專利名稱：縱環(huán)交織筋狀管樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑基礎(chǔ)工程專用混凝土管樁，屬混凝土管樁制造領(lǐng)域。
技術(shù)背景-
授權(quán)公告號CN2611433Y、名稱"先張法預(yù)應(yīng)力混凝土異形管樁"，該異形管樁包括沿 軸向延伸的樁本體，樁本體內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋，樁本體上相間隔地設(shè)置有徑向變大的竹節(jié)凸起， 竹節(jié)凸起間的樁本體為圓柱形。其不足之處由于該異形管樁的端部小于其竹節(jié)凸起間的直 徑，因此不僅其承載面積小，而且承載力大；二是由于異形管樁的壁缺少縱向凸筋，因此整 體管樁的抗壓、抗彎強(qiáng)度低、抗剪切力差，使得管樁在壓樁及壓樁后的后續(xù)施工中易造成管 樁攔腰斷裂或折斷等現(xiàn)象；三是雖然竹節(jié)凸起的部分增大了管樁的整體面積，但是該面積的 增大不足彌補(bǔ)竹節(jié)凸起部分所產(chǎn)生的生產(chǎn)成本，使管樁的承載規(guī)格處于上不上、下不下的二 難其中，往上靠(替代大直徑管樁)，則承載力不夠；不往上靠，雖然承載力超過了其設(shè)定的 標(biāo)準(zhǔn)，但大材小用，使得建筑成本大幅度增加，業(yè)主不愿采用。
發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計(jì)目的:避免背景技術(shù)中的不足之處， 一是在管樁的一端或兩端設(shè)置凸起的環(huán)狀凸筋， 通過增大管樁端面的承壓支撐面積，達(dá)到提高管樁承載壓力的目的；二是將間隔位于管樁壁
上的多個(gè)凸起的環(huán)狀凸筋間設(shè)置縱向凸筋，使凸起的環(huán)狀凸筋與縱向凸筋間形成整體結(jié)構(gòu)，
提高管樁的抗壓、抗彎、抗剪強(qiáng)度；二是通過對管樁管壁上環(huán)狀和縱向凸起筋截面底部與管 樁壁面夾角的限定，使管樁的管壁與凸起的環(huán)狀凸筋和縱向凸筋間能夠形成內(nèi)應(yīng)力緩沖消失 區(qū)，使成形后的管樁內(nèi)應(yīng)力能夠在凸起筋和管樁壁間所形成的緩沖消失區(qū)間得到逐步的釋放， 避免管樁壁與凸筋結(jié)合部間所產(chǎn)生的裂縫且方便脫模，確?？v環(huán)交織筋狀管樁的成形質(zhì)量。
設(shè)計(jì)方案為了實(shí)現(xiàn)本申請的上述目的。本申請?jiān)诂F(xiàn)有異形管樁的基礎(chǔ)上1、樁體一端 或兩端設(shè)有凸起的環(huán)狀凸筋，是本申請的特征之一。樁體一端或兩端設(shè)置凸起的環(huán)狀凸筋的 目的在于由于管樁的承載力的大小取決于兩個(gè)參數(shù)， 一個(gè)是管樁端面的大小， 一個(gè)是管樁 樁身面積的大小，管樁端面的承載力占整個(gè)管樁承載力的35%左右、管樁樁身面積的承載力 占整個(gè)管樁的65%左右。因此本申請?jiān)龃蠊軜抖嗣娴拿娣e，就等于增大了管樁的承載力，這 是其一，也是背景技術(shù)所未解決的。2、間隔位于管樁壁上一條或2條或多條凸起的縱向凸筋 的設(shè)計(jì)，是本申請的特征之二?？v向凸筋設(shè)計(jì)的目的在于 一是由于管樁樁身與地下土壤所
產(chǎn)生的磨擦力(支撐力)占到整個(gè)管樁承載力的65%左右，而本申請縱向凸筋的設(shè)計(jì)，可以 大幅度地增加管樁樁身的有效面積，從而達(dá)到大幅度地增加管樁承載力的目的；二是縱向凸 筋與環(huán)狀凸筋形成的整體結(jié)構(gòu)，從根本上提高了整體管樁的抗壓、抗彎、抗剪強(qiáng)度，使管樁 在起吊、運(yùn)輸、壓樁及壓樁后續(xù)的施工中，能夠從根本上解決由于抗壓、抗彎、抗剪強(qiáng)度不 夠而造成的管樁破損，以及由于破損而造成的補(bǔ)樁等補(bǔ)救施工，確保管樁的成形質(zhì)量、運(yùn)輸 及施工安全，更重要的是該縱環(huán)凸筋的整體設(shè)計(jì)可以有效地滿足管樁內(nèi)應(yīng)力自身消失所需 的強(qiáng)度，確保管樁不受損。3、間隔位于管樁壁上多個(gè)凸起的環(huán)狀凸筋間縱向設(shè)有一條或2 條或多條凸起的縱向凸筋的設(shè)計(jì)，是本申請的特征之三?？v向凸筋設(shè)計(jì)的目的在于 一是由 于管樁樁身與地下土壤所產(chǎn)生的磨擦力(支撐力)占到整個(gè)管樁承載力的65%左右，而本申 請縱向凸筋的設(shè)計(jì)，可以大幅度地增加管樁樁身的有效面積，從而達(dá)到大幅度地增加管樁承 載力的目的；二是縱向凸筋與環(huán)狀凸筋形成的整體結(jié)構(gòu)，從根本上提高了整體管樁的抗壓、 抗彎、抗剪強(qiáng)度，使管樁在起吊、運(yùn)輸、壓樁及壓樁后續(xù)的施工中，能夠從根本上解決由于 抗壓、抗彎、抗剪強(qiáng)度不夠而造成的管樁破損，以及由于破損而造成的補(bǔ)樁等補(bǔ)救施工，確 保管樁的成形質(zhì)量、運(yùn)輸及施工安全，更重要的是該縱環(huán)凸筋的整體設(shè)計(jì)可以有效地滿足 管樁內(nèi)應(yīng)力自身消失所需的強(qiáng)度，確保管樁不受損。4、管樁壁面與位于管樁壁上縱環(huán)凸筋截
面下底夾角的設(shè)計(jì)，是本申請的特征之四。管樁壁面與縱環(huán)凸筋截面下底夾角的設(shè)計(jì)目的在
于由于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁成形時(shí)，位于混凝土管樁內(nèi)的鋼棒必須進(jìn)行強(qiáng)拉延伸，而位于混 凝土管樁成型鋼模套內(nèi)的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在造樁成型后，位于成型鋼模內(nèi)的管樁內(nèi)部存在 巨大的內(nèi)應(yīng)力，該內(nèi)應(yīng)力直接作用在管樁上，由于縱環(huán)凸筋與管樁樁身面間設(shè)有一定的夾角， 該夾角使縱環(huán)凸筋的兩側(cè)(截面呈梯形的兩腰)所產(chǎn)生的斜面能夠滿足管樁內(nèi)應(yīng)力消失所需 的強(qiáng)度，確保管樁內(nèi)應(yīng)力消失的過程中，不會對管樁本身產(chǎn)生負(fù)面效果，從根本上解決了管 樁內(nèi)應(yīng)力所導(dǎo)致的管樁裂縫的問題。5、樁體一端或兩端設(shè)有凸起的波形凸筋，是本申請的特 征之五。樁體一端或兩端設(shè)置凸起的波浪凸筋的目的在于由于管樁的承載力的大小取決于 兩個(gè)參數(shù)， 一個(gè)是管樁端面的大小， 一個(gè)是管樁樁身面積的大小，管樁端面的承載力占整個(gè) 管樁承載力的35%左右、管樁樁身面積的承載力占整個(gè)管樁的65%左右。因此本申請?jiān)龃蠊?樁端面的面積，就等于增大了管樁的承載力，這是其一，也是背景技術(shù)所未解決的。6、管樁
樁身波浪形狀的凸筋設(shè)計(jì)，是本申請的特征之六。波浪形狀凸筋設(shè)計(jì)的目的在于由于管樁
樁身與地下土壤所產(chǎn)生的磨擦力系管樁的支撐力，在整個(gè)管樁承載力中，管樁樁身占到整個(gè)
管樁承載力的65%左右，而本申請?jiān)诠軜侗谏祥g隔設(shè)置波浪凸筋，不僅可以大幅度地增加管 樁樁身的有效面積，而且可以大幅度地提高管樁承載，更重要的是管樁樁身上的波浪凸筋與 管樁端部的波形凸筋所形成的阻止環(huán)，能夠與土形成阻止配合，大幅度地提卨土質(zhì)對樁的阻
擊支撐力；其次，由于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁成形時(shí)，位于混凝土管樁內(nèi)的鋼棒必須進(jìn)行強(qiáng)拉延 伸，而位于混凝土管樁成型鋼模套內(nèi)的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在造樁成型后，位于成型鋼模內(nèi)的 管樁內(nèi)部存在巨大的內(nèi)應(yīng)力，該內(nèi)應(yīng)力直接作用在管樁上，由于波浪凸筋與管樁樁身所形成 的弧形結(jié)構(gòu)能夠滿足管樁內(nèi)應(yīng)力消失所需的強(qiáng)度，確保管樁內(nèi)應(yīng)力消失的過程中，不會對管 樁本身產(chǎn)生負(fù)面效果，從根本上解決了管樁內(nèi)應(yīng)力所導(dǎo)致的管樁裂縫的問題。7、管樁壁上波 浪形凸筋間縱向凸筋截面下底與管樁面間夾角的設(shè)計(jì)，是本申請的特征之七。管樁面與縱向 凸筋截面下底夾角設(shè)計(jì)目的在于由于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁成形時(shí)，位于混凝土管樁內(nèi)的鋼棒 必須進(jìn)行強(qiáng)拉延伸，而位于混凝土管樁成型鋼模套內(nèi)的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在造樁成型后，位 于成型鋼模內(nèi)的管樁內(nèi)部存在巨大的內(nèi)應(yīng)力，該內(nèi)應(yīng)力直接作用在管樁上，由于縱向凸筋順 長分布在管樁的樁身上，不僅能夠滿足管樁內(nèi)應(yīng)力消失所需的強(qiáng)度，確保管樁內(nèi)應(yīng)力消失的 過程中，不會對管樁本身產(chǎn)生負(fù)面效果，從根本上解決了管樁內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致的管樁裂縫的問題。
技術(shù)方案1:縱環(huán)筋狀管樁，它包括樁體，樁體的外壁間隔設(shè)有凸起的環(huán)狀凸筋，凸起 的環(huán)狀凸筋前坡面與樁體面夾角a為170 100度、后坡面與樁體面夾角e為90 170度，間 隔位于管樁壁上多個(gè)凸起的環(huán)狀凸筋間縱向設(shè)有一條或2條或多條凸起的縱向凸筋且與凸起 的環(huán)狀凸筋呈整體結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比， 一是管樁外壁上多圈凸起的環(huán)狀凸筋間縱向設(shè)有一條或2 條或多根凸筋的設(shè)計(jì)，不僅有效地?cái)U(kuò)大整體管樁的有效支撐面積，而且大幅度地提高了管樁 的承載能力，其4)400mm管樁承載力相當(dāng)于4 500mm管樁的承載力，大大降低了生產(chǎn)成本， 同時(shí)滿足了管樁內(nèi)應(yīng)力消失所需的強(qiáng)度，避免了管樁內(nèi)應(yīng)力對管樁的損害；二是位于管樁壁 上縱環(huán)凸筋截面底部斜邊與管樁面夾角的設(shè)計(jì)，不僅使管樁壁與縱環(huán)凸筋的結(jié)合部形成一個(gè) 緩沖區(qū)，而且該緩沖區(qū)能夠滿足管樁內(nèi)應(yīng)力消失所需的強(qiáng)度，避免了管樁內(nèi)應(yīng)力對管樁的損 壞，確保成形后的管樁質(zhì)量，并且能夠方便脫模；三是對于縱向筋而言，不僅增強(qiáng)抗彎力、 抗剪、抗扭、和握固力，而且增加了表面積、提高了承載力；對于環(huán)向筋而言，增強(qiáng)了予制 件管樁縱向抗裂、抗扭性能、增加抗壓、抗拔力，予制件管樁樁身的承載面積與表面積摩擦 力相比，提高50倍以上，擴(kuò)大管樁頭部直徑，直接提高了管樁端面承載力，真正做到了節(jié)能、 節(jié)約原材料，其縱環(huán)交織筋狀樁與二十世紀(jì)同樣直徑的予應(yīng)力管樁相比，提高承載力50%以 上，節(jié)約鋼材20%以上，節(jié)約生產(chǎn)成本20%以上，減少砼用量20%以上，其單樁承載力提高 50%以上，也就是說，對于一個(gè)基礎(chǔ)工程而言，其樁基的構(gòu)成少用了 50%的樁根數(shù)，大大減 少挖土的工作量和基礎(chǔ)鋼筋混凝土的數(shù)量，節(jié)約基礎(chǔ)總投資50%以上

圖1是兩端帶有環(huán)狀凸筋的縱環(huán)交織筋狀管樁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是一端帶有環(huán)狀凸筋的縱環(huán)交織筋狀管樁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例
實(shí)施例l:參照附圖1 3。縱環(huán)筋狀管樁，它包括樁體8，樁體8的外壁間隔設(shè)有凸起 的環(huán)狀凸筋5且采用鋼模套按現(xiàn)有管樁制作工藝即可制作成型。凸起的環(huán)狀凸筋5前坡面4 (環(huán)狀凸筋截面兩側(cè)或兩腰)與樁體面3 (近似平面)夾角a為170 100度(也就是說，凸 起的環(huán)狀凸筋5前坡面4與樁體面3夾角a可以在170 100度范圍內(nèi)任選且包括端值)、后 坡面6與樁體面3夾角e為90 170度，也就是說，凸起的環(huán)狀凸筋5后坡面6與樁體面3 夾角a可以在170 90度范圍內(nèi)任選且包括端值)，凸起的環(huán)狀凸筋5后坡面6與樁體面3 夾角e為90 150度時(shí)，其環(huán)狀凸筋5的角呈弧形過渡角。間隔位于管樁壁上多個(gè)凸起的環(huán) 狀凸筋5間縱向設(shè)有一條或2條或多條凸起的縱向凸筋7且與凸起的環(huán)狀凸筋5呈整體結(jié)構(gòu)。 一條或2條或多條凸筋7的高度與凸起的環(huán)狀凸筋5的高度相同，縱向形狀截面呈梯形(縱 向凸筋截面兩側(cè)或兩腰)且上小底大(底大是指與管樁壁呈一體的部分大)，縱向凸筋7為豎 直縱向筋或不規(guī)則縱向筋，縱向凸筋7端面(截面呈梯形)兩側(cè)或兩腰一側(cè)與樁3 (近似平 面)夾角y為100 170度。凸起的環(huán)狀凸筋5與樁體面3間的垂直高度為2 40cm，也就是 說，凸起的環(huán)狀凸筋5與樁體面3間的垂直高度在為2 40cm范圍內(nèi)可以任選且包括端值。
樁體8 —端或兩端設(shè)有凸起的環(huán)狀凸筋1，凸起的環(huán)狀凸筋1截面的斜面2與樁體面3 夾角(M為170 100度范圍內(nèi)可以任選且包括端值。
縱向凸筋7是指順管樁樁體面的長度而設(shè)置的凸筋， 一般為豎直縱向筋或不規(guī)則縱向筋， 縱向凸筋7截面的斜面10與樁體面3夾角y為170 100度范圍內(nèi)可以任選且包括端值。
實(shí)施例2:在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，凸起的環(huán)狀凸筋5前坡面4 (截面呈梯形且兩腰中的一 腰)與樁體面3夾角a為170度、后坡面6 (截面呈梯形且兩腰中的另一腰)與樁體面3夾 角P為170度，凸起的環(huán)狀凸筋5與樁體面3間的垂直高度在為25cm、縱向凸筋的斜面10 (截面呈梯形且兩腰中的兩腰)與樁體面3夾角y為170度。
實(shí)施例3:在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，凸起的環(huán)狀凸筋5前坡面4 (截面呈梯形且兩腰中的一 腰)與樁體面3夾角a為100度、后坡面6 (截面呈梯形且兩腰中的另一腰)與樁體面3夾 角P為90度，凸起的環(huán)狀凸筋5與樁體面3間的垂直高度在為15cm、縱向凸筋的斜面IO(截 面呈梯形且兩腰中的兩腰)與樁體面3夾角Y為IOO度。
實(shí)施例4:在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，凸起的環(huán)狀凸筋5前坡面4 (截面呈梯形且兩腰中的一 腰)與樁體面3夾角a為135度、后坡面6 (截面呈梯形且兩腰中的另一腰)與樁體面3夾 角e為135度，凸起的環(huán)狀凸筋5與樁體面3間的垂直高度在為40cm、縱向凸筋的斜面10(截面呈梯形且兩腰中的兩腰)與樁體面3夾角Y為135度。
實(shí)施例5:在實(shí)施例l的基礎(chǔ)上，凸起的環(huán)狀凸筋5前坡面4(截面呈梯形且兩腰中的一 腰)與樁體面3夾角a為150度、后坡面6 (截面呈梯形且兩腰中的另一腰)與樁體面3夾 角6為120度，凸起的環(huán)狀凸筋5與樁體面3間的垂直高度在為2cm、縱向凸筋的斜面IO(截 面呈梯形且兩腰中的兩腰)與樁體面3夾角Y為120度。
實(shí)施例6:在實(shí)施例l的基礎(chǔ)上，凸起的環(huán)狀凸筋5前坡面4 (截面呈梯形且兩腰中的一 腰)與樁體面3夾角a為160度、后坡面6 (截面呈梯形且兩腰中的另一腰)與樁體面3夾 角P為125度，凸起的環(huán)狀凸筋5與樁體面3間的垂直高度在為10cm、縱向凸筋的斜面10 (截面呈梯形且兩腰中的兩腰)與樁體面3夾角y為125度。
實(shí)施例7:在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，凸起的環(huán)狀凸筋5前坡面4 (截面呈梯形且兩腰中的一 腰)與樁體面3夾角a為157度左右、后坡面6 (截面呈梯形且兩腰中的另一腰)與樁體面3 夾角e為125度左右，凸起的環(huán)狀凸筋5與樁體面3間的垂直高度在為25cm左右、縱向凸 筋的斜面IO (截面呈梯形且兩腰中的兩腰)與樁體面3夾角Y為120左右度。
需要說明的是環(huán)狀凸筋5前坡面4與樁體面3夾角a為170 100度、后坡面6與樁體 面3夾角P為90 170度、縱向凸筋7端面兩側(cè)或兩腰一側(cè)與樁3夾角y為100 170度，上 述三者之間夾角大小的取值及組合，以及上述各實(shí)施例的值均可在上述角度的范圍內(nèi)及上述 實(shí)施例的范圍任意取值組合且包括端值，任何不超出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均 落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種縱環(huán)筋狀管樁，它包括樁體，樁體的外壁間隔設(shè)有凸起的環(huán)狀凸筋，其特征是凸起的環(huán)狀凸筋前坡面與樁體面夾角α為170～100度、后坡面與樁體面夾角β為90～150度，間隔位于管樁壁上多個(gè)凸起的環(huán)狀凸筋間縱向設(shè)有一條或2條或多條凸起的縱向凸筋且與凸起的環(huán)狀凸筋呈整體結(jié)構(gòu)，縱向凸筋為豎直縱向筋或不規(guī)側(cè)縱向筋，縱向凸筋截面兩側(cè)中的一側(cè)與樁體面夾角為170～100度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的縱環(huán)筋狀管樁，其特征是凸起的環(huán)狀凸筋與樁體面間的垂直高度 為2 40cm，樁體一端或兩端設(shè)有凸起的環(huán)狀凸筋，凸起的環(huán)狀凸筋截面的斜面與樁體面夾 角a為170 100度，管樁的端面呈圓柱形或正方形或六邊形或八邊形或三角形或工字形或棱 形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的縱環(huán)筋狀管樁，其特征是凸起的環(huán)狀凸筋后坡面與樁體面夾角0 為90 150度時(shí)，其環(huán)狀凸筋的角呈弧形過渡角。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種建筑基礎(chǔ)工程專用混凝土管樁，它包括樁體，樁體的外壁間隔設(shè)有凸起的環(huán)狀凸筋，凸起的環(huán)狀凸筋前坡面與樁體面夾角α為170～100度、后坡面與樁體面夾角β為90～170度，間隔位于管樁壁上多個(gè)凸起的環(huán)狀凸筋間縱向設(shè)有一條或2條或多條凸起的縱向凸筋且與凸起的環(huán)狀凸筋呈整體結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)管樁外壁上多圈凸起的環(huán)狀凸筋間縱向一條或2條或多根凸筋的設(shè)計(jì)，不僅有效地?cái)U(kuò)大整體管樁的有效支撐面積，而且大幅度地提高了管樁的承載能力，同時(shí)滿足了管樁內(nèi)應(yīng)力消失所需的強(qiáng)度，避免了管樁內(nèi)應(yīng)力對管樁的損害，確保了成形后的管樁質(zhì)量，并且能夠方便脫模。
文檔編號E02D5/24GK201065531SQ20072011280
公開日2008年5月28日 申請日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者周兆弟 申請人:周兆弟