本發(fā)明涉及建筑技術領域,尤其涉及一種三角梅花形混凝土樁。
背景技術:
樁基工程由于其施工速度快、加固深度大、適宜多種地質條件、可顯著提高地基承載力和減小變形,被廣泛應用于建筑、交通、輸變線電塔以及海洋基礎等工程實踐中。增加樁徑或樁長可以提高樁基整體承載特性,但是一味的靠增加材料以提高承載力的做法既不經濟又增大施工難度,因此尋求單位材料利用率高,實現高承載力、低造價,且地基的穩(wěn)定性可以明顯增加的新型樁基,成為巖土工程界廣泛關注的熱點和難點問題之一。
目前巖土工程界常用的方法有:通過改變樁基橫截面形式來提高樁側比表面積,從而提高樁側摩阻力,比如壁板樁、pcc樁、x形樁、y形樁,通過改變樁基縱截面形式來提高樁側摩阻力或樁端阻力,比如擴底樁、楔形樁等。
根據樁基理論,預制鋼筋混凝土樁的承載力與樁周圍土體和樁身側面接觸面積有關,在其它條件都相同的情況下,樁周圍土體和樁身側面接觸面積越大,樁的承載力越高。樁身側面的面積很大程度取決于樁身橫截面形式類型。經過調研,目前市場上預制鋼筋混凝土樁的橫截面主要形式為圓形和方形,圓形樁和方形樁的比表面積相對較小,材料利用率相對較低,沒有充分發(fā)揮材料的性能,所以通過改變樁橫截面形狀來提高樁基承載力很重要。
技術實現要素:
有鑒于此,本發(fā)明的實施例提供了一種能夠有效的提高樁的承載力和材料的利用率的三角梅花形混凝土樁。
本發(fā)明的實施例提供一種三角梅花形混凝土樁,包括二樁帽和連接所述二樁帽的樁身,每一所述樁帽包括位于所述樁身的其中一端的端板和包覆所述樁身的局部的裙邊,所述樁帽由所述端板和所述裙邊焊接而成,所述樁身和所述樁帽均包括三凸翼和三凹翼,所述凸翼的邊緣為平滑的凸弧,所述凹翼的邊緣為平滑的凹弧,所述三凸翼和三凹翼交錯設置,且相鄰的所述凸翼和所述凹翼流線型連接,所述樁身包括六主筋和混凝土,所述六主筋由三頂點主筋和三中點主筋組成,所述三頂點主筋分別位于所述三凸翼的對稱軸上,且所述三頂點主筋分別位于一第一正三角形的三個頂點處,所述三中點主筋分別位于所述第一正三角形的三條棱邊的中點處,若干捆筋外箍所述主筋且與所述主筋一起構成鋼筋籠,所述鋼筋籠被所述混凝土包覆,所述樁身還包括三通筋,所述三通筋位于一第二正三角形的三個頂點處,所述第二正三角形位于所述第一正三角形的內側,所述三通筋連接二所述端板。
進一步地,所述端板的中心區(qū)域開設有澆筑所述混凝土時供所述混凝土通過而進入所述樁身的圓孔。
進一步地,所述若干捆筋通過焊接的方式與所述主筋固定連接。
進一步地,每一所述端板上均設有三個通孔,所述通筋的相對兩端分別固定于對應的所述端板上對應的通孔中。
進一步地,位于所述裙邊包覆范圍內的所述捆筋的排列密度大于位于所述裙邊包覆范圍外的所述捆筋的排列密度。
進一步地,所述三中點主筋分別位于所述三凹翼的對稱軸上。
進一步地,所述第二正三角形的三個頂點分別位于所述三凸翼的對稱軸上。
進一步地,所述第一正三角形的中心和所述第二正三角形的中心均與所述三角梅花形混凝土樁的橫截面的中心重合。
進一步地,二所述裙邊的內表面分別與位于所述樁身的兩端區(qū)域的所述混凝土的外表面接觸。
本發(fā)明的實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:(1)本發(fā)明的三角梅花形混凝土樁,其橫截面為三角梅花形,使樁身材料比表面積大、耗材少、用量省,能充分發(fā)揮樁身材料的性能,提高材料利用率,在相同體積混凝土用量下提高了樁體承載力;(2)本發(fā)明的三角梅花形混凝土樁橫截面為三角梅花形,三角作為最穩(wěn)定的多邊形,與普通樁相比,具有更高的抗扭承載力、抗彎承載力和更強的承載力。
附圖說明
圖1是本發(fā)明三角梅花形混凝土樁的主視示意圖;
圖2是圖1的左視圖;
圖3是圖1中b-b方向的橫截面示意圖;
圖4是圖1中c-c方向的橫截面示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地描述。
請參考圖1,本發(fā)明的實施例提供了一種三角梅花形混凝土樁,包括二樁帽和連接所述二樁帽的樁身。
請參考圖1,每一所述樁帽包括位于所述樁身其中一端的端板5和包覆所述樁身局部區(qū)域的裙邊7,所述樁帽由所述端板5和所述裙邊7焊接而成。請參考圖2、圖3和圖4,所述樁身和所述樁帽均包括三凸翼8和三凹翼9,所述凸翼8的邊緣為平滑的凸弧,所述凹翼9的邊緣為平滑的凹弧,相鄰的所述凸翼8和所述凹翼9流線型連接。所述凸弧和所述凹弧以及其流線型連接方式,使本發(fā)明所述的三角梅花形混凝土樁的外表面線條流暢,沒有明顯的棱角,有助于防止應力集中,從而提高本發(fā)明所述的三角梅花形混凝土樁的承載能力。
請參考圖3和圖4,所述樁身包括六主筋1和混凝土4,所述六主筋1由三頂點主筋和三中點主筋組成,所述三頂點主筋分別位于所述三凸翼8的對稱軸上,且所述三頂點主筋分別位于一第一正三角形的三個頂點處;所述三中點主筋分別位于所述三凹翼9的對稱軸上,且所述三中點主筋分別位于所述第一正三角形的三條棱邊的中點處,所述第一正三角形的中心與所述三角梅花形混凝土樁的橫截面的中心重合。
請參考圖1和圖3,若干捆筋2外箍所述主筋1且與所述主筋1一起構成鋼筋籠,所述鋼筋籠被所述混凝土4包覆,所述若干捆筋2通過焊接的方式與所述主筋1固定連接。為了進一步提高結構的穩(wěn)定性,位于所述裙邊7包覆范圍內的所述捆筋2的排列密度大于位于所述裙邊7包覆范圍外的所述捆筋2的排列密度,二所述裙邊7的內表面分別與位于所述樁身的兩端區(qū)域的所述混凝土4的外表面接觸。
請參考圖1、圖3和圖4,所述樁身還包括三通筋3,所述三通筋3位于一第二正三角形的三個頂點處,所述第二正三角形位于所述第一正三角形的內側,所述第二正三角形的中心與所述三角梅花形混凝土樁的橫截面的中心重合,且所述第二正三角形的三個頂點分別位于所述三凸翼8的對稱軸上。請參考圖2,每一所述端5上均設有三個通孔6,所述通筋3的相對兩端分別固定于對應的所述端板5上對應的通孔6中,所述二端板5通過所述三通筋3和與所述三通筋3的兩端分別對應的所述通孔6而相互連接。
請參考圖2,所述端板5的中心區(qū)域開設有澆筑所述混凝土4時供所述混凝土4通過而進入所述樁身的圓孔10。
制造本發(fā)明所述的三角梅花形混凝土樁時,首先利用所述主筋1和所述捆筋2,通過使其按要求相互固定和配合來制作所述鋼筋籠;焊接所述端板6和所述裙邊7使之構成所述樁帽,然后通過三根所述通筋3和位于所述端板5上的三個所述通孔6,使二所述樁帽相互連接;最后通過位于所述端板5上的所述圓孔澆筑所述混凝土:將所述鋼筋籠和其中一所述樁帽豎直的放入模具中,然后將石子、沙、水泥、水及各種外加劑等原材料按照設計好的配合比經計量、攪拌均勻后澆筑在模具內,至少部分這些原材料通過所述圓孔10進入所述樁身,在澆筑的同時進行振動,以使填充密實、均勻;澆筑完成后進行養(yǎng)護,養(yǎng)護完成后即可脫模。
本發(fā)明的實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:(1)本發(fā)明的三角梅花形混凝土樁,其橫截面為三角梅花形,使樁身材料比表面積大、耗材少、用量省,能充分發(fā)揮樁身材料的性能,提高材料利用率,在相同體積混凝土用量下提高了樁體承載力;(2)本發(fā)明的三角梅花形混凝土樁橫的截面為三角梅花形,三角作為最穩(wěn)定的多邊形,與普通樁相比,具有更高的抗扭承載力、抗彎承載力和更強的承載力。
在本文中,所涉及的前、后、上、下等方位詞是以附圖中零部件位于圖中以及零部件相互之間的位置來定義的,只是為了表達技術方案的清楚及方便。應當理解,所述方位詞的使用不應限制本申請請求保護的范圍。
在不沖突的情況下,本文中上述實施例及實施例中的特征可以相互結合。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。