本发明专利技术提供一种预应力高强混凝土矩形桩，该矩形桩的形状为中空圆孔筒状呈矩形的长方体，长方体四边内角为相等的圆弧转角，圆弧转角半径为4－35mm；端板为四边设焊接坡口的矩形端板，端板中央设有与所述矩形桩同心等圆的圆孔，并分别固定在矩形桩的两端，钢筋笼包括有主筋及连接在主筋上的螺旋状箍筋，主筋的两端分别与端板连接。同时提供一种制作预应力高强混凝土矩形桩的成型模具。有益效果是该矩形桩的桩身延性好、成桩承载力大、抗弯抗剪性能好、抗震能力强。该矩形桩省料，自重轻。该矩形桩的成型模具在离心机上转动的同时产生高频震动，以利于提高混凝土在模具内的致密度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是涉及建筑基坑工程支护结构、建筑物、构筑物一个基桩形状和构造的改进及其成型模具，特别是一种预应カ高强混凝土矩形桩及其成型模具。
技术介绍
作为基桩工程的桩材在市场上较多，如有管桩、各类方桩、灌注桩、钻孔桩等，这些桩材主要分非预应カ构件和预应カ构件ニ大类。预应カ构件桩材包括，管桩、离心预应カ方桩等。它们的缺点是，四边承受荷载的能力相同，而实际很多エ况下，桩的承受荷载是有方向性的，如在基坑或高层建筑中，在主受カ方向抗カ小而在另ー个方向则富余较多，造成较大浪费，存在结构特性与承受有方向性荷载不匹配的现象。这个问题在基坑工程中和台湾、日本、中国等多震的地区尤为突出。非预应カ构件桩包括，传统的方桩、沉管灌注桩等。表 现为单桩承载力相对较低，抗弯(拉)抗剪性能差，施工周期长，成桩质量不符合设计要求；运输及使用过程中桩材损坏严重，导致桩身混凝土耐久性不良。预制桩外表光滑，桩材与土层的摩擦力小。也有一种桩端有端板的预应カ离心砼方桩，自重轻、省料，吊装、运输方便，桩身承载カ大。但其主筋布局不够合理，并以预应カ钢筋或普通钢筋作为主筋、桩身抗弯性能差。端板四边无焊接坡ロ，影响了成桩连接牢固性。桩身截面为四边形，建筑施工中桩身四角极易损坏，致使整桩报废，不仅造成浪费，而且还会影响施工进度。传统的基桩两个主轴方向的承载カ相同，但对于实际工程中，其所受的カ是不同的，建筑物的纵向与横向方向的水平カ有很大差异，两个方向巨大差异致使原桩型的结构性能与所受的荷载不匹配。尤其在基坑支护这种方向性极强的基础工程中，传统桩型在平行于基坑支护方向上不能充分发挥其自身的抗弯承载カ。方桩与地面的摩擦カ较大，承载カ比管桩大。但实心方桩沉、耗料多。而制作空心的、桩身延性好，承载カ高，抗弯抗剪性能好的方桩比较困难。此外，在制作混凝土方桩、操作离心成型的模具时，合模、脱模中，跑轮级容易碰击地面，使跑轮形状变成椭圆形。椭圆形的跑轮在离心机上转动时，容易将模具从离心机上抛出酿成事故。另外，在方桩的制作过程中上、下模均以企ロ槽扣合，再以螺栓固定。由于企ロ板密封性差，制作成型中容易出现漏浆现象，致使产品报废。离心成型模具急需改迸。
技术实现思路
本专利技术之目的是弥补上述所述之不足，公开ー种预应カ高强混凝土矩形桩及其成型模具，以利于制作结构特性与承受荷载方向性匹配、且单桩承载カ高，水平抗弯抗剪性能好，抗震能力强，更符合节能减排的预应カ高强混凝土矩形桩。本专利技术的另ー目的是更符合节能减排的预应カ高强混凝土矩形桩的成型模具。为实现上述目的，本专利技术的设计方案是提供一种预应カ高强混凝土矩形桩，该矩形桩包括有钢筋笼，端板，混凝土 ；其中所述矩形桩形状为中空圆孔筒状呈矩形的长方体，长方体四边内角为相等的圆弧转角，圆弧转角半径为4 一 35mm ;所述端板为四边设焊接坡ロ的矩形端板，端板中央设有与所述矩形桩同心等圆的圆孔，井分别固定在矩形桩的两端，所述钢筋笼包括有主筋及连接在主筋上的螺旋状箍筋，主筋的两端分别与端板连接，所述两端板的中空圆孔与矩形桩四边之间设有贯通矩形桩的对称或非対称地多个张カ孔和穿线孔。同时提供ー种制作预应カ高强混凝土矩形桩的成型模具，该模具包括有合拢后成管状的上模、下摸，加固模具的加劲板，用以合模的螺栓，使模具在离心机上转动的跑轮，模具两端的支撑板，在模具合拢处及上模或下模密封槽中设密封圈；其中上模、下模内腔横截面呈“V”字形，上模、下模扣合后内腔截面呈长方形，所述内腔四边转角为四角相等圆弧形，圆弧半径4 一 35mm ;所述的跑轮上设齿牙状高频线。本专利技术的优点是现以截面积为3. 14个单位为例，圆的半径为1，正方形的边长为I. 772，矩形的边长为1X3. 14，则对应的周长分别为6. 25，7. 09，8. 28 ;对应的惯性矩分别为O. 7854,0. 8216,2. 5799。由此，在截面积相同的条件下，矩形的侧面积比圆形的侧面积增加了 32. 48%，比方形的侧面积增加了 16. 78%，矩形的惯性矩比圆形的惯性矩增加了 228. 48%，比方形的惯性矩増加了 214. 01%。因此，矩形桩比同截面积的圆形桩、方形桩的刚度大、抗弯能力高、能承受较大的竖向荷载和水平向荷载。同样，当在满足相同的侧摩阻力或惯性矩时，矩形桩则更加节省材料，从而有较高的经济效益。由于对混凝土矩形桩包括端板和成型模具的设计，使成型方桩的外形呈矩形，增加了结构性能与荷载方向性的匹配性。在方向性较强的基础工程中，能够更好的发挥其自身的抗弯承载力水平。且端板张カ孔和穿线孔的对称和非対称布置的可选择性，使结构性能的方向性更加灵活，能更好的满足具体工程的结构性能需求。由于本矩形桩的两端设有与钢筋笼连接的钢制端板，两矩形端板四边设焊接坡ロ，中央是圆孔，圆孔与四边间对称或非対称地设有张カ孔和穿线孔；钢筋笼的呈螺旋状箍筋连续地焊接在主筋上，所以从结构上讲，本矩形桩主筋布局合理、钢筋笼呈螺旋状箍筋以焊接而成牢固，使产品制作中桩身延性好、成桩承载カ大、抗弯抗剪性能好、抗震能力強。由于矩形桩的两端板中央设有圆孔，混凝土矩形桩的桩心设有与端板中央圆孔直径相同圆筒形的中孔，所以省料，自重轻。离心成型模具的跑轮上设齿牙状高频线，使离心成型模具在离心机上转动的同时产生高频震动，混凝土会在模具内变得特别密实，以利于提高混凝土在模具内的致密度。使矩形桩承载力提供、延性良好、抗弯抗剪性能好。本专利技术的矩形桩制作中对主筋材料的定长落料、对主筋或一根桩整体张拉，对螺旋状箍筋以滚焊机焊接至主筋上，不仅省料省时，而且使产品质量上了ー个台阶。附图说明图I为本专利技术实施例I整体结构示意图；图2为本专利技术实施例2主筋为PCB钢棒的整体结构示意图；图3为实施例I的端板示意图之ー；图4为实施例I的端板示意图之ニ ；图5为实施例I的端板示意图之三；图6为实施例2的端板示意图之一；图7为实施例2的端板示意图之ニ ；图8为实施例2的端板示意图之三；图9为本新型预应カ混凝土矩形桩离心成型模具结构示意图；图IO为图9A-A剖视图。图中I、端板2、焊接坡ロ 3、张カ孔4、穿线孔5、主筋 6、圆弧形7、套箍8、混凝土桩身9、箍筋10、上模10’、下模11、加劲板12、螺栓13、跑轮14、支撑板15、密封圈16、圆弧17、高频线具体实施例方式以下结合附图实施例对本专利技术的预应カ高强混凝土矩形桩及其成型模具作进ー步详细描述。本专利技术的预应カ高强混凝土矩形桩及其成型模具设计思想是基于从矩形桩具有的方向性看，其惯性矩必然要比圆形和方形的惯性矩大，从矩形本身的特性看，当桩横截面积一定时，以圆形周长最小，正方形周长较圆形大，而长方形周长较正方形大，即在相同的混凝土用量条件下，矩桩能获得较大的侧面积，因而可获得更大的侧摩阻力，从而提高桩的承载カ。本专利技术的预应カ高强混凝土矩形桩，该矩形桩包括有钢筋笼，端板，混凝土 ；所述矩形桩形状为中空圆孔筒状呈矩形的长方体，长方体四边内角为相等的圆弧转角6，圆弧转角半径为4 一 35mm ;所述端板I为四边设焊接坡ロ 2的矩形端板，端板I中央设有与所述矩形桩同心等圆的圆孔，井分别固定在矩形桩的两端，所述钢筋笼包括有主筋5及连接在主筋5上的螺旋状箍筋，主筋5的两端分别与端板I连接，所述两端板I的中空圆孔与矩形桩四边之间设有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种预应カ高强混凝土矩形桩，该矩形桩包括有钢筋笼，端板，混凝土 ；其特征是所述矩形桩形状为中空圆孔筒状呈矩形的长方体，长方体四边内角为相等的圆弧转角(6)，圆弧转角半径为4 一 35mm ;所述端板(I)为四边设焊接坡ロ(2)的矩形端板，端板(I)中央设有与所述矩形桩同心等圆的圆孔，井分别固定在矩形桩的两端，所述钢筋笼包括有主筋(5)及连接在主筋(5)上的螺旋状箍筋，主筋(5)的两端分别与端板(I)连接，所述两端板(O的中空圆孔与矩形桩四边之间设有贯通矩形桩的对称或非対称地多个张カ孔(3)和穿线孔(4)。2.根据权利要求I所述的预应カ高强混凝土矩形桩，其特征是所述多个张カ孔(3)中的每个张カ孔(3)两侧等间隔地各设置ー个穿线孔(4)，每个张カ孔(3)分别与两侧穿线孔(4)相连；两端板(I)之间的钢筋笼主筋(5)与矩形桩轮廓线平行，主筋(5)与端板(I)连接处带有镦...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔凤祥，刘永超，朱明亮，苏永刚，王清龙，刘洁，
申请(专利权)人：天津建城基业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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