專利名稱：沉管預(yù)制鋼砼擴(kuò)底樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工程地基基礎(chǔ)中使用的樁，特別適宜作為一般工業(yè)與民用建筑及高層建筑的理想樁基。
目前軟土地基中最廣泛使用的為沉管灌注樁，而且占各種樁總數(shù)量的80％以上，但此種結(jié)構(gòu)的樁，成樁質(zhì)量不能保證，約有10～20％的樁達(dá)不到要求，特別是近軟土層或近地面中容易發(fā)生斷樁、縮頸現(xiàn)象，迫使設(shè)計人員將單樁承載力定得偏低，導(dǎo)致下樁密布，引起土體嚴(yán)重變形危及樁身質(zhì)量。
申請?zhí)?3119260.9“預(yù)制灌注復(fù)合管樁及其成樁工藝和設(shè)備”，雖也提供了一種提高樁承載力和樁身質(zhì)量的擴(kuò)底樁，但其擴(kuò)底不夠確定和規(guī)則，應(yīng)用受到限制。
前蘇聯(lián)專利SU1564267A1“高承載力樁”采用預(yù)制鋼砼擴(kuò)底樁，但擴(kuò)底范圍小，效果不顯著。
本實用新型的目的在于提供一種沉管預(yù)制鋼砼擴(kuò)底樁，能保證樁質(zhì)量，提高承載力，成樁過程簡單，降低單樁造價和單樁承載力之比值。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的沉管預(yù)制鋼砼擴(kuò)底樁由預(yù)制樁身和灌注底座連接成整體構(gòu)成，而樁身為帶有插筋的預(yù)制鋼砼，底座為灌注鋼砼，1～1.5≤底座最大直徑D/樁身直徑d≤5.5，底座、樁身在沉管定位下利用其上插筋對接錨固連接成整體。


圖1.本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2.現(xiàn)澆平底鋼砼底座與樁身連接示意圖；圖3.現(xiàn)澆凸底鋼砼底座與樁身連接示意圖；圖4.放射鋼筋在樁底平面上展開示意圖；圖5.圓形預(yù)制樁身斷面示意圖；圖6.圓環(huán)形預(yù)制樁身斷面示意圖；圖7.矩形預(yù)制樁身斷面示意圖；圖8.削角三角形預(yù)制樁身斷面示意圖；圖9.預(yù)制復(fù)合砼樁身斷面示意圖；
圖10.預(yù)制復(fù)合鋼砼樁身斷面示意以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進(jìn)一步描述
樁身截面直徑為d在250～700毫米間，底座為現(xiàn)澆鋼砼的擴(kuò)底樁，底座截面最大處直徑為D，1～1.5≤D/d≤5.5。
底座(1’)上部分呈正截頭圓錐體，下部分呈球冠形，底部是凸面，圓錐體表面與軸夾角α≤45°，底座(1)上部分呈正截頭圓錐體，下部分呈圓柱體，底部是平面。
插筋(3)為線材，可預(yù)埋于樁身底部，焊接在樁身底部或自由設(shè)置在樁身底部。
樁身(8)、(11)、(12)、(9)為預(yù)制鋼砼其截面為實心的圓形，矩形，削角三角形，或空心的厚壁圓環(huán)形，樁身表面可予處理，增大樁身摩擦力。也可在薄壁的環(huán)形預(yù)應(yīng)力鋼砼預(yù)制樁內(nèi)澆灌砼或在厚壁的環(huán)形預(yù)應(yīng)力鋼砼預(yù)制樁內(nèi)澆灌鋼砼制成空心、實心分段混合的圓截面復(fù)合樁身(13)、(14)。
樁承載力與底座直徑的平方成正比，因此底座直徑較大的樁承載力大，若D/d≥1.5，應(yīng)配置放射鋼筋。
由分布筋(5)首尾鉸接，展開后呈多邊形，主筋(4)尾部和鐵板(7)活動鉸連，展開后呈圓形，鐵板(7)底面設(shè)置鐵釘，奇數(shù)(或偶數(shù))主筋(4)頭部與分布筋(5)鉸連點構(gòu)成固定鉸(6)組成放射鋼筋，放射鋼筋放置于現(xiàn)澆鋼砼的底座(1)、(1’)內(nèi)，利用鐵板(7)底部的鐵釘，釘入底座內(nèi)定位。
使用時，在硬土層中，通過挖土、取土在沉管(10)中灌注鋼砼的底座，再將預(yù)制的鋼砼樁身從沉管(10)中通過，在沉管(10)定位下利用其上的插筋(3)插入底座內(nèi)，上、下兩部分對接錨固成整體的沉管預(yù)制鋼砼擴(kuò)底樁，并由沉管(10)保證底座截面圓心與樁身中心同軸。
選用不同截面、直徑的樁身與不同直徑、形狀的底座相匹配，可組合成三種不同受力情況的端承樁，端承摩擦樁，摩擦樁等變承載力的樁。
如采用截面為矩形、削角三角形的樁身，再經(jīng)表面予處理，組成摩擦樁，F(xiàn)a＞Pa，F(xiàn)a為摩擦力，Pa為端承力。
如采用截面為圓形、環(huán)形或環(huán)形復(fù)合鋼砼的樁身，組成端承樁Pa＞＞Fa。
如采用截面為環(huán)形復(fù)合砼的樁身，組成端承摩擦樁Pa＞Fa。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比此為一種新型結(jié)構(gòu)的樁，樁身下端的插筋伸出樁底插入底座內(nèi)，在裝配過程中對預(yù)制樁身起到定位作用，并由沉管保證底座截面圓心與樁身中心同軸，有插筋又可克服樁身和底座結(jié)合處的附加彎矩，對確保樁承載力提供了可靠保證，因此樁質(zhì)量高，并成樁過程簡便。又因此樁為擴(kuò)底樁，并能做到1～1.5≤D/d≤5.5，底座大，大大提高了樁的承載力，因而大幅度降低單樁造價和單樁承載力之比值，從而也降低了整個地基工程的造價。此樁還有很強(qiáng)的抗拔能力。
可選用不同截面、樁身直徑的樁身與不同直徑和形狀的底座連接構(gòu)成不同受力情況的變承載力的樁，應(yīng)用靈活，其通用性強(qiáng)，擴(kuò)大了樁的應(yīng)用范圍，極大地提高了樁的使用價值。
權(quán)利要求1.一種沉管預(yù)制鋼砼擴(kuò)底樁，由預(yù)制樁身和灌注底座連接成整體構(gòu)成，其特征在于樁身為帶有插筋(3)的預(yù)制鋼砼，底座為灌注鋼砼，1～1.5≤底座最大直徑D/樁身直徑d≤5.5，底座、樁身在沉管(10)定位下利用其上插筋(3)對接錨固連接成整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)底樁，其特征在于插筋(3)可預(yù)埋于樁身底部或焊接在樁身底部及自由設(shè)置在樁身底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)底樁，其特征在于底座(1)、(1’)上部分呈正截頭圓錐體，圓錐體表面與軸夾角α≤45°，下部分底座(1)呈圓柱體，底部是平面，底座(1’)呈球冠形，底部是凸面，樁身截面為圓形(8)矩形(1)，削角三角形(12)、環(huán)形(9)及圓環(huán)形與圓形的復(fù)合圓形(13)(14)，底部截面圓心與樁身中心是同軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)底樁，其特征在于底座內(nèi)可設(shè)置放射鋼筋，由分布筋(5)首尾鉸接，展開后呈多邊形，主筋(4)尾部或鐵板(7)活動鉸接，展開后呈圓形，鐵板(7)底面設(shè)置鐵釘，奇數(shù)(偶)主筋(4)頭部與分布筋(5)鉸連點構(gòu)成固定鉸(6)。
專利摘要一種沉管預(yù)制鋼砼擴(kuò)底樁,特別適宜作為一般工業(yè)與民用建筑及高層建筑的理想樁基。由預(yù)制樁身和灌注底座連接成整體構(gòu)成,而樁身為帶有插筋的預(yù)制鋼砼,底座為灌注鋼砼,1～1.5≤底座最大直徑D/樁身直徑d≤5.5,底座、樁身在沉管定位下利用其上插筋對接錨固連接成整體?？蛇x用不同截面的樁身與不同直徑和形狀的底座連接構(gòu)成不同受力情況的變承載力的樁,應(yīng)用靈活、擴(kuò)大了使用范圍,成樁過程簡便、樁質(zhì)量高,大大提高了樁的承載力,降低了樁基造價。
文檔編號E02D5/48GK2294295SQ9622159
公開日1998年10月14日 申請日期1996年9月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月13日
發(fā)明者王國奮 申請人:王國奮