[發(fā)明專利]先張法預(yù)應(yīng)力混凝土多孔空心生態(tài)樁及其施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710434723.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107059856A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳祥飛;許偉湘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省閩工科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): E02D5/58
• 分類號(hào): E02D5/58;E02B3/12
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊,林捷

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及土木工程，交通工程，水利工程等領(lǐng)域使用的混凝土制品，尤其涉及一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土多孔空心生態(tài)樁及其工作方法。

背景技術(shù)：

在土木工程領(lǐng)域，目前使用的建筑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式較多，常用的永久性擋土支護(hù)構(gòu)筑物有：現(xiàn)澆法地下連續(xù)墻、重力式鋼筋混凝土擋墻、現(xiàn)澆鉆孔灌注樁、鋼板樁和混凝土板樁等，還有傳統(tǒng)的漿砌塊石、干砌塊石結(jié)構(gòu)。 傳統(tǒng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)大多采用現(xiàn)場(chǎng)澆注的方法，施工工期長(zhǎng)、工效低、工程造價(jià)高、施工工序復(fù)雜， 而且漿砌塊石、干砌塊石結(jié)構(gòu)耐久性較差，在氣溫變化后熱脹冷縮的作用下，一般2-3年就會(huì)出現(xiàn)塊石與混凝土粘結(jié)脫裂、垮塌現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)質(zhì)量極不穩(wěn)定。而傳統(tǒng)板樁，兩樁接合處滲水現(xiàn)象普遍存在，所以，在應(yīng)用于對(duì)防滲功能要求高的支護(hù)工程中，U形板樁，方形護(hù)壁樁等預(yù)制板樁均無(wú)法真正徹底解決止水問(wèn)題。

對(duì)比傳統(tǒng)水利工程其他結(jié)構(gòu)，板樁結(jié)構(gòu)具有施工方便、耐久性強(qiáng)、性價(jià)比高、外形美觀、節(jié)省用地等多種優(yōu)勢(shì)。目前廣泛應(yīng)用于大江大河防洪減災(zāi)、內(nèi)河湖泊沿岸整治和加固、港口碼頭護(hù)岸、河堤工程等水利工程建設(shè)領(lǐng)域。板樁結(jié)構(gòu)主要分為鋼板樁和混凝土板樁。鋼板樁抗彎抗壓能力好，但其造價(jià)昂貴，且易腐蝕生銹。混凝土板樁則成本更低，施工周期短等優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)混凝土板樁的抗彎受力性能受材料及結(jié)構(gòu)的制約具有一定的局限性，并且在施工完成后，板樁構(gòu)成密封的連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重阻礙了水的滲透，割斷了坡面與河道水分、營(yíng)養(yǎng)養(yǎng)分、能量的流動(dòng)，不利于水生環(huán)境生態(tài)平衡。

發(fā)明內(nèi)容：

為此，本發(fā)明的目的在于提供一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土多孔空心生態(tài)樁，該先張法預(yù)應(yīng)力混凝土多孔空心生態(tài)樁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，有利于提高板樁的抗?jié)B水性能和水生環(huán)境生態(tài)平衡。

本發(fā)明先張法預(yù)應(yīng)力混凝土多孔空心生態(tài)樁，其特征在于：包括截面為矩形的樁體和對(duì)應(yīng)設(shè)在樁體兩短邊側(cè)面的連接榫頭、卯槽，所述樁體上縱向貫通至少一個(gè)的空心孔，所述樁體長(zhǎng)邊側(cè)面上設(shè)有與空心孔相通的生態(tài)通孔。

進(jìn)一步的，上述樁體兩短邊側(cè)面的連接榫頭、卯槽縱向貫通整個(gè)樁體。

進(jìn)一步的，上述榫頭的截面結(jié)構(gòu)為半圓形、梯形或三角形，所述卯槽的截面結(jié)構(gòu)與榫頭相適應(yīng)。

進(jìn)一步的，上述空心孔的截面形狀為圓形、橢圓形、四邊形或梅花形。

進(jìn)一步的，上述生態(tài)通孔的截面形狀為圓形、橢圓形、四邊形或梅花形。

進(jìn)一步的，上述樁體兩短邊側(cè)面設(shè)有對(duì)應(yīng)的凹槽道，以在兩凹槽道拼合形成混凝土注漿槽道。

進(jìn)一步的，上述樁體骨架為多根縱向預(yù)應(yīng)力主筋和連接縱向預(yù)應(yīng)力主筋的橫向箍筋，縱向預(yù)應(yīng)力主筋為鋼絞線或PC鋼棒，橫向箍筋為熱軋光圓鋼筋或熱軋帶肋鋼筋箍成，樁體的混凝土標(biāo)號(hào)采用C60以上，在橫向箍筋上靠近凹槽道設(shè)有凹形鋼件，所述凹形鋼件為一段鋼筋條彎折成凹形的加固鋼件，在每個(gè)橫向箍筋的連接卯槽與注漿卯槽側(cè)端部均焊接有凹形鋼件。

進(jìn)一步的，上述樁體長(zhǎng)邊側(cè)面上還設(shè)有若干個(gè)吊環(huán)。

本發(fā)明先張法預(yù)應(yīng)力混凝土多孔空心生態(tài)樁的施工方法，其特征在于：所述先張法預(yù)應(yīng)力混凝土多孔空心生態(tài)樁包括截面為矩形的樁體和對(duì)應(yīng)設(shè)在樁體兩短邊側(cè)面的連接榫頭、卯槽，所述樁體上縱向貫通至少一個(gè)的空心孔，所述樁體長(zhǎng)邊側(cè)面上設(shè)有與空心孔相通的生態(tài)通孔；施工時(shí)，沉樁設(shè)備就位后，施工沉樁導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，吊車掉著樁體，將兩個(gè)板樁吊起插入導(dǎo)向結(jié)構(gòu)內(nèi)土體，將一板樁的榫頭靠近另一板樁的卯槽進(jìn)行拼接，拼接后繼續(xù)重復(fù)吊放插樁拼接，最終將板樁施打至預(yù)定標(biāo)高；當(dāng)?shù)刭|(zhì)較硬時(shí)，可通過(guò)射水孔輔助沉樁或者采用鋼制樁尖，并在樁上端及樁頂加鋼板套箍或增加鋼筋并提高混凝土標(biāo)號(hào)以提高板樁抗錘擊。

進(jìn)一步的，上述樁體兩短邊側(cè)面設(shè)有對(duì)應(yīng)的凹槽道，以在兩凹槽道拼合形成混凝土注漿槽道，在需要加固樁體時(shí)，往凹槽道內(nèi)灌注混凝土。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明以合理的截面形式與受力方式實(shí)現(xiàn)了在支護(hù)工程中所需的優(yōu)良抗彎性能，并且通過(guò)注漿凹槽道使得現(xiàn)場(chǎng)施工可操作性強(qiáng)、構(gòu)件裝配化程度高、作業(yè)效率高，能夠保證結(jié)構(gòu)的整體性和施工質(zhì)量，降低工程造價(jià)，工程實(shí)施效果良好，有擋土和止水功能，可替代現(xiàn)有的圍護(hù)樁墻結(jié)構(gòu)。并且本發(fā)明申請(qǐng)保證了水體與岸邊土體的水力連系，有利于營(yíng)養(yǎng)，能量的流動(dòng)，并且通過(guò)護(hù)岸構(gòu)件起到擋坡，保持生態(tài)環(huán)境平衡的積極作用。

本發(fā)明可應(yīng)用于河道航道整治工程、市政排水工程、交通路基支護(hù)工程，邊坡治理工程中，采取特殊止水措施后，也可作為臨時(shí)性支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)用于基坑工程以及永久性地下連續(xù)墻和地下管廊外墻等。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工便捷、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、生態(tài)環(huán)保。