[發明專利]縱環交織筋狀管樁

無效

• 申請號: 200710143379.1
• 申請日: 2007-08-22
• 公開（公告）號: CN101144277A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 周兆弟
• 申請（專利權）人: 周兆弟
• 主分類號: E02D5/24
• 分類號: E02D5/24;E02D5/48;E02D5/30
• 代理公司: 杭州中平專利事務所有限公司
• 代理人: 翟中平;王俊城

技術領域：

本發明涉及一種建筑基礎工程專用混凝土管樁，屬混凝土管樁制造領域。

背景技術：

授權公告號CN2611433Y、名稱“先張法預應力混凝土異形管樁”，該異形管樁包括沿軸向延伸的樁本體，樁本體內設有加強筋，樁本體上相間隔地設置有徑向變大的竹節凸起，竹節凸起間的樁本體為圓柱形。其不足之處：由于該異形管樁的端部小于其竹節凸起間的直徑，因此不僅其承載面積小，而且承載力大；二是由于異形管樁的壁缺少縱向凸筋，因此整體管樁的抗壓、抗彎強度低、抗剪切力差，使得管樁在壓樁及壓樁后的后續施工中易造成管樁攔腰斷裂或折斷等現象；三是雖然竹節凸起的部分增大了管樁的整體面積，但是該面積的增大不足彌補竹節凸起部分所產生的生產成本，使管樁的承載規格處于上不上、下不下的二難其中，往上靠(替代大直徑管樁)，則承載力不夠；不往上靠，雖然承載力超過了其設定的標準，但大材小用，使得建筑成本大幅度增加，業主不愿采用。

發明內容：

設計目的：避免背景技術中的不足之處，一是在管樁的一端或兩端設置凸起的環狀凸筋，通過增大管樁端面的承壓支撐面積，達到提高管樁承載壓力的目的；二是將間隔位于管樁壁上的多個凸起的環狀凸筋間設置縱向凸筋，使凸起的環狀凸筋與縱向凸筋間形成整體結構，提高管樁的抗壓、抗彎、抗剪強度；二是通過對管樁管壁上環狀和縱向凸起筋截面底部與管樁壁面夾角的限定，使管樁的管壁與凸起的環狀凸筋和縱向凸筋間能夠形成內應力緩沖消失區，使成形后的管樁內應力能夠在凸起筋和管樁壁間所形成的緩沖消失區間得到逐步的釋放，避免管樁壁與凸筋結合部間所產生的裂縫且方便脫模，確保縱環交織筋狀管樁的成形質量。

設計方案：為了實現本申請的上述目的。本申請在現有異形管樁的基礎上：1、樁體一端或兩端設有凸起的環狀凸筋，是本申請的特征之一。樁體一端或兩端設置凸起的環狀凸筋的目的在于：由于管樁的承載力的大小取決于兩個參數，一個是管樁端面的大小，一個是管樁樁身面積的大小，管樁端面的承載力占整個管樁承載力的35％左右、管樁樁身面積的承載力占整個管樁的65％左右。因此本申請增大管樁端面的面積，就等于增大了管樁的承載力，這是其一，也是背景技術所未解決的。2、間隔位于管樁壁上一條或2條或多條凸起的縱向凸筋的設計，是本申請的特征之二。縱向凸筋設計的目的在于：一是由于管樁樁身與地下土壤所產生的磨擦力(支撐力)占到整個管樁承載力的65％左右，而本申請縱向凸筋的設計，可以大幅度地增加管樁樁身的有效面積，從而達到大幅度地增加管樁承載力的目的；二是縱向凸筋與環狀凸筋形成的整體結構，從根本上提高了整體管樁的抗壓、抗彎、抗剪強度，使管樁在起吊、運輸、壓樁及壓樁后續的施工中，能夠從根本上解決由于抗壓、抗彎、抗剪強度不夠而造成的管樁破損，以及由于破損而造成的補樁等補救施工，確保管樁的成形質量、運輸及施工安全，更重要的是：該縱環凸筋的整體設計可以有效地滿足管樁內應力自身消失所需的強度，確保管樁不受損。3、間隔位于管樁壁上多個凸起的環狀凸筋間縱向設有一條或2條或多條凸起的縱向凸筋的設計，是本申請的特征之三。縱向凸筋設計的目的在于：一是由于管樁樁身與地下土壤所產生的磨擦力(支撐力)占到整個管樁承載力的65％左右，而本申請縱向凸筋的設計，可以大幅度地增加管樁樁身的有效面積，從而達到大幅度地增加管樁承載力的目的；二是縱向凸筋與環狀凸筋形成的整體結構，從根本上提高了整體管樁的抗壓、抗彎、抗剪強度，使管樁在起吊、運輸、壓樁及壓樁后續的施工中，能夠從根本上解決由于抗壓、抗彎、抗剪強度不夠而造成的管樁破損，以及由于破損而造成的補樁等補救施工，確保管樁的成形質量、運輸及施工安全，更重要的是：該縱環凸筋的整體設計可以有效地滿足管樁內應力自身消失所需的強度，確保管樁不受損。4、管樁壁面與位于管樁壁上縱環凸筋截面下底夾角的設計，是本申請的特征之四。管樁壁面與縱環凸筋截面下底夾角的設計目的在于：由于預應力混凝土管樁成形時，位于混凝土管樁內的鋼棒必須進行強拉延伸，而位于混凝土管樁成型鋼模套內的預應力混凝土管樁在造樁成型后，位于成型鋼模內的管樁內部存在巨大的內應力，該內應力直接作用在管樁上，由于縱環凸筋與管樁樁身面間設有一定的夾角，該夾角使縱環凸筋的兩側(截面呈梯形的兩腰)所產生的斜面能夠滿足管樁內應力消失所需的強度，確保管樁內應力消失的過程中，不會對管樁本身產生負面效果，從根本上解決了管樁內應力所導致的管樁裂縫的問題。5、樁體一端或兩端設有凸起的波形凸筋，是本申請的特征之五。樁體一端或兩端設置凸起的波浪凸筋的目的在于：由于管樁的承載力的大小取決于兩個參數，一個是管樁端面的大小，一個是管樁樁身面積的大小，管樁端面的承載力占整個管樁承載力的35％左右、管樁樁身面積的承載力占整個管樁的65％左右。因此本申請增大管樁端面的面積，就等于增大了管樁的承載力，這是其一，也是背景技術所未解決的。6、管樁樁身波浪形狀的凸筋設計，是本申請的特征之六。波浪形狀凸筋設計的目的在于：由于管樁樁身與地下土壤所產生的磨擦力系管樁的支撐力，在整個管樁承載力中，管樁樁身占到整個管樁承載力的65％左右，而本申請在管樁壁上間隔設置波浪凸筋，不僅可以大幅度地增加管樁樁身的有效面積，而且可以大幅度地提高管樁承載，更重要的是管樁樁身上的波浪凸筋與管樁端部的波形凸筋所形成的阻止環，能夠與土形成阻止配合，大幅度地提高土質對樁的阻擊支撐力；其次，由于預應力混凝土管樁成形時，位于混凝土管樁內的鋼棒必須進行強拉延伸，而位于混凝土管樁成型鋼模套內的預應力混凝土管樁在造樁成型后，位于成型鋼模內的管樁內部存在巨大的內應力，該內應力直接作用在管樁上，由于波浪凸筋與管樁樁身所形成的弧形結構能夠滿足管樁內應力消失所需的強度，確保管樁內應力消失的過程中，不會對管樁本身產生負面效果，從根本上解決了管樁內應力所導致的管樁裂縫的問題。7、管樁壁上波浪形凸筋間縱向凸筋截面下底與管樁面間夾角的設計，是本申請的特征之七。管樁面與縱向凸筋截面下底夾角設計目的在于：由于預應力混凝土管樁成形時，位于混凝土管樁內的鋼棒必須進行強拉延伸，而位于混凝土管樁成型鋼模套內的預應力混凝土管樁在造樁成型后，位于成型鋼模內的管樁內部存在巨大的內應力，該內應力直接作用在管樁上，由于縱向凸筋順長分布在管樁的樁身上，不僅能夠滿足管樁內應力消失所需的強度，確保管樁內應力消失的過程中，不會對管樁本身產生負面效果，從根本上解決了管樁內應力導致的管樁裂縫的問題。