專利名稱：離心澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面支護(hù)樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土木建筑工程的樁基礎(chǔ)，尤其是涉及一種用于深基坑工程中可以 承受水平側(cè)向土壓力基坑圍護(hù)工程的離心澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面支護(hù)樁。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的圍護(hù)樁通常采用鉆孔灌注樁或沉管灌注樁，其實施過程一般均采取 工地現(xiàn)澆樁的施工方法，當(dāng)所述圍護(hù)樁全部完成施工后，該圍護(hù)樁的砼還須達(dá)到規(guī)定的強(qiáng) 度后方可開挖基槽內(nèi)的土方；這樣的施工方法其施工質(zhì)量與施工效率均較低；其次，所述 鉆孔灌注樁或沉管灌注樁
其圓形截面承受水平側(cè)向土壓力的力學(xué)特性較差，不利于節(jié)約建材資源；同時鉆 孔泥漿排放會造成對周邊環(huán)境的污染；通常應(yīng)用所述鉆孔灌注樁或沉管灌注樁為圍護(hù)樁 時，在圍護(hù)樁外側(cè)還須設(shè)置施工防滲帷幕，該防滲帷幕通常為水泥攪拌樁或高壓旋噴樁
該防滲帷幕又因與所述圍護(hù)樁不相連，所以滲漏機(jī)率較高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀而提供一種生產(chǎn)效率 高又可顯著提升砼澆灌質(zhì)量的離心澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面支護(hù)樁。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種離心澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工 形截面支護(hù)樁，包括一標(biāo)準(zhǔn)樁段，該標(biāo)準(zhǔn)樁段具有工字形截面且其左右二側(cè)呈梯形，其特征 在于所述標(biāo)準(zhǔn)樁段包含由兩個三角形鋼筋與兩根豎鋼筋焊接組成的工字形箍筋，該工字 形箍筋的幾何中心設(shè)有澆灌砼后，在施加離心力時引起的圓孔；該工字形箍筋的上下端縱 向設(shè)有多根預(yù)應(yīng)力鋼筋，該工字形箍筋中部對稱設(shè)有兩根架立鋼筋與S形鋼箍固定；所述 工字形箍筋、所述架立鋼筋與所述預(yù)應(yīng)力鋼筋組成鋼筋骨架，該鋼筋骨架外圍設(shè)有鋼模，該 鋼模置于離心臺上并通過所述離心力使?jié)补嗟捻彭琶軐崱?br> 采用以上技術(shù)方案，離心澆筑的預(yù)應(yīng)力鋼筋砼質(zhì)量與生產(chǎn)效率得以大幅提高。
為了進(jìn)一步提高預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面支護(hù)樁的澆筑質(zhì)量，所述架立鋼筋與所述 預(yù)應(yīng)力鋼筋均勻布置，并與所述工字形箍筋捆札或點(diǎn)焊成所述鋼筋骨架。
所述標(biāo)準(zhǔn)樁段截面的上端與下端錨板是相同的，標(biāo)準(zhǔn)樁段豎立方向的頂設(shè)有帶錨 板孔的上端板與底為帶錨拉螺母的下端板，所述預(yù)應(yīng)力鋼筋上端錨入所述錨板孔內(nèi)、下端 連接下端板的錨拉螺母固定在鋼模的端板上。
為了優(yōu)質(zhì)高效地實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面支護(hù)樁的澆筑目的，所述鋼模包括底 板、上蓋及兩側(cè)可旋轉(zhuǎn)側(cè)板，該鋼模二端還設(shè)有鋼模板并與所述底板螺栓固定；該鋼模板穿 入張拉螺桿，該張拉螺桿與所述錨拉螺母相螺接，利用鋼模剛度，二端的錨拉螺向二端張拉 施加預(yù)應(yīng)力后固定在鋼模的端板上，在鋼模內(nèi)灌滿砼，上蓋板蓋后即可上離心臺高壓離心 施工后。將鋼模與砼從離心臺上吊下，進(jìn)入蒸汽養(yǎng)護(hù)池，砼達(dá)到強(qiáng)度即可脫模，即為預(yù)制工 形鋼筋砼支護(hù)樁。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是其一，工字形截面是承受側(cè)向土壓力的抗水平力樁中具有最佳的截面特性，又可節(jié)省40 50%鋼筋與30 40%砼，具有顯著的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)技果；其二，實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)定型商品樁，提高沉樁效率I 2倍，降低勞動力成本；其三，施工時間可縮短I 1. 5倍，只要完成圍護(hù)樁施工即可開挖土方，又是無泥漿的施工技術(shù)；其四，可以調(diào)節(jié)支護(hù)樁的樁距，從而達(dá)到不同深度基坑的內(nèi)力要求；其五，采用離心澆筑的預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面圍護(hù)樁，預(yù)應(yīng)力鋼筋砼澆筑質(zhì)量與生產(chǎn)效率較高，用材?。黄淞?，在兩樁之間施工高壓旋噴樁、因高壓旋噴水泥漿受到工形截面的約束、所以可以提高防滲漏機(jī)率。


圖1a為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
圖1b為本發(fā)明鋼筋骨架圖
圖2為圖1a的A-A剖面圖
圖3為圖1b的B-B向視圖，其中示出預(yù)留植筋孔與張拉螺桿的位置；
圖4為圖1b的C-C向視圖,其中不出張拉螺桿的位置；
圖5為本發(fā)明上端板的預(yù)留孔示意圖6為本發(fā)明下端板的預(yù)留孔示意圖7為本發(fā)明上段樁螺桿錨筋準(zhǔn)備插入下段樁預(yù)留孔示意圖8為本發(fā)明上、下段樁完成植筋的接樁示意圖9為本發(fā)明焊接完成后的工字形箍筋示意圖10為本發(fā)明螺桿錨筋結(jié)構(gòu)示意圖11為本發(fā)明張拉預(yù)應(yīng)力施工過程示意圖12a為本發(fā)明間土內(nèi)施工搭接旋噴樁防滲配置示意圖12b為本發(fā)明間土內(nèi)施工高壓旋噴樁防滲配置示意圖13為本發(fā)明離心澆筑鋼模結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1至圖13示出本發(fā)明的一個實施方式，它包括一具有工字形截面的標(biāo)準(zhǔn)樁段 10，該工字形截面的左右二側(cè)呈梯形，如圖2所示；其梯形坡度為1: 3;該梯形坡度是便于所述工形支護(hù)樁砼澆筑后從其二側(cè)方便脫模；
工字形截面的中心的圓孔11是因圖13鋼模內(nèi)滿灌砼后經(jīng)高壓離心作用使砼達(dá)到完全密實留出的空間，該離心力形成的圓孔是離心澆筑工藝留孔，如圖2所示；澆灌砼的離心力在該圓孔中心為零，并隨著離該圓孔中心而逐步增大澆灌砼的離心力，目的是顯著提升標(biāo)準(zhǔn)樁段澆灌砼的澆灌質(zhì)量與強(qiáng)度。
圖1a為標(biāo)準(zhǔn)樁段10包括圖1b —鋼筋骨架20，該鋼筋骨架是由圖9工字形箍筋6、圖2預(yù)應(yīng)力鋼筋4以及架立鋼筋5連接組成；該工字形箍筋6是由二個三角形鋼筋與二根豎鋼筋點(diǎn)焊組成；
多根預(yù)應(yīng)力鋼筋4 二端墩粗與多根架立鋼筋5均按圖2所示出的位置穿入工字形箍筋6，多根預(yù)應(yīng)力鋼筋4均勻布置并與工字形箍筋6捆札或點(diǎn)焊成鋼筋骨架20 ;架立鋼筋 5采用S形箍與工字形箍筋6捆札或點(diǎn)焊固定，如圖9所示；預(yù)應(yīng)力鋼筋4的上端墩粗后錨入圖5上端板8的錨孔內(nèi)，預(yù)應(yīng)力鋼筋4的下端墩粗后錨入圖6下端板9的錨孔內(nèi)，即成為本發(fā)明工字形樁的鋼筋骨架20，該骨架二端設(shè)有吊環(huán)3，如圖1b所示標(biāo)準(zhǔn)樁段10上端設(shè)有多個樁端預(yù)留孔2與多個錨拉螺母12，如圖1a與圖3所示；
上端板8字形孔設(shè)有多個預(yù)留錨板孔，該下端預(yù)留螺母12與樁上端預(yù)留孔2的位置相對應(yīng)配置；上下多根預(yù)應(yīng)力鋼筋4端部墩粗后穿入上下端板的錨板孔8字形孔內(nèi)，如圖 5所示；
圖4中示出錨拉螺母12的位置以及下端板9的位置；
圖11錨拉螺桿15旋入錨拉螺母12后，通過固定在鋼模的端板16上的旋緊螺母 14，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工，如圖11所示；然后在鋼模內(nèi)灌滿砼，并合上鋼模上蓋22，即可進(jìn)行高壓離心砼澆灌施工；
標(biāo)準(zhǔn)樁段10的近二端處設(shè)有吊環(huán)3，二吊環(huán)位置也是成品樁疊堆時的擱支點(diǎn)，該二點(diǎn)位置是標(biāo)準(zhǔn)樁段自重作下構(gòu)件的正負(fù)彎矩是相等的。
圖13為本發(fā)明的鋼模30結(jié)構(gòu)，它包括底板21及其兩側(cè)設(shè)有可旋轉(zhuǎn)側(cè)板23 ；
鋼筋骨架20置入鋼模底板21上平面，將兩側(cè)的側(cè)板23通過鉸軸向上旋轉(zhuǎn)直至呈垂直位置；由圖11鋼模的二端的端頭設(shè)有端頭鋼模板16，它與圖13鋼模底板21用螺栓固定；在上端板8的植筋孔2中埋入圓棒，由鋼模的端頭板16穿入張拉螺桿15，并與上端板8、下端板9的螺母12相螺接；
鋼模的二端的端頭鋼模板16與鋼模底板21及側(cè)板23用螺栓固定；當(dāng)二端張拉力達(dá)到額定值時，將螺母14擰緊，使張拉力通過鋼模板傳給鋼模底板21與側(cè)板23，即可灌滿砼，然后將鋼模上蓋22復(fù)蓋并用螺栓擰緊固定；此時鋼模即可置于離心臺上進(jìn)行高壓離心施工；當(dāng)從離心臺上卸下后，即拔出原先埋入2預(yù)留孔內(nèi)的圓棒，即可進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。
出養(yǎng)護(hù)池后，先旋出張拉螺桿15，拆卸端頭鋼模16，然后將側(cè)板23沿鉸軸的弧線分開，即顯示出標(biāo)準(zhǔn)樁段10，吊至堆放地。
;下節(jié)樁17長度可以切割標(biāo)準(zhǔn)樁段10取得，另鉆植筋孔2。接樁處強(qiáng)度大于其它截面，一般最大彎矩不在接樁處，可按彎矩包絡(luò)確定接樁處彎矩值。
本發(fā)明鋼筋砼工字形標(biāo)準(zhǔn)樁段10通過調(diào)整支護(hù)樁的樁距，適用于不同深度基坑的內(nèi)力要求的支護(hù)樁；二個支護(hù)樁之間可采用高壓旋噴樁防滲，至基坑底以下2米深度為高壓旋噴樁的樁長，該高壓旋噴樁在工字形的兩側(cè)凹槽約束條件下，具有可靠的防滲作用。
由圖12a適用于單層`地下室基坑，標(biāo)準(zhǔn)樁段10之間的樁距大于1. 2米用二根相當(dāng)直徑塔接的高壓旋噴樁防滲；圖12b適用于一層 二層地下室基坑，標(biāo)準(zhǔn)樁段10之間的樁距小于等于1. 2米用單根高壓旋噴樁防滲；
本發(fā)明結(jié)合施工程序作進(jìn)一步詳細(xì)描述實施過程
第一步鋼筋骨架20置入鋼模，按以下步驟施工；
①.工字形樁的鋼筋骨架20吊入鋼模底板21的板面上；然后將側(cè)板23旋轉(zhuǎn)呈垂直狀態(tài)；
②.端頭鋼模板16與鋼模底板21及側(cè)板用螺栓固定；
③.上端板8植筋孔2位置埋入Φ 25圓棒；
④.鋼模的上、下鋼模板16穿入張拉螺桿15并分別與上端板8、下端板9的螺母螺接；
⑤.張拉螺桿15用千斤頂張拉，并達(dá)到設(shè)計要求時將螺母14擰緊；
⑥.在鋼模中澆灌滿砼；
⑦.鋼模上蓋22復(fù)蓋，并與鋼模板16、底板21以及側(cè)板23用螺栓固定。
第二步鋼模置于離心臺上將澆筑好鋼筋砼連同鋼模吊入離心機(jī)上固定，并按要求旋轉(zhuǎn)速度與時間完成離心施工。
第三步進(jìn)蒸養(yǎng)室；
完成離心施工后拔出預(yù)埋在上端板8植筋孔2的Φ25圓棒，在標(biāo)準(zhǔn)樁段10的頂部形成預(yù)留孔2 ;然后.將澆筑好鋼筋砼連同鋼模吊入蒸汽養(yǎng)護(hù)池，蓋密通蒸汽的養(yǎng)護(hù)池頂板，按要求的溫度與蒸養(yǎng)時間完成輪的蒸養(yǎng)工序；
第四步拆模
①.將養(yǎng)護(hù)好的鋼筋砼連同鋼模吊出養(yǎng)護(hù)池；
②.從鋼模板16旋出張拉桿15 ；
③.拆卸鋼模板16與上蓋板22，并將側(cè)板23旋開，此時顯示出鋼筋砼標(biāo)準(zhǔn)工字形樁段10 ；
④.將鋼筋砼標(biāo)準(zhǔn)工形樁段10吊至堆放場地堆放。
本發(fā)明具有顯著提升標(biāo)準(zhǔn)樁段澆灌砼的澆灌質(zhì)量，又能充分發(fā)揮工形截面的特性，可顯著節(jié)省原材料并降低基坑工程造價；其次，采用不同截面的尺寸并通過調(diào)節(jié)支護(hù)樁的不同樁 距，可以滿足多種深度基坑圍護(hù)要求；其三，具有工廠化生產(chǎn)商品樁優(yōu)勢，且易于實現(xiàn)本發(fā)明預(yù)制鋼筋砼工形支護(hù)樁的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化與系列化，明顯提升技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效果。
權(quán)利要求
1.一種離心澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面支護(hù)樁，包括一標(biāo)準(zhǔn)樁段，該標(biāo)準(zhǔn)樁段具有工字形截面且其左右二側(cè)呈梯形，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)樁段(10)包含由兩個三角形鋼筋與兩根豎鋼筋焊接組成的工字形箍筋￠)，該工字形箍筋￠)的幾何中心設(shè)有離心力圓孔(11);該工字形箍筋￠)的上下端縱向設(shè)有多根預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)，該工字形箍筋￠)中部設(shè)有兩根架立鋼筋(5)與S形鋼箍7，所述工字形箍筋(6)、所述架立鋼筋(5)與所述預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)組成鋼筋骨架(20)，該鋼筋骨架(20)外圍設(shè)有鋼模(30)，該鋼模(30)澆灌滿砼復(fù)蓋封閉后置于離心臺上，并通過所述離心力作用形成的圓孔(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述離心澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面支護(hù)樁，其特征在于所述架立鋼筋(5)與所述預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)均勻布置并與所述工字形箍筋(6)捆札或點(diǎn)焊成所述鋼筋骨架(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述離心澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面支護(hù)樁，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)樁段(10)上端設(shè)有帶錨板孔的預(yù)留孔(2)的上端板(8)與帶錨拉螺母(12)的下端板(9)，所述預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)端部墩粗后穿入上.下端板的錨板孔8字形孔內(nèi)，鋼模的上、下鋼模板(16)穿入張拉螺桿(15)并分別與上端板(8)、下端板(9)的螺母螺接；張拉螺桿(15) 用千斤頂張拉，并達(dá)到設(shè)計要求時將螺母(14)擰緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述離心澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面支護(hù)樁，其特征在于所述鋼模(30)包括底板(21)、上蓋(22)及兩側(cè)可旋轉(zhuǎn)側(cè)板(23)，該鋼模二端還設(shè)有鋼模板(16) 并與所述底板(21)螺栓固定；該鋼模板(16)穿入張拉螺桿(15)，該張拉螺桿(15)與所述錨拉螺母(12)相螺接。
全文摘要
一種離心澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋砼工形截面支護(hù)樁，包括一標(biāo)準(zhǔn)樁段，該標(biāo)準(zhǔn)樁段具有工字形截面，它包含由兩個三角形鋼筋與兩根豎鋼筋焊接組成的工字形箍筋，它的幾何中心設(shè)有鋼模內(nèi)滿灌砼后經(jīng)高壓離心作用使砼達(dá)到完全密實留出的空間的離心力圓孔，工字形箍筋的上下端縱向設(shè)有多根預(yù)應(yīng)力鋼筋與架立鋼筋、用S形箍筋聯(lián)接成鋼筋骨架，該鋼筋骨架外圍設(shè)有鋼模，該鋼模內(nèi)鋼筋骨架內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋二端墩粗穿入端鋼板錨板孔8字形孔內(nèi)，張拉預(yù)應(yīng)力筋，固定在鋼模的端板上，在鋼模內(nèi)滿灌砼，復(fù)蓋鋼模頂蓋后上離心臺，形成中心留孔；在基坑工程中承受側(cè)向土壓力的受彎構(gòu)件具有最隹的受彎截面特性，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是澆筑質(zhì)量與砼強(qiáng)度高，生產(chǎn)效率高，可大幅度節(jié)省鋼筋與砼等原材料。
文檔編號E02D5/58GK103061334SQ20131001749
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者孔超, 孔清華 申請人:孔超