專利名稱：帶內(nèi)嚙合結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土樁，特別是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁。
技術(shù)背景現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，如中國專利“預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁及其成 型模具”，專利號為200910027814. 3，“預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁，包括方形樁體和方形金屬端 板，方形樁體含有鋼筋籠、混凝土，方形樁體的軸向有一個貫通的中心圓孔，方形金屬端板 設(shè)置在方形樁體的兩端，與方形樁體上的中心圓孔相對應(yīng)，方形金屬端板上也設(shè)有中心圓 孔，方形金屬端板的周邊上設(shè)有焊接坡口，方形金屬端板上對稱地設(shè)有錨固孔；鋼筋籠包括 主筋和箍筋，箍筋呈螺旋狀焊接在主筋上；方形樁體和方形金屬端板的四個角邊均為半徑 相等的圓弧角邊，便于預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁在加工過程中樁體能順利地從其加工模具中 脫模，同時能保證不損壞樁體的角邊。”這種預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心方樁使用時，上部混凝 土承臺通過在方樁中心圓孔中灌筑鋼筋混凝土與鋼筋混凝土聯(lián)接，由于承臺下延部分的混 凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心方樁的中心圓孔的結(jié)合部分是光滑的圓柱面，兩者的結(jié)合力 不強，承臺上的建筑物在風荷載或不均勻沉降等引起的外力作用下，可能產(chǎn)生承臺下延部 分的混凝土從預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心方樁的中心圓孔中拔出，承臺上的建筑物就有可能發(fā) 生倒覆的危險，安全性差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能使承臺下延部分的鋼筋混凝 土與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁結(jié)合牢固、安全性好的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁。本發(fā)明的解決方案預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，包括矩形樁體和矩形金屬端 板，矩形樁體含有鋼筋籠、混凝土，矩形樁體的軸向有一個貫通的中心圓孔，矩形金屬端板 設(shè)置在矩形樁體的兩端，與矩形樁體上的中心圓孔相對應(yīng)，矩形金屬端板上也設(shè)有中心圓 孔；矩形樁體的中心圓孔的內(nèi)壁上有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)、或內(nèi)槽結(jié)構(gòu)、或齒狀凸起物、或若干凹坑、 或若干凸塊，使承臺下延部分的鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁的中心圓孔的 結(jié)合力強，承臺上的建筑物在風荷載或不均勻沉降等引起的外力作用下，不會發(fā)生倒覆的 危險，安全性好。內(nèi)螺紋的齒高為10-30毫米。矩形樁體的橫截面為正方形或長方形，其四個角的形狀為相等的四個圓弧，或相 等的四個直角，或圓弧與直角混合設(shè)置，或大圓弧與小圓弧混合設(shè)置。內(nèi)槽為相互獨立設(shè)置的若干內(nèi)環(huán)槽，或為內(nèi)螺旋環(huán)槽。內(nèi)槽或內(nèi)螺旋環(huán)槽的槽體的深度為10-30毫米。內(nèi)環(huán)槽設(shè)置為相互平行，或相互交叉。內(nèi)環(huán)槽的對稱截面與矩形樁體上的中心圓孔的中心線之間的夾角為20-90°。內(nèi)環(huán)槽的橫截面形狀為矩形、或梯形、或三角形、或圓弧形、或由若干平面、弧面構(gòu)成內(nèi)環(huán)槽的槽邊。梯形內(nèi)環(huán)槽的橫截面的兩槽邊之間的夾角為5-120°。梯形內(nèi)環(huán)槽的橫截面的上底邊與下底邊之間的長度比為0. 1-0. 99。本發(fā)明的優(yōu)點是使用本發(fā)明后，承臺下延部分的鋼筋混凝土與本實用新型的中 心圓孔的結(jié)合力強，有效地解決了承臺下延部分的鋼筋混凝土從本發(fā)明的中心圓孔中滑脫 的問題，切實防止了承臺上建筑物在外力作用下?lián)u晃或擺動發(fā)生倒覆的危險，安全性好，

[0015]圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖2為圖1的A-A剖視圖；[0017]圖3為本發(fā)明實施例1與承臺連接結(jié)構(gòu)示意圖；[0018]圖4為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖5為本發(fā)明實施例2的矩形內(nèi)環(huán)槽20的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖6為本發(fā)明實施例2的梯形內(nèi)環(huán)槽21的結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖7為本發(fā)明實施例2的三角形內(nèi)環(huán)槽22的結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖8為本發(fā)明實施例2的圓弧形內(nèi)環(huán)槽23的結(jié)構(gòu)示意圖；[0023]圖9為本發(fā)明實施例2的折線構(gòu)成槽邊的內(nèi)環(huán)槽24的結(jié)構(gòu)示意圖；[0024]圖10為本發(fā)明實施例2的直線和圓弧線構(gòu)成槽邊的內(nèi)環(huán)楕'25的結(jié)構(gòu)示意圖；[0025]圖11為圖4的I部放大圖；[0026]圖12為圖4的B-B剖視圖；[0027]圖13為本發(fā)明實施例2與承臺連接結(jié)構(gòu)示意圖；[0028]圖14為本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；[0029]圖15為圖1的C-C剖視圖；[0030]圖16為本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；[0031]圖17為本發(fā)明實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；[0032]圖18為本發(fā)明實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。[0033]圖中1-樁體中心圓孔；2-金屬端板中心圓孔；3-螺紋4_正方形金屬端板
5-鋼筋籠；6-混凝土 ；7-正方形樁體；8-托籃；9-承臺下延部分；10-承臺鋼筋籠；11-承 臺；12-內(nèi)環(huán)槽；13-環(huán)狀凸塊；14-長方形樁體；15-內(nèi)螺旋環(huán)槽；16-長方形樁體中心圓 孔；17-交叉內(nèi)螺旋環(huán)槽；18-凹坑；19-凸塊；20-矩形內(nèi)環(huán)槽；21-梯形內(nèi)環(huán)槽；22-三角形 內(nèi)環(huán)槽；23-圓弧形內(nèi)環(huán)槽；24-折線構(gòu)成槽邊的內(nèi)環(huán)槽；25-直線和圓弧線構(gòu)成槽邊的內(nèi) 環(huán)槽。
具體實施方式
圖1中，包括為正方形樁體7和正方形金屬端板4，正方形樁體7的四個角的形狀 為相等的四個圓弧，正方形樁體7含有鋼筋籠5、混凝土 6，正方形樁體7的軸向有一個貫通 的樁體中心圓孔1，正方形金屬端板4設(shè)置在正方形樁體7的兩端，與正方形樁體7上的樁 體中心圓孔1相對應(yīng)，正方形金屬端板4上也設(shè)有金屬端板中心圓孔2，正方形金屬端板4 的周邊上設(shè)有焊接坡口，正方形金屬端板4上對稱地設(shè)有錨固孔；正方形樁體7和正方形金屬端板4的四個角邊的圓弧半徑相等，便于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心正方形樁在加工過程中 樁體能順利地從其加工模具中脫模，同時能保證不損壞樁體的角邊；正方形樁體7的一端 的樁體中心圓孔1的內(nèi)壁上設(shè)有螺紋3，螺紋3的軸向長度為1000毫米，螺紋3的螺紋齒的 深度為15毫米，內(nèi)螺紋3的螺紋齒深另一個選擇方案為15毫米，內(nèi)螺紋3的螺紋齒深再一 個選擇方案為25毫米。正方形樁體7的角邊處的圓弧最外側(cè)到鋼筋籠角部的主筋的外側(cè) 的距離等于正方形樁體7的周邊到鋼筋籠5直角邊的主筋外側(cè)的距離，保證了鋼筋籠5各 主筋外包裹的混凝土保護層厚薄均勻，樁體成型放張后的主筋的張拉應(yīng)力一致，樁體美觀、 強度高。圖2中，正方形樁體7的角邊處的圓弧最外側(cè)到鋼筋籠5角部的主筋的外側(cè)的距 離，也即是正方形樁體7角邊的圓弧半徑R為對于300毫米X 300毫米的正方形樁體7，R 均為15毫米，對于400毫米X 400毫米的正方形樁體7，R均為20毫米，對于600毫米X 600 毫米正方形樁體7，R均為40毫米，同一個正方形樁體7的四個角邊的圓弧半徑之間的誤差 小于2毫米，誤差越小，鋼筋籠5各主筋外包裹的混凝土保護層厚度越均勻，正方形樁體7 成型放張后的主筋的張拉應(yīng)力越一致，正方形樁體7強度越高，不致于使正方形樁體7產(chǎn)生 彎曲變形而出現(xiàn)裂縫。在施工過程中，將承臺鋼筋籠10架設(shè)在正方形樁體7上有螺紋3的一端，再將托 籃8放入正方形樁體7的樁體中心圓孔1中，托籃8上的底板的位置不得超出正方形樁體7 上有螺紋3的部位，托籃8上部固定連接在承臺鋼筋籠10上，最后，向承臺鋼筋籠10和托 籃8內(nèi)注入混凝土，混凝土凝固后，承臺11與承臺下延部分9固為一體，承臺下延部分9通 過正方形樁體7上的螺紋3與正方形樁體7固為一體，從而實現(xiàn)了承臺11與正方形樁體7 牢固連接。如圖3所示。圖4中，包括正方形樁體7和正方形金屬端板4，正方形樁體7的四個角為一對圓 弧和一對直角對稱設(shè)置，正方形樁體7含有鋼筋籠5、混凝土 6，正方形樁體7的軸向有一個 貫通的樁體中心圓孔1，正方形金屬端板4設(shè)置在正方形樁體7的兩端，與正方形樁體7上 的樁體中心圓孔1相對應(yīng)，正方形金屬端板4上也設(shè)有金屬端板中心圓孔2，正方形金屬端 板4的周邊上設(shè)有焊接坡口，正方形金屬端板4上對稱地設(shè)有錨固孔；正方形樁體7的一端 的樁體中心圓孔1的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)環(huán)槽12，樁體中心圓孔1的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)環(huán)槽12的部分 的長度為2000毫米，內(nèi)環(huán)槽12的槽深為20毫米，內(nèi)環(huán)槽12的槽深另一個選擇方案為15毫 米，內(nèi)環(huán)槽12的槽深再一個選擇方案為30毫米。內(nèi)環(huán)槽12的加工方式同實施例1。內(nèi)環(huán) 槽12的橫截面形狀選擇方案一內(nèi)環(huán)槽12的橫截面形狀為矩形，在正方形樁體7 —端的樁 體中心圓孔1的內(nèi)壁上設(shè)置了若干矩形內(nèi)環(huán)槽20 (如圖5)。方案二 內(nèi)環(huán)槽12的橫截面形 狀為梯形，在正方形樁體7 —端的樁體中心圓孔1的內(nèi)壁上設(shè)置了若干梯形內(nèi)環(huán)槽21 (如 圖6)，梯形內(nèi)環(huán)槽21的橫截面的兩側(cè)邊之間的夾角β選擇為30°，夾角β的另一個選擇 為60°，夾角β的再一個選擇為100° ；梯形內(nèi)環(huán)槽21的橫截面的上底邊與下底邊之間的 長度比為0. 2 ；梯形內(nèi)環(huán)槽21的橫截面的上底邊與下底邊之間的長度比為0. 6 ；梯形內(nèi)環(huán) 槽21的橫截面的上底邊與下底邊之間的長度比的另一個選擇為0.9。方案三內(nèi)環(huán)槽12的 橫截面形狀為三角形，在正方形樁體7—端的樁體中心圓孔1的內(nèi)壁上設(shè)置了若干三角形 內(nèi)環(huán)槽22(如圖7)。方案四內(nèi)環(huán)槽12的橫截面形狀為圓弧形，在正方形樁體7 —端的樁 體中心圓孔1的內(nèi)壁上設(shè)置了若干圓弧形內(nèi)環(huán)槽23(如圖8)。方案五內(nèi)環(huán)槽12的橫截面形狀為由若干直線、弧線線段構(gòu)成內(nèi)環(huán)槽的槽邊，在正方形樁體7—端的樁體中心圓孔1 的內(nèi)壁上設(shè)置了若干折線構(gòu)成槽邊的內(nèi)環(huán)槽24(如圖9)。在正方形樁體7 —端的樁體中心 圓孔1的內(nèi)壁上設(shè)置了直線和圓弧線構(gòu)成槽邊的內(nèi)環(huán)槽25(如圖10)。圖11中，內(nèi)環(huán)槽12的對稱截面與正方形樁體7上的樁體中心圓孔1的中心線之 間的夾角α為90°，夾角α另一個選擇方案為25°，夾角α再一個選擇方案為70°。圖12中，正方形樁體7的四個角為一對圓弧和一對直角對稱設(shè)置，一對圓弧角的 圓弧半徑相等，對于300毫米X 300毫米的正方形樁體7，圓弧半徑R1均為15毫米，對于 400毫米X 400毫米的正方形樁體7，R1均為20毫米，對于600毫米X 600毫米正方形樁體 7，R1均為40毫米。圖13中，在承臺11的澆筑過程中，承臺下延部分9上形成的環(huán)狀凸塊13與正方 形樁體7上的內(nèi)環(huán)槽12咬合為一體，實現(xiàn)了承臺11與正方形樁體7牢固連接。圖14中，長方形樁體14的一端的長方形樁體中心圓孔16的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺旋環(huán) 槽15，長方形樁體中心圓孔16的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺旋環(huán)槽15的部分的長度為1800毫米，內(nèi) 螺旋環(huán)槽15的槽深為20毫米，內(nèi)螺旋環(huán)槽12的槽深另一個選擇方案為15毫米，內(nèi)螺旋環(huán) 槽15的槽深再一個選擇方案為30毫米。內(nèi)螺旋環(huán)槽15的加工方式同實施例1。內(nèi)螺旋環(huán) 槽15的槽的截面形狀的選擇如實施例2中圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10中所示。圖15中，長方形樁體14的四個角為一對大圓弧和一對小圓弧對稱設(shè)置，一對大圓 弧角的圓弧半徑相等，對于300毫米X 500毫米的長方形樁體14，圓弧半徑R2均為15毫米， 對于400毫米X 600毫米的長方形樁體14，R2均為20毫米，對于600毫米X 700毫米長方 形樁體14，R2均為40毫米。一對小圓弧角的圓弧半徑相等，對于300毫米X500毫米的長 方形樁體14，圓弧半徑R3均為5毫米，對于400毫米X 600毫米的長方形樁體14，R3均為 8毫米，對于600毫米X 700毫米長方形樁體14，R3均為10毫米。圖16中，交叉內(nèi)螺旋環(huán)槽17交叉設(shè)置在正方形樁體7 —端的樁體中心圓孔1的 內(nèi)壁上。圖17中，在正方形樁體7 —端的樁體中心圓孔1的內(nèi)壁上設(shè)置了若干凹坑18。圖18中，在正方形樁體7 —端的樁體中心圓孔1的內(nèi)壁上設(shè)置了若干凸塊19。帶內(nèi)螺紋的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方形空心樁的切削加工方法，正方形樁體7按現(xiàn) 行常規(guī)方法加工，在正方形樁體7經(jīng)過離心機成型加工后，進入混凝土初凝前進行正方形 樁體7的內(nèi)螺紋的加工，包括如下步驟正方形樁體7由離心機驅(qū)動作回轉(zhuǎn)運動，加工刀桿 相對正方形樁體7作軸向和徑向運動進入加工工位，調(diào)整好加工余量，加工刀桿沿正方形 樁體7作軸向進給切削，加工刀桿完成切削后，加工刀桿先沿正方形樁體7的徑向退出，再 沿正方形樁體7的軸向退出，切削產(chǎn)生的混凝土碎屑進入碎屑收集裝置回收。帶內(nèi)環(huán)槽的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方形空心樁的擠壓成型加工方法，正方形樁體7 按現(xiàn)行常規(guī)方法加工，在正方形樁體7經(jīng)過離心機成型加工后，進入混凝土初凝前進行正 方形樁體7的內(nèi)環(huán)槽12的加工，包括如下步驟正方形樁體7由離心機驅(qū)動作回轉(zhuǎn)運動，安 裝了若干成型滾的加工刀桿相對正方形樁體7作軸向和徑向運動進入加工工位，根據(jù)加工 余量，加工刀桿沿正方形樁體7作徑向進給，對正方形樁體7的中心圓孔的內(nèi)表面進行擠壓 作業(yè)，加工刀桿完成擠壓作業(yè)后，加工刀桿先沿正方形樁體7的徑向退出，再沿正方形樁體 7的軸向退出。
權(quán)利要求預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，包括矩形樁體和矩形金屬端板，矩形樁體含有鋼筋籠、混凝土，矩形樁體的軸向有一個貫通的中心圓孔，矩形金屬端板設(shè)置在矩形樁體的兩端，與矩形樁體上的中心圓孔相對應(yīng)，矩形金屬端板上也設(shè)有中心圓孔；其特征在于矩形樁體的中心圓孔的內(nèi)壁上有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)、或內(nèi)槽結(jié)構(gòu)、或齒狀凸起物、或若干凹坑、或若干凸塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，其特征在于內(nèi)螺紋的齒高為 10-30毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，其特征在于矩形樁體的橫截 面為正方形或長方形，其四個角的形狀為相等的四個圓弧，或相等的四個直角，或圓弧與直 角混合設(shè)置，或大圓弧與小圓弧混合設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，其特征在于內(nèi)槽結(jié)構(gòu)為 相互獨立設(shè)置的若干內(nèi)環(huán)槽結(jié)構(gòu)，或為內(nèi)螺旋環(huán)槽結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，其特征在于內(nèi)槽或內(nèi)螺旋環(huán) 槽的槽體的深度為10-30毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，其特征在于內(nèi)環(huán)槽設(shè)置為相 互平行，或相互交叉。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，其特征在于內(nèi)環(huán)槽的對稱截 面與矩形樁體上的中心圓孔的中心線之間的夾角為20-90°。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，其特征在于內(nèi)環(huán)槽的橫截面 形狀為矩形、或梯形、或三角形、或圓弧形、或由若干直線、弧線線段構(gòu)成內(nèi)環(huán)槽的槽邊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，其特征在于梯形內(nèi)環(huán)槽的橫 截面的兩槽邊之間的夾角為5-120°。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，其特征在于梯形內(nèi)環(huán)槽的 橫截面的上底邊與下底邊之間的長度比為0. 1-0. 99。
專利摘要預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁，包括矩形樁體和矩形金屬端板，矩形樁體含鋼筋籠、混凝土，矩形樁體軸向有一個貫通的中心圓孔，矩形金屬端板設(shè)置在矩形樁體兩端，與矩形樁體的中心圓孔相對應(yīng)，矩形金屬端板上也設(shè)有中心圓孔；矩形樁體的中心圓孔內(nèi)壁上有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)、或內(nèi)槽結(jié)構(gòu)、或齒狀凸起物、或若干凹坑、或若干凸塊，使建筑承臺下延部分鋼筋混凝土與本實用新型的中心圓孔的結(jié)合力強，有效地解決了承臺下延部分的鋼筋混凝土從本發(fā)明的中心圓孔中滑脫的問題，切實防止了承臺上建筑物在外力作用下?lián)u晃或擺動發(fā)生倒覆的危險，安全性好。
文檔編號E02D27/12GK201746829SQ20102018808
公開日2011年2月16日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者凌德祥, 繆海林, 費宏亮, 黃廣龍 申請人:鹽城市雙強管樁有限公司