一种可提高桩底竖向承载力的预制管桩制造技术

本实用新型专利技术提供一种可提高桩底竖向承载力的预制管桩，包括中空的桩体，所述桩体的上部的内径相同，所述桩体的下部从距离桩底高度处至桩底的内径逐渐缩小。本实用新型专利技术通过提高预制管桩桩底部混凝土受力面积，从而提高预制管桩桩底竖向承载力，即在做预制管桩时，保持上部与现有预制管桩不变，从距预制管桩底部h处开始逐渐加大混凝土部分，直至管桩桩底，得到的预制管桩较以往预制管桩桩底混凝土厚度增大t，预制管桩桩底混凝土受力面积也随之增大，从而提高预制管桩桩底竖向承载力。从而提高预制管桩桩底竖向承载力。从而提高预制管桩桩底竖向承载力。

A prefabricated pipe pile which can improve the vertical bearing capacity of pile bottom

【技术实现步骤摘要】
一种可提高桩底竖向承载力的预制管桩


[0001]本技术涉及桥梁施工领域，特别涉及一种可提高桩底竖向承载力的预制管桩。

技术介绍

[0002]桥梁在人们的交通生活中不可替代，桥梁的存在方便人们的日常生活，解决跨水或越谷等地之间的交通问题，发挥重要作用。桩作为桥梁的一部分，承担着桥梁的竖向承载力，因此，桩的竖向承载力即决定了桥的竖向承载力。近些年，装配式的推广，使桥梁等工程的建设速度大幅提高，预制构件也得到广泛应用。其中预制管桩因为施工简单，施工周期短，技术难度低，环保效益高，且可以大幅度降低成本，节约钢筋等优点，被经常应用于桥梁建设中。目前所用的预制管桩，内径往往沿桩长是固定的，导致桩底混凝土受力面积小，能够承受的竖向承载力较低，而预制管桩的竖向承载力即决定了装配式桥的竖向承载力，因此，提高预制管桩的竖向承载力十分必要。

技术实现思路

[0003]基于上述内容，有必要提供一种可提高桩底竖向承载力的预制管桩，以解决以往预制管桩桩底竖向承载力较低的问题。
[0004]为达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：
[0005]一种可提高桩底竖向承载力的预制管桩，包括中空的桩体，所述桩体的上部的内径相同，所述桩体的下部从距离桩底h高度处至桩底的内径逐渐缩小，h的范围为其中，F为预制管桩的竖向承载力，τ为桩体混凝土材料的设计容许切应力，D1为桩体的外径，D2为桩体距离桩底的高度大于h的部分的内径，t为桩体桩底的厚度差，该厚度差为所述桩体桩底的厚度与桩体距离桩底的高度大于h的部分的厚度之差。
[0006]进一步的，所述桩体桩底的厚度差t的范围为其中，[σ]为桩体混凝土材料的容许压应力，d
管
为桩体桩底应留出下管的直径。
[0007]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0008]1、本技术提出的预制管桩，较现有的预制管桩而言，可以提高预制管桩桩底竖向承载力，其具体是通过提高预制管桩桩底部混凝土受力面积，加大桩体桩底混凝土厚度，来提高预制管桩桩底竖向承载力。
[0009]2、本技术能够适用于多种直径的预制管桩，且施工方便，结构简单，操作便利，具有很高的推广价值。
附图说明
[0010]图1是本技术的纵向行剖面图。
[0011]图2是图1中1
‑
1处的横向剖面图。
[0012]图3是图1中2
‑
2处的横向剖面图。
[0013]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
[0014]请参阅图1
‑
3，在本技术的一种较佳实施方式中，一种可提高桩底竖向承载力的预制管桩，包括中空的桩体，所述桩体的上部的内径相同，所述桩体的下部从距离桩底h高度处至桩底的内径逐渐缩小，h的范围为其中，F为预制管桩的竖向承载力，τ为桩体混凝土材料的设计容许切应力，D1为桩体的外径，D2为桩体距离桩底的高度大于h的部分的内径，t为桩体桩底的厚度差，该厚度差为所述桩体桩底的厚度与桩体距离桩底的高度大于h的部分的厚度之差。进一步的，所述桩体桩底的厚度差t的范围为其中，[σ]为桩体混凝土材料的容许压应力，d
管
为桩体桩底应留出下管的直径。
[0015]本技术通过提高预制管桩桩底部混凝土受力面积，从而提高预制管桩桩底竖向承载力，即在做预制管桩时，保持上部与现有预制管桩不变，从距预制管桩底部h处开始逐渐加大混凝土部分，直至管桩桩底，得到的预制管桩较以往预制管桩桩底混凝土厚度增大t，预制管桩桩底混凝土受力面积也随之增大，从而提高预制管桩桩底竖向承载力。
[0016]对于本技术的预制管桩，h和t的取值范围是通过如下方法确定。
[0017]首先是桩体桩底的厚度差t的确定：
[0018]①
假定选取底部应留出下管的直径d
管
，为了方便下管灌注混凝土，d≥d
管
，其中，d为预制管桩桩底的内径，且，d＝D2‑
2t，故，
[0019]②
假定预制管桩竖向承载力是F，由于需要考虑混凝土的容许压应力[σ]，因此有其中，A是混凝土受压面积，故有，从而可以推导出，
[0020]综上
①②
所述，t的取值范围为
[0021]其次是h(也称为预制管桩厚度增加的高度)取值范围的确定：
[0022]为了防止底部多出来的混凝土厚度不被剪坏，应满足其中，A'为所承受剪力的面积，F'为桩体桩底多出来t厚度的混凝土所承受的力，
由此得出即为h的取值范围。
[0023]本技术所设计的预制管桩的制作过程如下：
[0024]步骤一，根据预制管桩安装平台处与预制管桩连接情况，确定预制管桩的内外直径大小，即D1，D2的大小。
[0025]步骤二，根据已知桥梁所需的最大竖向承载力F，以及所用灌混凝土管(下管)的直径大小d
管
,加之步骤一中预制管桩内外直径大小，带入厚度差t的公式，算出所需桩体桩底加厚的厚度差t的取值范围，然后选取合适的t值。
[0026]步骤三，根据选取桩体桩底的厚度差t，带入上文计算后得出预制管桩厚度增加的高度h的取值范围，然后选取合适的h值。
[0027]步骤四，根据预制管桩内外直径大小，桩体桩底加厚的厚度差t，以及厚度增加的高度h,制作预制管桩的模具。即从距桩底h处开始逐渐向内减少内径，直至底部让内径变为D2‑
2t，而上部与原预制管桩一致。
[0028]步骤五，模具制作完毕，将钢筋笼放入模具中后，将下管深入模具内侧直至桩底，灌入混凝土，干后即完成制作。
[0029]上述说明是针对本技术较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本技术的专利申请范围，凡本技术所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本技术所涵盖专利范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可提高桩底竖向承载力的预制管桩，包括中空的桩体，其特征在于：所述桩体的上部的内径相同，所述桩体的下部从距离桩底h高度处至桩底的内径逐渐缩小，h的范围为其中，F为预制管桩的竖向承载力，τ为桩体混凝土材料的设计容许切应力，D1为桩体的外径，D2为桩体距离桩底的高度大于h的部分的内径，t为桩体桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华，农纪源，王希瑞，王龙林，于孟生，杨雨厚，何清，黎力韬，施培华，
申请(专利权)人：广西交科集团有限公司，
类型：新型
国别省市：