專利名稱：預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域，具體涉及基樁。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的基坑支護樁是沿著樁周邊均勻布置鋼筋，而樁身受力特點是靠土體一側(cè)受拉，靠基坑邊一側(cè)受壓，兩側(cè)受力不同，且受力大小不一致，因此，一般而言，都是在受拉的一側(cè)配置鋼筋，這種結(jié)構(gòu)樁的優(yōu)點是施工方便，但缺點也很明顯，即鋼筋不能完全發(fā)揮作用，造成較大浪費。此前，本申請人提出了名稱為“一種部分預應力支護懸臂樁”專利申請，該專利申請根據(jù)樁體兩側(cè)受力狀況不同，對樁體的籠骨架兩側(cè)采用不同的設(shè)計方案，即受壓的一側(cè)采用普通鋼筋，受拉的一側(cè)采用后張預應力鋼絞索，不僅提高了樁體的整體性能， 而且節(jié)約了大量鋼材，具有較好的經(jīng)濟效益。但這種技術(shù)方案仍存在以下缺陷，一是需要在籠骨架受壓、受拉的兩側(cè)分別配置金屬材料；二是由于鋼筋具有較強的韌性，不容易拆除，帶來拆除難度大、拆除成本高。本申請人選用非金屬的替代材料(增強塑料棒材或管材)，作為受壓的一側(cè)的加強材料，既降低了支護樁的成本，又方便拆除，同日申報了專利。由于增強塑料棒材或管材沒有設(shè)置獲得預應力的結(jié)構(gòu)，因此，其強度有待進一步加強。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，增強塑料棒材或管材設(shè)有預應力結(jié)構(gòu)，可進一步提高樁基的整體性能。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，包括樁體內(nèi)的骨架籠，所述樁體受壓一側(cè)的骨架籠上骨架筋至少有一根為后張預應力增強塑料棒材或管材；
所述樁體受拉一側(cè)的骨架籠上骨架筋至少有一根為后張預應力鋼絞索。所述棒材或管材下端固聯(lián)有限位裝置，上端設(shè)有連接件，在連接件與限位裝置之間的所述棒材或管材上設(shè)有套管。所述套管的長度小于連接件與限位裝置之間的所述棒材或管材的長度(棒材或管材需裸露一部分與樁體粘結(jié))。本發(fā)明進一步改進方案是，所述棒材或管材上下兩端設(shè)有螺紋，下端的限位裝置以及上端的連接件分別為連接于棒材或管材上下兩端的螺母；
或所述棒材或管材一端設(shè)有螺紋，所述連接件為螺母，與該端螺紋匹配連接，另一端設(shè)有的限位裝置為擴大頭(注塑為一體)。在上下端螺母的內(nèi)側(cè)設(shè)有墊板。本發(fā)明更進一步改進方案是，所述螺母為塑料或金屬螺母，或與所述棒材或管材為同材質(zhì)。本發(fā)明更進一步改進方案是，下端的限位裝置位于樁體內(nèi)，上端的連接件位于樁體承臺面，在連接件與承臺面之間設(shè)有墊板。本發(fā)明更進一步改進方案是，所述棒材或管材為碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維增強塑料棒材或管材。縮寫FRP，碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維棒材或管材縮寫分別為CFRP、GFRP、AFRP。本發(fā)明更進一步改進方案是，所述套管為塑料管或為金屬管。本發(fā)明更進一步改進方案是，所述鋼絞索上端設(shè)有張拉后的固定連接件，所述鋼絞索上端及其連接件位于承臺內(nèi)。本發(fā)明更進一步改進方案是，所述鋼絞索上至少設(shè)有一個擴大頭，當擴大頭為一個時，所述擴大頭設(shè)置于鋼絞索的下端；
當擴大頭為一個以上時，所述擴大頭從鋼絞索的下端向上端依次設(shè)置。本發(fā)明更進一步改進方案是，所述擴大頭為螺母或擠壓錨或混凝土預制件。本發(fā)明更進一步改進方案是，當擴大頭為混凝土預制件時，所述混凝土預制件上設(shè)有孔，后張預應力鋼絞索穿過所述孔連接固定；
當擴大頭為螺母或擠壓錨時，在螺母或擠壓錨上方的后張預應力鋼絞索上設(shè)有鋼墊板。本發(fā)明更進一步改進方案是，在固定連接件與擴大頭之間的鋼絞索上部設(shè)有套管，下部與樁體粘結(jié)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯優(yōu)點
一、本發(fā)明根據(jù)樁體兩側(cè)受力狀況不同，對樁體的籠骨架兩側(cè)采用不同的設(shè)計方案，即受拉的一側(cè)配置后張預應力鋼絞索，受壓的一側(cè)配置后張預應力增強塑料棒材或管材。根據(jù)有關(guān)文件記載，增強塑料棒材的受壓強度是鋼筋的兩倍以上，其價格低于鋼筋，因此，用這種替代材料制作支護樁，同時對其作后張預應力處理，進一步增強了增強塑料棒材受壓強度高的優(yōu)勢，既提高樁基的整體性能，又能降低支護樁的制作成本、降低工程造價。二、同時，由于增強塑料棒材屬于脆性材料，抗折斷能力較弱，因此方便了拆除施工。


圖I為本發(fā)明軸向剖視示意圖。圖2為圖IA-A剖視示意圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明包括樁體I內(nèi)的骨架籠2，所述樁體I受壓一側(cè)的骨架籠2上的骨架筋有5根為預應力增強塑料棒材3，受拉一側(cè)的骨架籠上的骨架筋也有5根為后張預應力鋼絞索4。其余骨架筋為增強塑料棒材3。所述預應力增強塑料棒材3的上下兩端設(shè)有螺紋，螺母9螺紋連接于棒材3上下兩端，在上下端螺母9的內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼墊板7 (鋼墊板、塑料墊板都可用)。所述螺母9為與所述棒材同材質(zhì)。下端的螺母9位于樁體內(nèi)，上端的螺母9位于承臺11面。仍如圖1、2所示，在連接件與限位裝置之間棒材3上設(shè)有套管10 (位于套管內(nèi)的棒材為光滑表面)，在本實施例中，套管的長度為連接件與限位裝置之間的棒材長度的四分 之三，裸露的棒材與樁體粘結(jié)。所述套管為塑料管。在本實施例中，所述增強塑料棒材為碳纖維棒材，增強塑料棒材的直徑為IOmm(棒材直徑根據(jù)樁體承受力的大小設(shè)置)。如圖1、2所示，所述鋼絞索4上端設(shè)有張拉后的固定連接件5，所述連接件5位于承臺面，在連接件與承臺面之間設(shè)有墊板7。在本實施例中連接件5選用錨夾具。所述鋼絞索上設(shè)有一個擴大頭6，所述擴大頭6設(shè)置于鋼絞索的下端；所述擴大頭為螺母。在螺母上方的后張預應力鋼絞索上設(shè)有鋼墊板7。后張預應力鋼絞索上部設(shè)有套管8，下部與樁體粘結(jié)(大致是樁體內(nèi)鋼絞索長度的四分之一)。樁體灌注好后，然后上端做承臺(對于受力較小的樁體可以不做承臺，承臺或稱之為冠梁)。待達到一定強度， 擰動棒材3上端的螺母9張拉棒材使其具有預應力，同樣，可用設(shè)備張拉鋼絞索后再用錨具將其鎖緊?？梢愿鶕?jù)基坑開挖深度，分次張拉鋼絞索和棒材，例如，開挖到一定深度后張拉一根，再挖到一定的深度再張拉一根。
權(quán)利要求
1.一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，包括樁體內(nèi)的骨架籠，其特征在于所述樁體受壓一側(cè)的骨架籠上骨架筋至少有一根為后張預應力增強塑料棒材或管材； 所述樁體受拉一側(cè)的骨架籠上骨架筋至少有一根為后張預應力鋼絞索。
2.如權(quán)利要求I所述的一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，其特征在于所述棒材或管材下端固聯(lián)有限位裝置，上端設(shè)有連接件，在連接件與限位裝置之間的所述棒材或管材上設(shè)有套管。
3.如權(quán)利要求2所述的一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，其特征在于所述棒材或管材上下兩端設(shè)有螺紋，下端的限位裝置以及上端的連接件分別為連接于棒材或管材上下兩端的螺母； 或所述棒材或管材一端設(shè)有螺紋，所述連接件為螺母，與該端螺紋匹配連接，另一端設(shè)有的限位裝置為擴大頭。
4.如權(quán)利要求3所述的一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，其特征在于在上下端螺母的內(nèi)側(cè)設(shè)有墊板，所述螺母為塑料或金屬材料，或與所述棒材或管材為同材質(zhì)。
5.如權(quán)利要求2或3所述的一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，其特征在于下端的限位裝置位于樁體內(nèi)，上端的連接件位于樁體承臺面。
6.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，其特征在于所述棒材或管材為碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維增強塑料棒材或管材。
7.如權(quán)利要求I所述的一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，其特征在于所述套管為塑料管或為金屬管。
8.如權(quán)利要求I所述的一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，其特征在于所述鋼絞索上端設(shè)有張拉后的固定連接件，所述鋼絞索上端及其連接件位于承臺面，在連接件與承臺面之間設(shè)有鋼墊板。
9.如權(quán)利要求I或8所述的一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，其特征在于所述鋼絞索上至少設(shè)有一個擴大頭，當擴大頭為一個時，所述擴大頭設(shè)置于鋼絞索的下端； 當擴大頭為一個以上時，所述擴大頭從鋼絞索的下端向上端依次設(shè)置。
10.如權(quán)利要求9所述的一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，其特征在于在固定連接件與擴大頭之間的鋼絞索上部設(shè)有套管，下部與樁體粘結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預應力增強塑料棒材、預應力鋼絞索復合結(jié)構(gòu)支護懸臂樁，包括樁體內(nèi)的骨架籠，所述樁體受壓一側(cè)的骨架籠上同軸線設(shè)有增強塑料棒材或管材，所述棒材或管材下端固聯(lián)有限位裝置，上端設(shè)有連接件，在上下兩端之間設(shè)有套管，受拉的一側(cè)骨架籠上同軸線設(shè)有后張預應力鋼絞索。本發(fā)明根據(jù)樁體兩側(cè)受力狀況不同，對樁體的骨架籠兩側(cè)采用不同的設(shè)計方案，既能充分發(fā)揮預應力鋼絞索受拉強度高、增強塑料棒材受壓強度高的優(yōu)勢，提高樁基的整體性能，又能降低支護樁的制作成本、降低工程造價。同時，由于增強塑料棒材屬于脆性材料，抗折斷能力較弱，因此方便了拆除施工。
文檔編號E02D17/02GK102644276SQ20121012913
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者從衛(wèi)民 申請人:從衛(wèi)民, 江蘇鑫塔基業(yè)建設(shè)新技術(shù)發(fā)展有限公司