專利名稱：預應力混凝土離心方樁及其成型模具的制作方法
技術領域：
預應力混凝土離心方粧及其成型模具技術領域[0001]本實用新型屬建筑領域，是涉及建筑領域中一種基樁形狀和構造的改進。具體來說，是一種混凝土離心方樁及其成型模具。
背景技術：
[0002]現(xiàn)有的預制樁有很多，如有混凝土實心方樁、混凝土空心方樁、預應力混凝土管樁、預應力空心方樁等?；炷翆嵭姆綐?、混凝土空心方樁通常為非預應力預制構件，生產(chǎn)占用場地大，耗用能源大，鋼筋籠制作和混凝土成型多為人工操作，機械化程度不高，質(zhì)量不易保證；抗彎性能差，吊裝、運輸、施工轉(zhuǎn)運易造成樁身出現(xiàn)裂縫甚至斷裂；采用振搗成形，混凝土強度等級一般為C30-C40，樁身結(jié)構承載力較低，外型幾何尺寸不規(guī)則，施工中易夾破，樁破損率高，經(jīng)濟性差。樁身用鋼量大，不經(jīng)濟。此外實心方樁自重大，空心方樁雖采用抽芯拔管方法成型，自重輕，但其它問題仍存在。管樁雖是離心成型，具有樁身混凝土強度高的優(yōu)點，但管樁外表面尺寸小，提供的單樁地基承載力較低；抗彎能力不高，堆放易滾垛，安全性差。[0003]現(xiàn)有預應力混凝土空心方樁及其成型模具，如中國專利“預應力高強混凝土方樁及其制造方法和成型模具”，專利號為200710068545. 6，預應力高強混凝土方樁包括鋼筋籠，混凝土；其兩端設有與鋼筋籠連接的方形金屬端板，兩方形金屬端板四邊設焊接坡口， 中央是圓孔，圓孔與四邊間對稱地設有穿線孔和張力孔；鋼筋籠的箍筋呈螺旋狀連續(xù)地焊接在主筋上；樁體和端板的外形呈方形，其四個角為一大一小的兩對圓弧，其圓弧角為一對圓弧角90°、圓弧半徑25-30mm,另一對圓弧角90°、圓弧半徑5_10mm ;樁心是與端板中央圓孔直徑相同的圓筒形的中孔。用該專利的成型模具制成的預應力高強混凝土方樁，其樁體中的鋼筋籠中的主筋是均勻分布在樁體邊沿處的混凝土中的，主筋作用在樁體內(nèi)的混凝土中的張拉應力也是均勻分布的，由于整個樁的橫切面是不對稱設計，兩對圓弧角處所用的混凝土是不同的，導致各主筋外包裹的混凝土保護層厚薄不均，從而使樁體存在明顯缺陷，影響了預應力混凝土方樁的外形美觀和質(zhì)量。再如傳統(tǒng)的方樁、沉管灌注樁等。表現(xiàn)為單樁承載力相對較低，抗彎(拉)抗剪性能差，施工周期長，成樁質(zhì)量不符合設計要求；運輸及使用過程中樁材損壞嚴重，導致樁身混凝土耐久性不良。預制樁外表光滑，樁材與土層的摩擦力小。[0004]也有一種樁端有端板的預應力離心砼方樁，自重輕、省料，吊裝、運輸方便，樁身承載力大。但其主筋布局不夠合理，并以預應力鋼筋或普通鋼筋作為主筋、樁身抗彎性能差。 端板四邊無焊接坡口，影響了成樁連接牢固性。樁身截面為四邊形，建筑施工中樁身四角極易損壞，致使整樁報廢，不僅造成浪費，而且還會影響施工進度。[0005]此外，在現(xiàn)有制作預應力管樁、預應力空心方樁，操作離心成型的模具時，合模、脫模中，跑輪級容易碰擊地面，使跑輪形狀變成橢圓形。橢圓形的跑輪在離心機上轉(zhuǎn)動時，容易將模具從離心機上拋出釀成事故。另外，在預應力管樁、預應力空心方樁的制作過程中上、下模均以企口槽扣合，再下模上的合模螺栓通過銷軸人工翻轉(zhuǎn)180°后固定。由于人工翻轉(zhuǎn)螺栓很難準確到位，致使企口板密封性差，制作成型中容易出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，致使產(chǎn)品報廢。離心成型模具急需改進。發(fā)明內(nèi)容[0006]本實用新型目的之一是提供一種混凝土離心方樁及其成型模具，以減少或避免現(xiàn)有技術所存在的問題，以利于使成樁的四邊不易損壞，承載力高、樁身延性好，抗彎抗剪性能好，生產(chǎn)效率高。本實用新型目的之二是提供一種符合節(jié)能減排的混凝土離心方樁的成型模具。[0007]為解決上述問題，本實用新型提供一種混凝土離心方樁，包括有樁體，所述樁體外形呈方形、樁心是圓筒形的中心通孔，樁體的四邊轉(zhuǎn)角均呈應力消除圓弧形，圓弧半徑相等，樁體包括有鋼筋籠，混凝土，所述鋼筋籠包括骨架主筋和箍筋，所述箍筋呈螺旋狀連續(xù)地焊接在所述骨架主筋上，所述樁體的兩端設有與鋼筋籠連接的金屬端板；其中所述金屬端板與樁體連接部設置有套箍，樁體四邊轉(zhuǎn)角的圓弧半徑R分別為18mm、22mm、26mm、 32mm0[0008]同時提供一種混凝土離心方樁的成型模具，其中所述成型模具包括有上模、下模、分別固定在上下模上的鎖扣裝置，上模、下模的內(nèi)腔橫截面均呈三角形，上模與下?？酆虾笮纬傻某尚湍＞邇?nèi)腔橫截面為正方形，正方形的四個內(nèi)角均為半徑相等的圓弧內(nèi)角， 成型模具的圓弧半徑分別為18mm、22mm、26mm、32mm ；所述鎖扣裝置包括有螺栓、螺母，在上模與下模合模時，通過彈簧將螺栓與螺母壓緊而合模。[0009]本實用新型的效果是生產(chǎn)機械化程度高，質(zhì)量保證度高，由于采用空心形狀，節(jié)省材料30%以上，自重輕,運輸、堆放方便，吊裝、運輸、轉(zhuǎn)運時不易損壞，開模方便、施工破損率低，成樁完整性好，樁身抗彎抗剪性能提高40%以上，樁身施工長度較深，使用范圍廣。離心方樁的成型模具在上模與下模接合處設有定位銷，在上模與下模合模時采用上模上帶彈簧螺栓與下模上的螺母固定連接，使上模與下模能準確定位，保證了預應力混凝土離心方樁制作時合模嚴密，操作便捷，勞動強度低，生產(chǎn)效率高，離心時不易漏漿，成型樁體易脫模，有力的保證了樁體成型質(zhì)量。


[0010]圖I是本實用新型混凝土離心方樁的結(jié)構示意圖[0011]圖2是本實用新型混凝土離心方樁的俯視圖；[0012]圖3是圖I的截面示意圖；[0013]圖4是圖2的A-A截面不意圖；[0014]圖5是本實用新型模具的結(jié)構示意圖；[0015]圖6是圖5的D向視圖；[0016]圖7是圖5的B-B剖視圖；[0017]圖8是圖5的C-C剖視圖；[0018]圖9是圖8的E部位的局部放大圖。[0019]圖中[0020]I、鋼筋籠2、混凝土 3、主筋4、箍筋5、端板[0021]7、套箍8、坡口 9、法蘭連接板10、托滾11、加強筋[0022]12、上模13、鎖扣裝置14、下模15、方形孔16、法蘭孔[0023]17、混凝土漿液隔槽18、圓弧內(nèi)角邊19、螺栓20、彈簧[0024]21、軸襯22、套盒23、上模連接板24、下模連接板[0025]25、螺母帽26、螺母銷27、螺母28、吊環(huán)29、定位銷具體實施方式
[0026]結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的混凝土離心方樁及其成型模具加以說明。[0027]本實用新型的混凝土離心方樁結(jié)構是，包括有樁體，所述樁體外形呈方形、樁心是圓筒形的中心通孔，樁體的四邊轉(zhuǎn)角均呈應力消除圓弧形，圓弧半徑相等，樁體包括有鋼筋籠1，混凝土 2，所述鋼筋籠I包括骨架主筋3和箍筋4，所述箍筋4呈螺旋狀連續(xù)地焊接在所述骨架主筋3上，所述樁體的兩端設有與鋼筋籠I連接的金屬端板5 ;所述金屬端板5與樁體連接部設置有套箍7，樁體四邊轉(zhuǎn)角的圓弧半徑R分別為18mm、22mm、26mm、32mm。[0028]所述金屬端板5的外形與所述樁體外形相同，所述金屬端板5的四邊設置有焊接坡口 8，中央是與所述樁體的中心通孔直徑相同的圓孔。所述骨架主筋3為鋼棒，所述骨架主筋3與樁體外輪廓線平行，所述骨架主筋3與所述金屬端板5連接處設有鐓頭。[0029]所述成型模具包括有上模、下模、分別固定在上下模上的鎖扣裝置，上模、下模的內(nèi)腔橫截面均呈三角形，上模與下模扣合后形成的成型模具內(nèi)腔橫截面為正方形，正方形的四個內(nèi)角均為半徑相等的圓弧內(nèi)角，成型模具圓弧半徑分別為18mm、22mm、26mm、32mm ； 所述鎖扣裝置包括有螺栓、螺母，在上模與下模合模時，通過彈簧將螺栓與螺母壓緊而合模。[0030]在所述上模與下模接合的部位上設有定位銷，下模與上模接合的部位上設有與定位銷對應的定位孔，合模時定位銷與定位孔緊密配合，固定合模位置。在所述上模與下模接合處的上模與下模上分別對稱安裝有吊環(huán)。[0031]本實用新型的混凝土離心方樁及其成型模具功能是這樣實現(xiàn)的[0032]如圖1、3所示，所述混凝土離心方樁包括鋼筋籠I、混凝土 2。所述鋼筋籠I包括骨架主筋3和箍筋4，鋼筋籠的箍筋4呈螺旋狀連續(xù)地焊接在所述骨架主筋3上。所述預應力空心方樁外形呈方形、樁心是圓筒形的中孔，所述混凝土離心方樁的四邊轉(zhuǎn)角均呈應力消除圓弧形，圓弧半徑相等。經(jīng)過復雜計算而得到的不同規(guī)格樁圓弧半徑的取值最合理，對于400*400mm的預應力離心方樁R為18mm、對于450*450mm的預應力離心方樁R為22mm、對于500*500mm的預應力離心方樁R為26mm、對于600*600mm的預應力離心方樁R為32mm。 所述混凝土離心方樁的兩端設有與所述鋼筋籠I連接的金屬端板5，進一步增強了樁頭的強度。所述金屬端板5的四邊設置有焊接坡口 8。[0033]如圖2、4所示，所述金屬端板5中央是與樁心中孔直徑相同的圓孔，所述金屬端板 5的四邊設置有焊接坡口 8。所述金屬端板5與樁身連接部設置有套箍7，因此能夠進一步增強樁頭的強度，避免在施工錘擊時對樁頭造成損壞。所述套箍7的長度L為110mm-320mm。 所述套箍7在沿所述混凝土空心方樁的軸向方向設置有2道半徑為1-3_的凸起。[0034]如圖5所示，混凝土離心方樁成型模具，包括上模12、下模14，鎖扣裝置13，上模 12、下模14的外側(cè)設有加強筋11，上模12、下模14上設有托滾10，上模12、下模14的兩端固定安裝了法蘭連接板9。下模14的內(nèi)腔橫截面呈三角形，上模12與下模14扣合后形成的成型模具內(nèi)腔為正方形，正方形的四個內(nèi)角均為半徑相等的圓弧內(nèi)角，對于400*400mm 的預應力離心方樁模具R為18mm、對于450*450mm的預應力離心方樁模具R為22mm、對于 500*500mm的預應力離心方樁模具R為26mm、對于600*600mm的預應力離心方樁模具R為 32mm。。在上模12與下模14接合處的上模12與下模14上分別對稱安裝了吊環(huán)28。在上模12與下模14接合處設有定位銷29。[0035]如圖6所示，法蘭連接板9上設有方形孔15和法蘭孔16。[0036]如圖7所示，上模12、下模14上設有托滾10，上模12、下模14的外側(cè)設有加強筋 11，上模12、下模14的內(nèi)腔橫截面呈三角形，上模12與下模14扣合后形成的成型模具內(nèi)腔為正方形，正方形的內(nèi)腔的四個圓弧內(nèi)角邊18的半徑R相等。上模12與下模14的連接面上設有混凝土漿液隔槽17，有效防止正方形的內(nèi)腔中的混凝土漿液從上模12與下模14的接合面處溢出。[0037]如圖8所示，上模12、下模14的內(nèi)腔橫截面呈三角形上模12與下模14扣合后形成的成型模具內(nèi)腔為正方形。上模12與下模14由鎖扣裝置13固定連接。鎖扣裝置13的結(jié)構為上模12上設有上模連接板23，下模14上設有下模連接板24，上模連接板23、下模連接板24上分別設有套盒22、螺母帽25。[0038]如圖9所示，上模連接板23、下模連接板24上分別設有套盒22、螺母帽25。螺栓 19在鎖扣裝置13上，彈簧20位于軸襯21上，螺母帽25在螺母27上，螺母銷26貫穿于螺母帽25與螺母27之間。操作時將螺栓19旋入于螺母27上，彈簧20壓緊，即可合模。該裝置能有效節(jié)省合模時間，方便了工人的操作，保證了合模質(zhì)量。[0039]本實用新型所提供的混凝土離心方樁及其成型模具，由于采用了空心的形狀，因此省料、自重輕，樁頭連接有套箍，使得樁材在建筑施工錘擊時不易損壞，提高了產(chǎn)品成樁率。本實用新型混凝土離心方樁及其模具，主筋布局合理、箍筋呈螺旋狀焊接在主筋上，樁身延性好、成樁承載力大，抗彎抗剪性能好。本實用新型，端板帶有焊接坡口也增強了成樁連接的牢固性。本實用新型的模具能有效的節(jié)省了合模時間，減小了勞動強度，提高了工作效率。
權利要求1.一種混凝土離心方樁，包括有樁體，所述樁體外形呈方形、樁心是圓筒形的中心通孔，樁體的四邊轉(zhuǎn)角均呈應力消除圓弧形，圓弧半徑相等，樁體包括有鋼筋籠(1)，混凝土(2)，所述鋼筋籠(I)包括骨架主筋(3)和箍筋(4)，所述箍筋(4)呈螺旋狀連續(xù)地焊接在所述骨架主筋(3)上，所述樁體的兩端設有與鋼筋籠(I)連接的金屬端板(5);其特征是: 所述金屬端板(5)與樁體連接部設置有套箍(7)，樁體四邊轉(zhuǎn)角的圓弧半徑R分別為18mm、 22mm、26mm、32mm0
2.根據(jù)權利要求I所述的混凝土離心方樁，其特征是所述金屬端板(5)的外形與所述樁體外形相同，所述金屬端板(5)的四邊設置有焊接坡口(8)，中央是與所述樁體的中心通孔直徑相同的圓孔。
3.根據(jù)權利要求I所述的混凝土離心方樁，其特征是所述骨架主筋(3)為鋼棒，所述骨架主筋(3)與樁體外輪廓線平行，所述骨架主筋(3)與所述金屬端板(5)連接處設有鐓頭。
4.一種根據(jù)權利要求I所述混凝土離心方樁的成型模具，其特征是所述成型模具包括有上模、下模、分別固定在上下模上的鎖扣裝置，上模、下模的內(nèi)腔橫截面均呈三角形，上模與下模扣合后形成的成型模具內(nèi)腔橫截面為正方形，正方形的四個內(nèi)角均為半徑相等的圓弧內(nèi)角，成型模具的圓弧半徑分別為18mm、22mm、26mm、32_ ;所述鎖扣裝置包括有螺栓、 螺母，在上模與下模合模時，通過彈簧將螺栓與螺母壓緊而合模。
5.根據(jù)權利要求4所述混凝土離心方樁的成型模具，其特征是在所述上模與下模接合的部位上設有定位銷，下模與上模接合的部位上設有與定位銷對應的定位孔，合模時定位銷與定位孔緊密配合，固定合模位置。
6.根據(jù)權利要求4所述混凝土離心方樁的成型模具，其特征是在所述上模與下模接合處的上模與下模上分別對稱安裝有吊環(huán)。
專利摘要本實用新型提供一種預應力混凝土離心方樁，所述樁體包括有鋼筋籠，混凝土，鋼筋籠包括骨架主筋和箍筋，箍筋呈螺旋狀連續(xù)地焊接在所述骨架主筋上，所述樁體的兩端設有與鋼筋籠連接的金屬端板；金屬端板與樁體連接部設置有套箍，樁體四邊轉(zhuǎn)角的圓弧半徑R分別為18mm、22mm、26mm、32mm。同時提供一種混凝土離心方樁的成型模具。本實用新型所提供的混凝土離心方樁，省料、自重輕，不易損壞，樁身延性好、成樁承載力大，使用壽命長，抗彎抗剪性能好。成型模具使樁體易脫模，節(jié)能減排，保證了預應力混凝土離心方樁制作時合模嚴密，操作便捷，勞動強度低，生產(chǎn)效率高，離心時不易漏漿，有力的保證了樁體成型質(zhì)量。
文檔編號B28B21/82GK202745040SQ20122037908
公開日2013年2月20日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權日2012年8月1日
發(fā)明者崔鳳祥, 劉永超, 蘇永剛, 劉潔 申請人:天津建城基業(yè)集團有限公司