專(zhuān)利名稱(chēng)：一種離心法蒸汽養(yǎng)護(hù)制造預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)與民用建筑、公路、鐵路、港口等建筑工程地基基礎(chǔ)處理用基樁，特別是一種利用離心成型，蒸汽養(yǎng)護(hù)的空心方樁。屬土木建筑工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在土木建筑工程中常常需要用鋼筋混凝土做地基的基礎(chǔ)樁，用壓樁機(jī)將樁壓入地下后成為基礎(chǔ)樁，讓基礎(chǔ)樁的上部承載建筑物。特別是地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜的地基上建造大型或高層建筑物時(shí)，采用基礎(chǔ)樁增強(qiáng)基礎(chǔ)是目前必不可少的手段。目前基礎(chǔ)樁按其結(jié)構(gòu)可分為空心樁和實(shí)心樁；按制作方法分可分為預(yù)制和灌注樁；按用鋼材可分為普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋；按成型方式分可分為人工成型和離心成型等。我國(guó)對(duì)這類(lèi)樁的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、應(yīng)用都規(guī)定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。例如《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)和《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(GB13476-1999)等。但在國(guó)內(nèi)土木建筑工程地基中所使用的預(yù)制方樁(無(wú)論是實(shí)心還是空心)均是采用人工支模澆注成型、自然養(yǎng)護(hù)而成的。這種生產(chǎn)方式的缺陷在于一是工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，難以形成規(guī)模化生產(chǎn)；二是澆筑的混凝土不密實(shí)，中間存有氣孔，質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品強(qiáng)度相對(duì)不高；三是占用生產(chǎn)場(chǎng)地大，自然養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)(按97G361圖集規(guī)定不少于28天)，浪費(fèi)土地資源且污染環(huán)境；四是原材料浪費(fèi)大，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，發(fā)明一種采用離心成型和蒸氣養(yǎng)護(hù)的方式制作的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁，從而實(shí)現(xiàn)整根基礎(chǔ)樁的自動(dòng)化、規(guī)?；a(chǎn)，及高強(qiáng)混凝土、經(jīng)濟(jì)配筋在建筑基礎(chǔ)樁中的應(yīng)用，以達(dá)到節(jié)能降耗，綠色環(huán)保，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。
本發(fā)明的目的是這樣完成的一種離心法蒸汽養(yǎng)護(hù)制造預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁的方法，其特征在于整根樁離心成型并進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，其工藝包括a、準(zhǔn)備階段制作鋼筋籠、按規(guī)定配比制作混凝土、清理離心模具并涂隔離層；b、安裝鋼筋籠將制作好的鋼筋籠放到離心模具中并定位；c、機(jī)械布料將配好的混凝土用機(jī)械方式注入離心模具中；d、合模合攏離心模具，并從外部將離心模具用定位閉鎖螺栓將其固定，保證離心模具在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)打開(kāi)；e、用張拉機(jī)張拉預(yù)應(yīng)力鋼棒，以增加其預(yù)應(yīng)力；f、離心成型將填充了原材料的離心模具吊裝到離心機(jī)上，啟動(dòng)離心機(jī)并按低速、中速、高速的順序逐漸加速，在離心力作用下，離心模具中的混凝土以離心模具中軸線(xiàn)為圓心甩向外側(cè)四周(實(shí)現(xiàn)混凝土密實(shí)度較人工澆注大幅度提高)，最終形成外方內(nèi)圓的空心方樁或者其它外形的空心樁。
g、蒸汽養(yǎng)護(hù)將包裹有空心樁的整個(gè)離心模具放入蒸汽養(yǎng)護(hù)池中，注入水蒸汽養(yǎng)護(hù)數(shù)小時(shí)；h、脫模打開(kāi)離心模具外部的定位閉鎖螺栓，脫去離心模具，取出成型的空心樁；i、堆碼將空心樁堆放在露天環(huán)境中自然養(yǎng)護(hù)3-7天后，經(jīng)檢驗(yàn)合格即可出廠。
所述的蒸汽養(yǎng)護(hù)包括一般的水蒸汽養(yǎng)護(hù)和高壓釜蒸汽養(yǎng)護(hù)，一般的水蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)間大約為5-9小時(shí)；最好7小時(shí)。
所述的高壓釜蒸汽養(yǎng)護(hù)是將包裹有空心樁的整個(gè)離心模具放入高壓釜中，在高溫、高壓和水蒸汽共同作用下，經(jīng)10-14小時(shí)左右養(yǎng)護(hù)，(高壓釜中的工作壓力為1MPa，混凝土強(qiáng)度＞C80，高溫為180℃)。
離心成型階段至少有二個(gè)階段，則低速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段離心轉(zhuǎn)速為208轉(zhuǎn)/分鐘；時(shí)間為5-20分鐘；高速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段；離心轉(zhuǎn)速為1400轉(zhuǎn)/分鐘；時(shí)間為5-20分鐘；但離心成型階段最好包括三個(gè)階段，則低速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段、中速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段和高速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段；中速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段的離心轉(zhuǎn)速為860轉(zhuǎn)/分鐘；時(shí)間為5-20分鐘；本發(fā)明所述空心樁的橫截面形狀為外方內(nèi)圓空心幾何形狀。
上述工藝所述的每個(gè)離心模具通常由兩塊模板組成、也可以數(shù)塊模板共同組成，最終每個(gè)離心模具的長(zhǎng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求即可。
本發(fā)明制作整根空心樁時(shí)，由于采用離心方式整根一次制作，成型后的預(yù)制樁體混凝土均勻密實(shí)，中間沒(méi)有空隙，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，強(qiáng)度高；蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝大大縮短生產(chǎn)周期，減少占用生產(chǎn)場(chǎng)地和自然養(yǎng)護(hù)對(duì)周?chē)h(huán)境的污染，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本；整根基礎(chǔ)樁的自動(dòng)化、規(guī)?；a(chǎn)，及高強(qiáng)混凝土、經(jīng)濟(jì)配筋在建筑基礎(chǔ)樁中的應(yīng)用，可達(dá)到節(jié)能降耗，綠色環(huán)保，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，符合國(guó)家“可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略方針。


下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明，但保護(hù)范圍不限于實(shí)施例——空心方樁，還包括其它形狀的空心樁。
圖1為本發(fā)明一種離心法蒸汽養(yǎng)護(hù)制造預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁的方法工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例1制作橫截面為內(nèi)圓外方的空心幾何形狀，樁外部邊長(zhǎng)為200mm-2000mm，空心樁體長(zhǎng)為6-15m(根據(jù)設(shè)計(jì)需要而定)，其樁體由端頭板、套箍、預(yù)應(yīng)力鋼棒、箍筋和高等級(jí)(C60以上)混凝土等原材料組成。制作工藝是a按需要扎制鋼筋籠、按規(guī)定配比制作混凝土、清理離心模具并涂隔離層(離心模具長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)要求預(yù)先制好)；b、將制作好的鋼筋籠放到離心模具中并定位；c、將配好的混凝土用機(jī)械布入離心模具中；d、合攏離心模具，并從外部將離心模具用定位閉鎖螺栓將其固定，保證離心模具在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)打開(kāi)；e、用張拉機(jī)張拉預(yù)應(yīng)力鋼棒，以增加其預(yù)應(yīng)力；f、先按低速轉(zhuǎn)動(dòng)方式，開(kāi)動(dòng)電機(jī)(離心轉(zhuǎn)速為208轉(zhuǎn)/分鐘；時(shí)間為10分鐘)讓整個(gè)離心模具轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，離心模具中間部位的混凝土擠向離心模外側(cè)，中部漸漸形成空心狀；再用中速轉(zhuǎn)動(dòng)方式，啟動(dòng)電機(jī)離心轉(zhuǎn)速為860轉(zhuǎn)/分鐘；時(shí)間為8分鐘)，樁體外側(cè)混凝土更加密實(shí)，中部更加空心；最后啟動(dòng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)方式；電機(jī)(離心轉(zhuǎn)速為1400轉(zhuǎn)/分鐘；時(shí)間為20分鐘)，整個(gè)樁體混凝土均勻密實(shí)，中間空心部直徑基本相等；g、將包裹有空心樁的整個(gè)離心模具放入蒸汽養(yǎng)護(hù)池中，注入水蒸汽養(yǎng)護(hù)7小時(shí)(必要時(shí)可使用高壓釜蒸養(yǎng)護(hù))；h、打開(kāi)離心模具外部的定位閉鎖螺栓，取出成型的空心樁；i、將空心樁堆放在露天環(huán)境自然養(yǎng)護(hù)數(shù)天后，經(jīng)檢驗(yàn)合格后即可出廠。
本發(fā)明的制成品——空心方樁，在沉樁過(guò)程中，由于基土對(duì)于樁頭的反作用力，一部份基土涌入空心的管腔內(nèi)，它一方面減小了基樁的擠地效應(yīng)，增加了成樁的精確度；另一方面加大了基樁與基土的摩擦面，在摩擦系數(shù)一定的條件下，摩擦面越大，摩擦力也越大，從而大幅度提高單根樁的地基承載力。同時(shí)由于采用本發(fā)明工藝制作的空心方樁混凝土均勻密實(shí)，也大大增加單根空心樁的承載力。最終減少使用基樁的數(shù)量，為開(kāi)發(fā)商或業(yè)主節(jié)約投資成本。
權(quán)利要求
1.一種離心法蒸汽養(yǎng)護(hù)制造預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁的方法，其特征在于整根樁離心成型并進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，其工藝包括a、準(zhǔn)備階段制作鋼筋籠、按規(guī)定配比制作混凝土、清理離心模具并涂隔離層；b、安裝鋼筋籠將制作好的鋼筋籠放到離心模具中并定位；c、機(jī)械布料將配好的混凝土用機(jī)械方式注入離心模具中；d、合模合攏離心模具，并從外部將離心模具用定位閉鎖螺栓將其固定，保證離心模具在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)打開(kāi)；e、用張拉機(jī)張拉預(yù)應(yīng)力鋼棒，以增加其預(yù)應(yīng)力；f、離心成型開(kāi)動(dòng)離心機(jī)讓整個(gè)離心模具轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，離心模具中間部位的混凝土甩向離心模具外側(cè)四周，中部形成空心狀；g、蒸汽養(yǎng)護(hù)將包裹有空心樁的整個(gè)離心模具放入蒸汽養(yǎng)護(hù)池中，注入水蒸汽養(yǎng)護(hù)數(shù)小時(shí)；h、脫模打開(kāi)離心模具外部的定位閉鎖螺栓，脫去離心模具，取出成型的空心樁；i、堆碼將空心樁堆放在露天環(huán)境3～7天后，經(jīng)檢驗(yàn)合格后即可出廠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心法蒸汽養(yǎng)護(hù)制造預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁的方法，其特征在于所述的蒸汽養(yǎng)護(hù)包括水蒸汽養(yǎng)護(hù)和高壓釜蒸汽養(yǎng)護(hù)，水蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)間為5-9小時(shí)，最好為7小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種離心法蒸汽養(yǎng)護(hù)制造預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁的方法，其特征在于所述的高壓釜蒸汽養(yǎng)護(hù)是將包裹有空心樁的整個(gè)離心模具放入高壓釜蒸汽養(yǎng)護(hù)器中，在高溫、高壓和水蒸汽作用下，養(yǎng)護(hù)10-14小時(shí)(高壓釜中的工作壓力為1MPa，混凝土強(qiáng)度＞C80，高溫為180℃)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心法蒸汽養(yǎng)護(hù)制造預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁的方法，其特征在于離心成型階段至少有二個(gè)階段，則低速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段離心轉(zhuǎn)速為208轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間為5-20分鐘；高速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段離心轉(zhuǎn)速為1400轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間為5-20分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種離心法蒸汽養(yǎng)護(hù)制造預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁的方法，其特征在于離心成型階段最好包括有三個(gè)階段，則低速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段、中速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段和高速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段，中速轉(zhuǎn)動(dòng)離心階段的離心轉(zhuǎn)速為860轉(zhuǎn)分鐘；時(shí)間為5-20分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種離心法蒸汽養(yǎng)護(hù)制造預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁的方法，其特征在于所述每個(gè)離心模具由兩塊模板組成、也可以數(shù)塊模板共同組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種離心法蒸汽養(yǎng)護(hù)制造預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁的方法，其特征在于采用上述工藝制作空心樁的橫截面形狀為外方內(nèi)圓形狀的空心體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)與民用建筑、公路、鐵路、港口等建筑工程地基基礎(chǔ)處理用基樁，特別是一種利用離心成型，蒸汽養(yǎng)護(hù)的空心方樁。本發(fā)明應(yīng)用離心(低速、中速、高速三個(gè)階段)成型、經(jīng)蒸氣養(yǎng)護(hù)(必要時(shí)可進(jìn)行高壓釜蒸養(yǎng))而成。一是可縮短成型和養(yǎng)護(hù)時(shí)間(養(yǎng)護(hù)時(shí)間由自然養(yǎng)護(hù)的28天縮短為3天即可出廠)；為提高生產(chǎn)效率奠定基礎(chǔ)；二是提高混凝土強(qiáng)度和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性；三是可大大提高土地利用率和生產(chǎn)效率。其生產(chǎn)過(guò)程從混凝土配比到離心成型全程實(shí)現(xiàn)微電腦自動(dòng)控制，基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化，從而達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益的目的。
文檔編號(hào)B28B21/02GK1597286SQ20041004071
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月16日
發(fā)明者顏小榮 申請(qǐng)人:顏小榮