[發明專利]一種先張法預應力高強混凝土工字型支護樁

在審

• 申請號: 201710562813.3
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107299636A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 臧金龍
• 申請（專利權）人: 臧金龍
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D5/30
• 代理公司: 北京君華知識產權代理事務所(普通合伙)11515
• 代理人: 朱慶華

技術領域

本發明涉及混凝土護樁領域，尤其涉及一種先張法預應力高強混凝土工字型支護樁。

背景技術

目前，基坑圍護工程和邊坡穩定工程中，常采用鋼筋混凝土圓樁結合水泥攪拌樁形成的圍護墻，也有采用振動沉管T形樁或采用SMW工法(水泥攪拌土中植入可回收的大型工字型鋼形成圍護墻)。鋼筋混凝土圓樁是傳統工法，由于為圓樁，其與基坑周圍的接觸面方向均不同，則在受到基坑擠壓過程，起到支護作用的僅僅為一個方向的單一點，使得鋼筋混凝土圓樁中的鋼筋每個方向僅僅有一根受力，容易造成受力不均勻，抗彎、抗剪能力低。

此外，鋼筋混凝土圓樁還具有造價高，施工速度慢，施工泥漿污染環境等缺點；SMW工法也存在回收型鋼麻煩，造價偏高等缺點。

而且傳統的圓樁，在制作過程中，采用先鉆孔，然后向孔中放置編好的鋼筋籠，然后澆注混凝土，到開挖時需保養很長時間，影響工程進度；且上述這種傳統的加工方法，只能在施工現場制作，生產效率低，不能滿足大規模的工業化生產要求。

不僅如此，現有的技術還存在缺點如下：

1、H型鋼，施工費用受租期影響明顯，且拔樁會產生噪聲、振動影響周邊環境。

2、高強混凝土工字型樁或矩形板樁，主要受力鋼筋未施加預應力，結構需要帶裂縫工作(使構件剛度下降，不能應用于不允許開裂的結構中)，同時無法充分發揮高強度鋼筋及高標號混凝土的作用。

3、預應力管樁，截面慣性矩偏小，不利于材料性能的充分發揮。

4、鉆孔灌注樁，造價高，現場施工質量難以控制。

5、后張法預應力混凝土工字樁，采用現場澆筑，后張法施加預應力，構件質量難以控制，未進行蒸汽養護、制作周期較長，難以滿足基坑支護的工期性要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是設計一種先張法預應力高強混凝土工字型支護樁，解決以上現有技術存在的問題。

為解決上述技術問題，本發明的提供了一種先張法預應力高強混凝土工字型支護樁，包括工字型支護樁骨架和高強混凝土；工字型支護樁骨架的橫截面由兩個護翼和連接兩個護翼之間的連接臂構成工字型；工字型支護樁骨架包括護翼柱架和連接臂柱架；兩個護翼柱架之間設有連接臂柱架；工字型支護樁骨架包括預應力筋、箍筋和非預應力筋；護翼柱架由預應力筋外層圍繞箍筋連接構成；連接臂柱架有非預應力筋外層圍繞箍筋連接構成；預應力筋與非預應力筋平行排布；箍筋分別與預應力筋和非預應力筋垂直排布；工字型支護樁骨架設有箍筋加密區和非箍筋加密區；箍筋加密區箍筋的個數多于非箍筋加密區箍筋的個數；高強混凝土包裹工字型支護樁骨架。工字型截面：針對支護樁的受力特點，使支護樁受壓區和受拉區的高強混凝土及預應力鋼筋充分發揮作用，在支護樁中配置一定數量的非預應力鋼筋，以提高構件本身的延性。

作為本發明技術方案的進一步改進，每個護翼柱架中包含預應力筋和非預應力筋。經過無數實驗得出采用預應力筋和非預應力筋混合配筋，既充分發揮材料性能又保證了構件的延性性能，能夠達到先張法預應力高強混凝土工字型支護樁所需要的建筑強度，在保證安全性的前提下，大大降低了用料，節約建筑成本。

作為本發明技術方案的進一步改進，可在樁身內對稱增加非預應力鋼筋，提高了樁身的延性30％以上，避免了樁身開裂的現象。

作為本發明技術方案的進一步改進，箍筋加密區上設有吊鉤。吊鉤可以方便起重機將先張法預應力高強混凝土工字型支護樁吊起搬運。

作為本發明技術方案的進一步改進，吊鉤為2個?？筛鶕褂谜叩脑O計選擇合適的吊鉤個數。

作為本發明技術方案的進一步改進，護翼柱架與連接臂柱架過渡有效減少構件受力的應力現象。

作為本發明技術方案的進一步改進，工字型支護樁骨架由高強混凝土直接澆注一次成形。

作為本發明技術方案的進一步改進，預應力筋和非預應力筋與箍筋通過焊接或者綁扎連接。

本發明的有益效果：采用這樣的結構后，相較于現場制作構件節省工期，工廠制作結構質量安全可靠；相較于工字型鋼較少拔樁對周邊環境的影響；較于非預應力工字型樁提高了構件的抗裂度和剛度，增強結構耐久性，較后張法工藝，大大節約了制作工期。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步闡明。

圖1為本發明中先張法預應力高強混凝土工字型支護樁的半剖結構圖；

圖2為本發明中先張法預應力高強混凝土工字型支護樁的護翼柱架的側視圖。

具體實施方式