形结构。然后再通过锤击或静压的方式，将内芯打入外芯中。内芯与外芯打入时，保证内芯与外芯的中心轴重合。随着内芯的进一步打入，变径段21逐渐接触并贴合挤压外芯的顶部，从而使外芯的顶部逐渐发生形变发生倾斜。同时，随着外芯挤压发生形变，外芯本身的结构致密程度进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种劲性复合桩，其特征在于，包括：/n外芯(1)，设于基层土(3)内；/n内芯(2)，设于外芯(1)内，所述内芯(2)的顶部设有变径段(21)，所述外芯(1)顶部夹设于所述变径段(21)和所述基层土(3)之间的部位为挤压段(11)，所述挤压段(11)倾斜设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种劲性复合桩，其特征在于，包括：
外芯(1)，设于基层土(3)内；
内芯(2)，设于外芯(1)内，所述内芯(2)的顶部设有变径段(21)，所述外芯(1)顶部夹设于所述变径段(21)和所述基层土(3)之间的部位为挤压段(11)，所述挤压段(11)倾斜设置。


2.根据权利要求1所述的劲性复合桩，其特征在于，所述变径段(21)对应的直径尺寸由所述内芯(2)的顶部至底部的方向逐渐变小。


3.根据权利要求1所述的劲性复合桩，其特征在于，所述挤压段(11)的倾斜角度不超过30°。


4.根据权利要求1或2所述的劲性复合桩，其特征在于，所述变径段...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志伟，李庆建，马骁，柴洁，张宁，刘学武，侯亚委，刘晓东，
申请(专利权)人：中国华电科工集团有限公司，华电重工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11