预应力混凝土离心方桩及其成型模具制造技术

本实用新型专利技术提供一种预应力混凝土离心方桩，所述桩体包括有钢筋笼，混凝土，钢筋笼包括骨架主筋和箍筋，箍筋呈螺旋状连续地焊接在所述骨架主筋上，所述桩体的两端设有与钢筋笼连接的金属端板；金属端板与桩体连接部设置有套箍，桩体四边转角的圆弧半径R分别为18mm、22mm、26mm、32mm。同时提供一种混凝土离心方桩的成型模具。本实用新型专利技术所提供的混凝土离心方桩，省料、自重轻，不易损坏，桩身延性好、成桩承载力大，使用寿命长，抗弯抗剪性能好。成型模具使桩体易脱模，节能减排，保证了预应力混凝土离心方桩制作时合模严密，操作便捷，劳动强度低，生产效率高，离心时不易漏浆，有力的保证了桩体成型质量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

预应力混凝土离心方粧及其成型模具
本技术属建筑领域，是涉及建筑领域中一种基桩形状和构造的改进。具体来说，是一种混凝土离心方桩及其成型模具。
技术介绍
现有的预制桩有很多，如有混凝土实心方桩、混凝土空心方桩、预应力混凝土管桩、预应力空心方桩等。混凝土实心方桩、混凝土空心方桩通常为非预应力预制构件，生产占用场地大，耗用能源大，钢筋笼制作和混凝土成型多为人工操作，机械化程度不高，质量不易保证；抗弯性能差，吊装、运输、施工转运易造成桩身出现裂缝甚至断裂；采用振捣成形，混凝土强度等级一般为C30-C40，桩身结构承载力较低，外型几何尺寸不规则，施工中易夹破，桩破损率高，经济性差。桩身用钢量大，不经济。此外实心方桩自重大，空心方桩虽采用抽芯拔管方法成型，自重轻，但其它问题仍存在。管桩虽是离心成型，具有桩身混凝土强度高的优点，但管桩外表面尺寸小，提供的单桩地基承载力较低；抗弯能力不高，堆放易滚垛，安全性差。现有预应力混凝土空心方桩及其成型模具，如中国专利“预应力高强混凝土方桩及其制造方法和成型模具”，专利号为200710068545. 6，预应力高强混凝土方桩包括钢筋笼，混凝土；其两端设有与钢筋笼连接的方形金属端板，两方形金属端板四边设焊接坡口， 中央是圆孔，圆孔与四边间对称地设有穿线孔和张力孔；钢筋笼的箍筋呈螺旋状连续地焊接在主筋上；桩体和端板的外形呈方形，其四个角为一大一小的两对圆弧，其圆弧角为一对圆弧角90°、圆弧半径25-30mm,另一对圆弧角90°、圆弧半径5_10mm ;桩心是与端板中央圆孔直径相同的圆筒形的中孔。用该专利的成型模具制成的预应力高强混凝土方桩，其桩体中的钢筋笼中的主筋是均匀分布在桩体边沿处的混凝土中的，主筋作用在桩体内的混凝土中的张拉应力也是均匀分布的，由于整个桩的横切面是不对称设计，两对圆弧角处所用的混凝土是不同的，导致各主筋外包裹的混凝土保护层厚薄不均，从而使桩体存在明显缺陷，影响了预应力混凝土方桩的外形美观和质量。再如传统的方桩、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力离心砼方桩，自重轻、省料，吊装、运输方便，桩身承载力大。但其主筋布局不够合理，并以预应力钢筋或普通钢筋作为主筋、桩身抗弯性能差。 端板四边无焊接坡口，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。此外，在现有制作预应力管桩、预应力空心方桩，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，在预应力管桩、预应力空心方桩的制作过程中上、下模均以企口槽扣合，再下模上的合模螺栓通过销轴人工翻转180°后固定。由于人工翻转螺栓很难准确到位，致使企口板密封性差，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进。
技术实现思路
本技术目的之一是提供一种混凝土离心方桩及其成型模具，以减少或避免现有技术所存在的问题，以利于使成桩的四边不易损坏，承载力高、桩身延性好，抗弯抗剪性能好，生产效率高。本技术目的之二是提供一种符合节能减排的混凝土离心方桩的成型模具。为解决上述问题，本技术提供一种混凝土离心方桩，包括有桩体，所述桩体外形呈方形、桩心是圆筒形的中心通孔，桩体的四边转角均呈应力消除圆弧形，圆弧半径相等，桩体包括有钢筋笼，混凝土，所述钢筋笼包括骨架主筋和箍筋，所述箍筋呈螺旋状连续地焊接在所述骨架主筋上，所述桩体的两端设有与钢筋笼连接的金属端板；其中所述金属端板与桩体连接部设置有套箍，桩体四边转角的圆弧半径R分别为18mm、22mm、26mm、 32mm0同时提供一种混凝土离心方桩的成型模具，其中所述成型模具包括有上模、下模、分别固定在上下模上的锁扣装置，上模、下模的内腔横截面均呈三角形，上模与下模扣合后形成的成型模具内腔横截面为正方形，正方形的四个内角均为半径相等的圆弧内角， 成型模具的圆弧半径分别为18mm、22mm、26mm、32mm ；所述锁扣装置包括有螺栓、螺母，在上模与下模合模时，通过弹簧将螺栓与螺母压紧而合模。本技术的效果是生产机械化程度高，质量保证度高，由于采用空心形状，节省材料30%以上，自重轻,运输、堆放方便，吊装、运输、转运时不易损坏，开模方便、施工破损率低，成桩完整性好，桩身抗弯抗剪性能提高40%以上，桩身施工长度较深，使用范围广。离心方桩的成型模具在上模与下模接合处设有定位销，在上模与下模合模时采用上模上带弹簧螺栓与下模上的螺母固定连接，使上模与下模能准确定位，保证了预应力混凝土离心方桩制作时合模严密，操作便捷，劳动强度低，生产效率高，离心时不易漏浆，成型桩体易脱模，有力的保证了桩体成型质量。附图说明图I是本技术混凝土离心方桩的结构示意图图2是本技术混凝土离心方桩的俯视图；图3是图I的截面示意图；图4是图2的A-A截面不意图；图5是本技术模具的结构示意图；图6是图5的D向视图；图7是图5的B-B剖视图；图8是图5的C-C剖视图；图9是图8的E部位的局部放大图。图中I、钢筋笼2、混凝土 3、主筋4、箍筋5、端板7、套箍8、坡口 9、法兰连接板10、托滚11、加强筋12、上模13、锁扣装置14、下模15、方形孔16、法兰孔17、混凝土浆液隔槽18、圆弧内角边19、螺栓20、弹簧21、轴衬22、套盒23、上模连接板24、下模连接板25、螺母帽26、螺母销27、螺母28、吊环29、定位销具体实施方式结合附图及实施例对本技术的混凝土离心方桩及其成型模具加以说明。本技术的混凝土离心方桩结构是，包括有桩体，所述桩体外形呈方形、桩心是圆筒形的中心通孔，桩体的四边转角均呈应力消除圆弧形，圆弧半径相等，桩体包括有钢筋笼1，混凝土 2，所述钢筋笼I包括骨架主筋3和箍筋4，所述箍筋4呈螺旋状连续地焊接在所述骨架主筋3上，所述桩体的两端设有与钢筋笼I连接的金属端板5 ;所述金属端板5与桩体连接部设置有套箍7，桩体四边转角的圆弧半径R分别为18mm、22mm、26mm、32mm。所述金属端板5的外形与所述桩体外形相同，所述金属端板5的四边设置有焊接坡口 8，中央是与所述桩体的中心通孔直径相同的圆孔。所述骨架主筋3为钢棒，所述骨架主筋3与桩体外轮廓线平行，所述骨架主筋3与所述金属端板5连接处设有镦头。所述成型模具包括有上模、下模、分别固定在上下模上的锁扣装置，上模、下模的内腔横截面均呈三角形，上模与下模扣合后形成的成型模具内腔横截面为正方形，正方形的四个内角均为半径相等的圆弧内角，成型模具圆弧半径分别为18mm、22mm、26mm、32mm ； 所述锁扣装置包括有螺栓、螺母，在上模与下模合模时，通过弹簧将螺栓与螺母压紧而合模。在所述上模与下模接合的部位上设有定位销，下模与上模接合的部位上设有与定位销对应的定位孔，合模时定位销与定位孔紧密配合，固定合模位置。在所述上模与下模接合处的上模与下模上分别对称安装有吊环。本技术的混凝土离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土离心方桩，包括有桩体，所述桩体外形呈方形、桩心是圆筒形的中心通孔，桩体的四边转角均呈应力消除圆弧形，圆弧半径相等，桩体包括有钢筋笼(1)，混凝土(2)，所述钢筋笼(1)包括骨架主筋(3)和箍筋(4)，所述箍筋(4)呈螺旋状连续地焊接在所述骨架主筋(3)上，所述桩体的两端设有与钢筋笼(1)连接的金属端板(5)；其特征是：所述金属端板(5)与桩体连接部设置有套箍(7)，桩体四边转角的圆弧半径R分别为18mm、22mm、26mm、32mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔凤祥，刘永超，苏永刚，刘洁，
申请(专利权)人：天津建城基业集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：