[發明專利]一種大直徑空心螺釘樁及制作方法

有效

• 申請號: 201410724675.0
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104532831A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 丁選明;劉漢龍;孔綱強;陰可;謝強
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E02D5/56
• 分類號: E02D5/56;E02D5/58;E02D5/30;B28B23/06
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 王翔

技術領域

本發明屬于土木建筑工程技術領域，特別涉及一種大直徑空心螺釘樁及其制作方法。

背景技術

我國地域遼闊，軟土分布很廣，沿海地區、特別是長江三角洲地區存在著許多復雜的軟土地基。在軟土地區修建公路、鐵路、橋梁等需要對軟土地基進行加固處理，而樁基及其復合地基技術是應用最為廣泛的地基處理技術。如何提高單位材料強度利用率、在節省建筑材料用量的同時提高樁基承載力，是研究人員長期關注的重要課題之一。

在本發明之前，現澆混凝土大直徑管樁采用振動方式將鋼質內外雙層套管空腔結構在閉合的活瓣樁靴保護下，沉入地基設計深度，通過混凝土分流器向該結構空腔中均勻注入混凝土，然后振動撥出該空腔結構，活瓣樁靴在該空腔結構撥出時自動分開，混凝土注入空腔結構撥出后形成的環形槽內，形成現澆混凝土大直徑管樁。PCC樁以較少的混凝土用量得到較大的承載力，因此是一種經濟合理、性價比優越的樁型。PCC樁樁側壁為圓柱面，能否進一步改變側壁圓柱面的形狀獲取更大的承載力，是值得研究的課題。根據這個思路，現有技術中還有一種上部為圓柱型、下部為螺絲型的現澆螺桿樁技術，該技術在施工過程中采用樁機鉆具旋轉擠壓土體泵壓砼成樁。螺桿樁采用了變截面的構造形狀，成樁后部分樁體形成螺紋，而樁側土體形成螺母，樁體螺紋與樁側土螺母緊密咬合，起到提高樁側摩阻力，從而提高樁基承載力的目的。但該樁型由于采用了現場澆注混凝土成樁工藝，在樁身澆注質量難于保障，尤其在軟弱土層中施工時螺紋成形誤差較大，且施工過程中有泥漿、水泥漿等環境污染。目前工程中常用的預制樁可以克服現澆樁混凝土澆注質量難以保證的缺陷，但預制樁直徑小、側表面光滑，其端阻力和側阻力均較小，因此承載力不高，一般需要施工到較好的持力土層以獲取較高的端承力，因此地基加固造價高。

發明內容

本發明的目的就在于克服上述缺陷，開發一種施工便捷、制作方便、經濟性好的大直徑空心螺釘樁及制作方法。

為實現本發明目的而采用的技術方案是這樣的，一種大直徑空心螺釘樁，包括由混凝土一體澆筑而成的樁帽、樁身和樁尖。所述樁身和樁尖是空心的。所述樁身的上下端分別設置有上端頭板和下端頭板。所述上端頭板位于所述樁身與樁帽之間。所述下端頭板位于所述樁身與樁尖之間。

所述樁身是一個上大下小的錐形柱體。所述樁身具有中空的內腔。樁身內腔的上端出口在樁身的上表面、下端的出口在樁身的下表面。所述樁尖為圓臺。樁尖的上端面為圓臺的下底、樁尖的下端面為圓臺的上底。所述樁尖的上端面位于樁身的下端，并與下端頭板連在一起。所述樁尖具有中空的內腔。樁尖的內腔的上端出口與樁身的內腔連通。樁尖的內腔的下端出口在樁尖的下端面。

所述樁帽位于所述樁身上端，是一個與上端頭板連在一起的圓盤體。

所述樁身的外表面具有外螺紋。

埋入所述樁身內部的主筋被施加有預應力。

進一步，所述樁身的內部埋有筋籠。

進一步，所述上端頭板和下端頭板均預留有孔洞，這些孔洞供筋籠的主筋穿出。

本發明還公開一種制作上述大直徑空心螺釘樁的制作方法，包括以下步驟：

1)制作模具：

制作一個與連接在一起的所述的樁身和樁尖的外形相貼合的外模。所述外模是中空的回轉體，所述外模沿軸截面剖開成兩片。

所述外模的上半部分對應樁身、下半部分對應樁尖。所述外模上端敞口。與所述樁身對應的那部分外模的內壁設置有內螺紋，所述內螺紋的深度、寬度、螺距分別與樁身外表面的外螺紋的螺牙高度、厚度、螺距一致。

與所述樁尖對應的那部分外模的為空心圓錐體，空心圓錐的內腔尺寸與樁尖尺寸相等。樁尖對應的那部分外模的模壁上具有供所述筋籠的主筋穿過的通孔。

制作一個與連接在一起的樁身內腔和樁尖的內腔的形狀一致的內模。所述內模為管狀，其尺寸上大下小，并與外模同軸。

制作所述樁身和樁尖內部的筋籠：

所述筋籠是由若干根主筋圍成的錐形柱體，通過箍筋將這些主筋綁扎在一起。所述主筋數量為8-12根。澆筑時，這些主筋被施加了預應力。

2)裝入模具：

讓鋼筋籠主筋穿的兩端分別穿過上端頭板和下端頭板上的預留孔洞，使得兩塊端頭板分別安放在鋼筋籠兩端。

將其中一片外模水平地橫放到底座上，模腔沖上，并固定。

將所述筋籠水平地橫放，并裝入固定好的那一片外模中。筋籠的主筋的一端從這一片外模上的通孔中穿出、另一端伸出外模之外。將主筋的一端固定在底座上、另一端連接張拉設備。

將所述內模裝入筋籠中，并使得所述內模與外模的內腔同軸。

3)澆筑：