本實(shí)用新型涉及土木工程領(lǐng)域，特別是涉及一種擋水擋土建筑結(jié)構(gòu)，以及擋水擋土用建筑結(jié)構(gòu)所使用的預(yù)制混凝土樁。

背景技術(shù)：

擋水擋土用建筑結(jié)構(gòu)在建筑上具有廣泛用途，例如堤壩、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、坡面土石防護(hù)結(jié)構(gòu)以及路基支護(hù)結(jié)構(gòu)等，均屬于擋水擋土用建筑結(jié)構(gòu)。以基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為例，基坑支護(hù)是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施。

常見的基坑支護(hù)形式主要有：排樁支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、水泥擋土墻支護(hù)、鋼混凝土樁(型鋼樁橫擋板支護(hù)，鋼混凝土樁支護(hù))、土釘墻(噴錨支護(hù))和鋼筋混凝土排樁等。

傳統(tǒng)的鋼筋混凝土排樁基坑支護(hù)所使用的樁體主要是截面為矩形的混凝土樁或圓柱樁?；炷翗毒哂匈|(zhì)量輕、支護(hù)面積大等優(yōu)點(diǎn)，圓柱樁具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，抗壓能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但混凝土樁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱，抗壓能力差，不適用于深基坑支護(hù)使用，而圓柱樁的質(zhì)量重，且單根的有效支護(hù)面積小，相同的支護(hù)面積需要更多的樁數(shù)。可見，現(xiàn)有的混凝土樁無法兼具高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和輕質(zhì)量的特點(diǎn)，因此有必要對(duì)現(xiàn)有的混凝土樁進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，提供一種質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的混凝土樁，用于解決現(xiàn)有的混凝土樁無法同時(shí)滿足高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和輕質(zhì)量的要求。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種預(yù)制混凝土樁，包括混凝土主體和混凝土主體內(nèi)的鋼筋骨架，所述鋼筋骨架包括沿混凝土樁長(zhǎng)度方向設(shè)置的主筋和圍繞主筋設(shè)置的箍筋；所述混凝土主體的橫截面為H字形，包括腹板和設(shè)置于腹板兩側(cè)的翼板；

所述預(yù)制混凝土樁上下兩端至少一端設(shè)置有橫截面為矩形的端頭，所述端 頭的端面設(shè)置有與端面相適配的金屬端板；

所述截面為矩形的端頭與截面為H字形的混凝土主體之間設(shè)置有截面積漸變的連接段。

進(jìn)一步的，所述翼板左右兩側(cè)的側(cè)面設(shè)置有與其他預(yù)制混凝土樁側(cè)面相卡合的連接結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，各端頭的金屬端板的個(gè)數(shù)為1～4個(gè)，所述金屬端板沿樁體長(zhǎng)度方向?qū)盈B設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述鋼筋骨架在截面積漸變的連接段處還設(shè)置有相互交叉的傾斜走向鋼筋。

進(jìn)一步的，所述預(yù)制混凝土樁兩端的側(cè)面設(shè)置有樁套箍，所述樁套箍為矩形套箍或H字形套箍。

進(jìn)一步的，所述預(yù)制混凝土樁上設(shè)置有吊環(huán)。

進(jìn)一步的，所述腹板與翼板的連接處采用圓弧曲面連接。

進(jìn)一步的，所述預(yù)制混凝土樁上下兩端內(nèi)的箍筋密度大于預(yù)制混凝土樁中段內(nèi)的箍筋密度。

進(jìn)一步的，所述翼板左右兩側(cè)的側(cè)面的連接結(jié)構(gòu)為沿樁體上下方向延伸的凸出或凹陷的榫狀結(jié)構(gòu)，或所述翼板左右兩側(cè)的側(cè)面的連接結(jié)構(gòu)為沿樁體上下方向延伸的臺(tái)階。

為解決上述技術(shù)問題，申請(qǐng)人還提供了另一技術(shù)方案：

一種擋水擋土建筑結(jié)構(gòu)，所述擋水擋土用建筑結(jié)構(gòu)包括沿防護(hù)線分布，深入地下的預(yù)制混凝土樁，所述預(yù)制混凝土樁為上述技術(shù)方案中的預(yù)制混凝土樁，預(yù)制混凝土樁的數(shù)量為2個(gè)以上，預(yù)制混凝土樁之間沿樁體左右兩端的方向首尾相連。

進(jìn)一步的，所述擋水擋土用建筑結(jié)構(gòu)為：基坑支護(hù)、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、坡面土石防護(hù)結(jié)構(gòu)或路基支護(hù)結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，混凝土樁的形狀主要為圓柱形的柱樁或矩形的混凝土樁，無法兼具輕質(zhì)與高強(qiáng)度的要求；在上述技術(shù)方案中的預(yù)制混凝土樁，以及這些預(yù)制混凝土樁形成的建筑結(jié)構(gòu)中，H字形的樁體結(jié)構(gòu)一方向可減輕樁體的質(zhì)量，另一方面，H字形的特殊結(jié)構(gòu)又保證了樁體的 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使其具有良好的抗剪性能，從而達(dá)到質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高和抗剪能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式預(yù)制混凝土樁的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型具體一實(shí)施方式預(yù)制混凝土樁的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型具體一實(shí)施方式預(yù)制混凝土樁的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型具體一實(shí)施方式預(yù)制混凝土樁的配筋示意圖；

圖5為圖1中A-A向的剖面圖；

圖6為本實(shí)用新型具體一實(shí)施方式預(yù)制混凝土樁的配筋示意圖；

圖7為本實(shí)用新型具體一實(shí)施方式預(yù)制混凝土樁左右連接方式的示意圖；

圖8為本實(shí)用新型具體一實(shí)施方式預(yù)制混凝土樁的配筋示意圖；

圖9為本實(shí)用新型具體一實(shí)施方式預(yù)制混凝土樁的配筋示意圖；

圖10為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式所述預(yù)制混凝土樁首尾相連形成的基坑支護(hù)截面示意圖；

圖11為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中兩根以上預(yù)制混凝土樁所組成的承壓樁的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號(hào)說明：

1、混凝土樁；4、吊環(huán)；11、主樁體；12、H字形端頭；13、矩形端頭；14、連接段；21、主筋；22、箍筋；23、金屬網(wǎng)片；110、H形樁套箍；120、H形樁套箍；121、H字形金屬端板；131、矩形金屬端板；111、翼板；100、腹板；210、傾斜走向鋼筋；1101、圓弧曲面；1110、陽榫；1111、陰榫；1112、臺(tái)階；1113、臺(tái)階。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。

請(qǐng)參閱圖1至圖9，下列實(shí)施方式提供了一種預(yù)制混凝土樁1，所述預(yù)制混 凝土樁屬于預(yù)制樁。預(yù)制樁，是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)制成的各種材料、各種形式的樁(如木樁、混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼樁等)，用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入或振入土中。建筑施工領(lǐng)域采用較多的預(yù)制樁主要是混凝土預(yù)制樁和鋼樁兩大類。

請(qǐng)參閱圖1、圖4和圖5，本實(shí)施方式所述的預(yù)制混凝土樁1包括了混凝土主體，以及設(shè)置于混凝土主體內(nèi)的鋼筋骨架。所述鋼筋骨架包括沿混凝土樁長(zhǎng)度方向設(shè)置的主筋21和圍繞主筋設(shè)置的箍筋22。

所述混凝土主體包括了設(shè)置于中部的腹板100以及分別設(shè)置于腹板100兩側(cè)的翼板111，其中，翼板與腹板相互垂直，因此該預(yù)制混凝土樁其橫截圖為H字形。本混凝土樁的兩端的橫截面為H字形端頭，在所述翼板左右兩側(cè)的側(cè)面設(shè)置有與其他預(yù)制混凝土樁側(cè)面相卡合的連接結(jié)構(gòu)，此樁型特別適用于支護(hù)。

在此，我們對(duì)實(shí)施例中所使用的上下，前后，左右等方向性用語進(jìn)行界定。所述上下即預(yù)制混凝土樁在施工或形成支護(hù)墻后的上下方向，所述左右為預(yù)制混凝土樁與其他預(yù)制混凝土樁連接的方向，所述前后為預(yù)制混凝土樁形成的支持墻面對(duì)基坑及背對(duì)基坑的兩個(gè)方向。

在本實(shí)施方式中，請(qǐng)參閱圖4，所述預(yù)制混凝土樁在中段以及兩端等不同位置的橫截面均為H字形。請(qǐng)參閱圖2至圖3，在不同的實(shí)施例中，該預(yù)制混凝土樁還可以是以下兩種結(jié)構(gòu)，一種結(jié)構(gòu)為圖2所示，預(yù)制混凝土樁上下兩端中一端設(shè)置有橫截面為矩形的端頭，另一端為橫截面為H字形端頭；另一種結(jié)構(gòu)為圖3所示，預(yù)制混凝土樁上下兩端都設(shè)置有橫截面為矩形的端頭。

其中，矩形端頭是為便于將多根混凝土樁上下串聯(lián)使用，串聯(lián)使用時(shí)，各樁體通過焊接串聯(lián)在一起，除最底下一根樁以外，剩余的混凝土樁的兩端都是橫截面為矩形端頭(圖3所示樁體)，矩形端頭增大了樁體串聯(lián)面積，提高了連接強(qiáng)度。

上述混凝土主體的兩端還分別設(shè)置有金屬端板。圖1所示的混凝土樁兩端的金屬端板為H字形金屬端板；圖2所示的混凝土樁一端的金屬端板為H字形金屬端板121，另一端為矩形金屬端板；圖3所示的混凝土樁兩端的金屬端板為矩形金屬端板131。在上述實(shí)施方式中，所述預(yù)制混凝土樁兩端的側(cè)面設(shè)置有樁套箍，樁套箍的形狀與混凝土樁端頭的橫截面相適配。圖1所示樁體的兩端為 頭的橫截面為H字形，則所述樁套箍為H字形樁套箍110；圖2所示的樁體的一端為H字形，另一端為矩形端頭，因此其一端的樁套箍為H字形樁套箍120，另一端為矩形樁套箍；圖3所示的樁體的兩端都是矩形端頭，則其兩端的樁套箍也是為矩形樁套箍。樁套箍可提高混凝土樁端頭側(cè)面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

圖2和圖3所示的混凝土樁的翼板的兩側(cè)并沒有設(shè)置圖1中所示的連接結(jié)構(gòu)，該樁型特別適用于承壓使用。作為承壓抗拔樁型，在天然地基不足以承載建筑結(jié)構(gòu)上部荷載以及地下水位較高造成部分上部結(jié)構(gòu)浮起，引起建筑結(jié)構(gòu)不均勻沉降及變形，相對(duì)于同等截面的傳統(tǒng)管樁及方樁，在同等地質(zhì)情況下，H型樁外表面面積大，提供較大摩擦阻力，從而提高整體抗拔能力。在抗拔樁運(yùn)用中具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。

在不同的實(shí)施例中，所述翼板左右兩側(cè)的連接結(jié)構(gòu)可以用不同的結(jié)構(gòu)加以實(shí)現(xiàn)；

例如圖5和圖6所示，連接結(jié)構(gòu)為沿樁體上下方向延伸的凸出或凹陷的榫狀結(jié)構(gòu)，其中，在翼板左側(cè)設(shè)置了凸出的陽榫1110，在翼板的右側(cè)設(shè)置了與陽榫1110相適配的陰榫1111。

例如圖7樁體橫截面所示，連接結(jié)構(gòu)為沿樁體上下方向延伸的臺(tái)階，其中，翼板左側(cè)的臺(tái)階1112與右側(cè)的臺(tái)階1113相適配，樁體左右連接時(shí)，通過左側(cè)的臺(tái)階1112與右側(cè)的臺(tái)階1113相卡合連接在一起。

請(qǐng)參閱圖2和圖3，預(yù)制混凝土樁在橫截面為矩形的端頭與橫截面為H字形的主樁體11之間設(shè)置了橫截面由矩形向H字形漸變的連接段14。請(qǐng)一并參閱圖8，在某些實(shí)施例中，所述鋼筋骨架除了圖4中的主筋21和箍筋22，在截面積漸變的連接段14處還設(shè)置了相互交叉的傾斜走向鋼筋210。相對(duì)于矩形端頭與H字形主樁體11直接連接，該連接段14使端頭的軸向沖擊力均勻的傳遞至H字形主樁體上，可提高打樁時(shí)樁體的軸向抗沖擊能力，避免樁體在打樁時(shí)破損。

請(qǐng)參閱圖8和圖9，在某些實(shí)施例中，所述預(yù)制混凝土樁上下兩端內(nèi)的箍筋22的密度大于預(yù)制混凝土樁中段內(nèi)的箍筋密度。

如圖4至圖6所示，在本實(shí)施方式中，混凝土樁中所述腹板100與翼板111的連接處優(yōu)選采用圓弧曲面1101連接，所述圓弧曲面1101為圓弧的內(nèi)側(cè)曲面， 圓弧曲面的圓心在所述腹板與翼板之外。采用圓弧曲面1101連接腹板100與翼板111，可增大腹板100與翼板111的連接面積，有利于提高腹板與翼板的連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

為了便于吊裝混凝土樁，所述預(yù)制混凝土樁上還設(shè)置有吊環(huán)，如圖9所示，所述吊環(huán)4的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，吊環(huán)設(shè)置于樁體中部偏端頭處。在其他實(shí)施方式中，所述吊環(huán)個(gè)數(shù)與安裝位置依據(jù)起吊方式?jīng)Q定，吊環(huán)個(gè)數(shù)可以是1個(gè)，設(shè)置于樁體的中部；或者為三個(gè)以上，均勻的設(shè)置于樁體長(zhǎng)度方向上。

上述各實(shí)施例所述預(yù)制混凝土樁可以應(yīng)用于擋水擋土用建筑結(jié)構(gòu)，例如：

1、基坑支護(hù)；

2、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述基坑支護(hù)為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施；

3、路基支護(hù)結(jié)構(gòu)，用于對(duì)高于地面的路基進(jìn)行支護(hù)，避免路基崩塌。

預(yù)制混凝土H型樁可以用于建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)中預(yù)制樁基礎(chǔ)的一種，例如：

4、豎向承壓樁，用于建筑樁基礎(chǔ)；

5、豎向抗拔樁，也叫做抗浮樁，當(dāng)建筑工程地下結(jié)構(gòu)如果有在低于周邊土壤水位的部分時(shí)，用于抵消土壤中水對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的上浮力而打的樁。

所述擋水擋土用建筑結(jié)構(gòu)包括沿防護(hù)線分布，深入地下的預(yù)制混凝土樁，所述預(yù)制混凝土樁為上述各實(shí)施例所述的預(yù)制混凝土樁，預(yù)制混凝土樁的數(shù)量為2個(gè)以上，預(yù)制混凝土樁之間沿混凝土樁左右兩端的方向首尾相連，預(yù)制混凝土樁之間的連接處通過預(yù)制混凝土樁左右兩端的側(cè)面連接結(jié)構(gòu)與其他預(yù)制混凝土樁側(cè)面相卡合。

在不同的擋水擋土用建筑結(jié)構(gòu)中，防護(hù)線可以是河岸、海岸、江岸、湖岸、山坡邊緣、土坡邊緣、路基邊緣等。

發(fā)明人以基坑支護(hù)為例，說明擋水擋土用建筑結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)與效果。

在下列實(shí)施例中，提供一種基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，如圖10所示在這些基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中，使用了上述各實(shí)施例的預(yù)制混凝土樁，所述基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)包括沿基坑周邊分布，深入地下的預(yù)制混凝土樁，

在這些基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中，預(yù)制混凝土樁的下端植入到地面之下，上端露出 地面，地表之上的部分用于擋水檔土。

在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中，預(yù)制混凝土樁的數(shù)量為2個(gè)以上，預(yù)制混凝土樁之間沿混凝土樁左右兩端的方向首尾相連，預(yù)制混凝土樁之間的連接處通過預(yù)制混凝土樁左右兩端的側(cè)面連接結(jié)構(gòu)與其他預(yù)制混凝土樁側(cè)面相卡合。具體卡合的方式，可以詳見本說明書關(guān)于預(yù)制混凝土樁結(jié)構(gòu)部分中對(duì)預(yù)制混凝土樁之間連接方式的描述與相關(guān)附圖。

請(qǐng)參閱圖11，作為豎向抗拔樁或承壓樁用時(shí)，由多種上述H字形混凝土樁1組成，H字形混凝土樁1上下樁首尾矩形樁頭相連，連接形式采用焊接或機(jī)械接頭連接，H型樁翼緣板側(cè)面平整無凹凸榫，必要時(shí)可在樁頭處連接金屬樁尖。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效形狀或結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。