專利名稱：一種施工凈高受限工況下變徑預應力管樁的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變徑預應力管樁，特別涉及一種施工凈高受限工況下變徑預應力管樁。屬于地基處理領域，適用于房屋建筑工程、市政工程、公路工程等的地基處理。
背景技術：
我國樁基技術的大量開發(fā)始于20世紀80年代，樁基礎以其承載力高、穩(wěn)定性好、隨地質(zhì)條件變化適應性強等特點得到日益廣泛的應用?；炷翗栋凑帐┕し绞降牟煌煞譃轭A制樁和灌注樁，預應力管樁可分為后張法預應力管樁和先張法預應力管樁。目前我國工業(yè)與民用建筑的樁基礎常用的為離心成型的先張法預應力高強混凝土管樁，與其它樁型相比，有樁身質(zhì)量穩(wěn)定可靠、強度高、穿透能力強、施工快捷方便等優(yōu)點。預應力管樁沉樁方法有多種，在我國施工過的方法有錘擊法、靜壓法、震動法、射水法、預鉆孔法及中掘法等， 而以靜壓法用得最多。常使用的預應力管樁的施工機械較為笨重，且在樁長較長時，需要較高的機架高度，在施工凈高受限工況下無法采用。目前在施工凈高受限工況下常采用高壓旋噴樁、碎石注漿樁、貧混凝土樁等，目前采用的樁型造價高、施工速度慢、質(zhì)量難于控制，且處理深度有限，難于應用于深厚軟基。由于樁在承受豎向荷載時，除產(chǎn)生負摩擦工況下樁身軸力自上而下一般整體呈現(xiàn)減小的趨勢，樁身截面自上而下逐漸變小，有其合理性和適用性，同時也方便了樁的打設施工。綜上所述，預應力管樁在工程實踐中得到了廣泛的應用，由于其常用的施工機械機架高度較高，無法應用于施工凈高受限工況下，目前應用于施工凈高受限工況下的地基處理方式具有造價高、施工速度慢、質(zhì)量難于控制等缺點，目前亟需發(fā)明一種利用常用預應力管樁的優(yōu)點，將其改進組合后應用于施工凈高受限工況下的預應力管樁。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于將不同樁徑的預應力管樁同心組合，由內(nèi)而外逐節(jié)打設后，通過構造及連接措施，將各節(jié)樁連接為整體，以降低施工機械機架高度、方便打設施工、施工速度快，同時便于在施工凈高受限工況下采用。為了實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型采用了以下技術方案—種施工凈高受限工況下變徑預應力管樁，其特征在于包括外層預應力管樁、中間層預應力管樁、內(nèi)層預應力管樁，三層單獨預制后同心套合，中間層預應力管樁的數(shù)量可為一層或一層以上；在外層、中間層、內(nèi)層預應力管樁接近頂部的位置同水平對稱設置2個或2個以上連接孔，該連接孔貫穿外層、中間層預應力管樁，并伸入內(nèi)層實心頂部擴大頭內(nèi)，抽拔式連接螺桿插入該連接孔內(nèi)同時固定外層、中間層、內(nèi)層預應力管樁。在中間層、內(nèi)層預應力管樁頂部分別設置向外側(cè)擴大的中間層空心頂部擴大頭、內(nèi)層實心頂部擴大頭，在外層、中間層底部分別設置向內(nèi)側(cè)擴大的外層底部擴大頭、中間層底部擴大頭，并且內(nèi)層實心頂部擴大頭的外徑大于中間層底部擴大頭的內(nèi)徑，中間層空心頂部擴大頭的外徑大于外層底部擴大頭的內(nèi)徑。在中間層、內(nèi)層預應力管樁的頂部，中間層、外層預應力管樁的底部沿樁周對稱設置2個 或者2個以上栓接孔，四個部位的連接孔等口徑，且相鄰兩層的頂部與底部的連接孔在打設后完全對齊，通過插入式連接螺桿插入連接孔的方式將相鄰層栓接。前述的施工凈高受限工況下變徑預應力管樁，其特征在于插入式連接螺桿外周涂抹膨脹劑，且插入后在外側(cè)端部采用固定剛環(huán)固定。前述的施工凈高受限工況下變徑預應力管樁，其特征在于內(nèi)層預應力管樁底部設置底部封閉鋼板。本實用新型具有以下的特點和有益效果(I)將不同樁徑的預應力管樁同心組合，由內(nèi)而外逐節(jié)打設后，通過連接孔以及連接螺栓，將各節(jié)樁連接為整體，形成自上而下樁徑逐步變小的變徑預應力管樁，使其可在施工凈高受限工況下應用的同時，具有良好的受力性能和技術經(jīng)濟效益。(2)本實用新型涉及的結(jié)構通過內(nèi)層頂部擴大頭卡接在其相鄰外層底部擴大頭上的構造措施及插入式連接螺桿連接等方式，各節(jié)樁之間連接強度高，克服了傳統(tǒng)預應力管粧接粧工序復雜的問題，可大幅提聞施工速度。(3)本實用新型涉及的結(jié)構只需在最內(nèi)層預應力管樁底部設置封閉鋼板，節(jié)省了預應力管樁的樁尖成本，經(jīng)濟效益較好。

圖I是本實用新型施工凈高受限工況下變徑預應力管樁縱剖面圖；圖中I-外層預應力管樁、2-中間層預應力管樁、3-內(nèi)層預應力管樁、4-頂部連接孔、5-抽拔式組裝連接螺桿、6-中間層空心頂部擴大頭、7-內(nèi)層實心頂部擴大頭、8-中間層頂部栓接孔、9-內(nèi)層頂部栓接孔、10-外層底部擴大頭、11-中間層底部擴大頭、12-外層底部栓接孔、13-插入式連接螺桿、14-中間層底部栓接孔、15-底部封閉鋼板。
具體實施例預應力管樁的配筋要求、張拉工藝、混凝土材料要求、離心成型及養(yǎng)護要求、本實用新型涉及結(jié)構對應的施工機械要求等本實施例中不再贅述，只闡述本實用新型涉及結(jié)構的實施方式。圖I是本實用新型施工凈高受限工況下變徑預應力管樁縱剖面圖；參照圖I所示，一種施工凈高受限工況下變徑預應力管樁，由外層預應力管樁I、中間層預應力管樁2、內(nèi)層預應力管樁3單獨預制后同心套合而成，本實施例中間層預應力管樁設置I層，共三層預應力管樁，均采用AB型PHC樁，外層預應力管樁I外徑為800mm、壁厚為110mm，中間層預應力管樁2外徑為550mm、壁厚為110mm，內(nèi)層預應力管樁3外徑為300mm、壁厚為70mm。外層、中間層、內(nèi)層預應力管樁在距離各層頂部45mm的位置同水平對稱預留2個頂部連接孔4，孔徑為20_，兩側(cè)的連接孔4均貫穿外層預應力管樁I和中間層預應力管樁2，并伸入內(nèi)層實心頂部擴大頭7的長度為85mm，安裝與頂部連接孔4對應的抽拔式組裝連接螺桿5固定。中間層、內(nèi)層預應力管樁頂部分別設置向外側(cè)擴大的中間層空心頂部擴大頭6、內(nèi)層實心頂部擴大頭7，外徑分別為580mm、330mm ;外層、中間層預應力管樁底部分別設置向內(nèi)側(cè)擴大的外層底部擴大頭10、中間層底部擴大頭11，內(nèi)徑分別為550mm、300mm ;使樁打設后內(nèi)層實心頂部擴大頭7置于中間層底部擴大頭11上，中間層空心頂部擴大頭6置于外層底部擴大頭10上。在中間層、內(nèi)層預應力管樁的頂部，中間層、外層預應力管樁的底部沿樁周對稱預留中間層頂部栓接孔8、內(nèi)層頂部栓接孔9、中間層底部栓接孔14、外層頂部栓接孔12，四種連接孔等口徑，數(shù)量為4個，且打設后頂部與底部的連接孔完全對齊，并可采用插入式連接螺桿13將相鄰層相互栓接牢固，插入式連接螺桿13外周涂抹膨脹劑后插入，插入后在外側(cè)端部采用固定剛環(huán)固定。膨脹劑采用高效CSA膨脹劑，固定剛環(huán)采用厚度為8mm、寬度為50mm的鋼板制成。內(nèi)層預應力管樁3底部設置圓形底部封閉鋼板15，其厚度為10mm，直徑為300mm。 本實用新型施工凈高受限工況下變徑預應力管樁施工步驟如下(I)將外層預應力管樁I、中間層預應力管樁2、內(nèi)層預應力管樁3單獨預制后同心套合，并采用抽拔式組裝連接螺桿5組裝；(2)采用施工設備，將其吊裝豎直，將抽拔式組裝連接螺桿5拔出內(nèi)層預應力管樁3的范圍，采用施工設備的可伸縮壓樁桿壓在內(nèi)層實心頂部擴大頭7上，將內(nèi)層預應力管樁3壓入地基中；(3)待內(nèi)層實心頂部擴大頭7置于中間層底部擴大頭11上，對齊內(nèi)層頂部栓接孔9與中間層底部栓接孔14，在連接孔內(nèi)插入涂抹膨脹劑后的插入式連接螺桿13，插入后在外側(cè)端部采用固定剛環(huán)固定。(4)將抽拔式組裝連接螺桿5完全拔出，采用施工設備的可伸縮壓樁桿，頂在中間層預應力管樁2頂部沉樁，待中間層空心頂部擴大頭6置于外層底部擴大頭10上時，對齊中間層頂部栓接孔8與外層底部栓接孔12，在連接孔內(nèi)插入涂抹膨脹劑后的插入式連接螺桿13，插入后在外側(cè)端部采用固定剛環(huán)固定。(5)采用施工設備的可伸縮壓樁桿，頂在外層預應力管樁I頂部沉樁至樁頂設計標高，完成本實用新型施工凈高受限工況下變徑預應力管樁的施工。
權利要求1.一種施工凈高受限工況下變徑預應力管樁，其特征在于包括同心套合的外層、中間層、內(nèi)層預應力管樁，中間層預應力管樁的數(shù)量可為一層或一層以上； 在各層預應力管樁接近頂部的位置同水平對稱設置2個或2個以上連接孔，該連接孔貫穿外層、中間層預應力管樁，并伸入內(nèi)層實心頂部擴大頭內(nèi)，抽拔式連接螺桿插入該連接孔內(nèi)同時固定外層、中間層、內(nèi)層預應力管樁； 在中間層、內(nèi)層預應力管樁頂部分別設置向外側(cè)擴大的擴大頭，在外層、中間層底部分別設置向內(nèi)側(cè)擴大的擴大頭，并且相鄰層向外側(cè)擴大的擴大頭的外徑大于向內(nèi)側(cè)擴大的擴大頭的內(nèi)徑； 在中間層、內(nèi)層預應力管樁的頂部，中間層、外層預應力管樁的底部沿樁周對稱設置2個或者2個以上栓接孔，四個部位的連接孔等口徑，且相鄰兩層的頂部與底部的連接孔在打設后完全對齊，通過插入式連接螺桿插入連接孔的方式將相鄰層栓接。
2.根據(jù)權利要求I所述的施工凈高受限工況下變徑預應力管樁，其特征在于插入式連接螺桿外周涂抹膨脹劑，且插入后在外側(cè)端部采用固定剛環(huán)固定。
3.根據(jù)權利要求I所述的施工凈高受限工況下變徑預應力管樁，其特征在于內(nèi)層預應力管樁底部設置底部封閉鋼板。
4.根據(jù)權利要求I所述的施工凈高受限工況下變徑預應力管樁，其特征在于在各層預應力管樁接近頂部的連接孔貫穿外層、中間層預應力管樁，并伸入內(nèi)層實心頂部擴大頭內(nèi)。
專利摘要本實用新型涉及一種施工凈高受限工況下變徑預應力管樁，其特征在于包括同心套合且栓接的外層、中間層、內(nèi)層預應力管樁，在中間層、內(nèi)層預應力管樁頂部分別設置向外側(cè)擴大的擴大頭，在外層、中間層底部分別設置向內(nèi)側(cè)擴大的擴大頭，并且相鄰層向外側(cè)擴大的擴大頭的外徑大于向內(nèi)側(cè)擴大的擴大頭的內(nèi)徑；在中間層、內(nèi)層預應力管樁的頂部，中間層、外層預應力管樁的底部沿樁周對稱設置2個或者2個以上栓接孔，四個部位的連接孔等口徑，且相鄰兩層的頂部與底部的連接孔在打設后完全對齊，通過連接螺桿插入連接孔的方式將相鄰層栓接。本實用新型的預應力管樁管徑由上到下依次減小，可充分發(fā)揮各截面的承載力，節(jié)省樁身材料，具有較好的技術經(jīng)濟效益。
文檔編號E02D5/58GK202787254SQ20122044774
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權日2012年9月5日
發(fā)明者張月光, 王 琦, 王偉, 朱丁立, 陳天雄, 宣寧, 章彩華, 戚鐵軍, 宣東 申請人:浙江萬潤建設有限公司, 浙江凱邦建設有限公司, 浙江宏達建設集團有限公司