CN102644278B - 设有增强塑料箍筋的预应力钢塑结构支护悬臂桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设有增强塑料箍筋的预应力钢塑结构支护悬臂桩，根据桩体两侧受力状况不同，对桩体的骨架笼两侧采用不同的设计方案，即受拉的一侧配置后张预应力钢绞索，受压的一侧配置后张预应力增强塑料棒材或管材，骨架笼的箍筋全部采用塑料棒材。根据有关文件记载，增强塑料棒材的受压强度是钢筋的两倍以上，其价格低于钢筋，因此，用这种替代材料制作支护桩，同时对其作后张预应力处理，进一步增强了增强塑料棒材受压强度高的优势，既提高桩基的整体性能，又能降低支护桩的制作成本、降低工程造价。

Description

设有增强塑料箍筋的预应力钢塑结构支护悬臂桩

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体涉及基桩。

背景技术

传统的基坑支护桩是沿着桩周边均匀布置钢筋，而桩身受力特点是靠土体一侧受拉，靠基坑边一侧受压，两侧受力不同，且受力大小不一致，因此，一般而言，都是在受拉的一侧配置钢筋，这种结构桩的优点是施工方便，但缺点也很明显，即钢筋不能完全发挥作用，造成较大浪费。此前，本申请人提出了名称为“一种部分预应力支护悬臂桩”专利申请，该专利申请根据桩体两侧受力状况不同，对桩体的骨架笼两侧采用不同的设计方案，即受压的一侧采用普通钢筋，受拉的一侧采用后张预应力钢绞索，不仅提高了桩体的整体性能，而且节约了大量钢材，具有较好的经济效益。但这种技术方案仍存在以下缺陷，一是需要在骨架笼受压、受拉的两侧分别配置金属材料；二是由于钢筋具有较强的韧性，不容易拆除，带来拆除难度大、拆除成本高。本申请人选用非金属的替代材料（增强塑料棒材或管材），作为受压的一侧的加强材料（并设置有获得预应力的结构），在保证支护桩整体性能情况下，降低了成本，方便了拆除。但骨架笼的箍筋仍采用钢筋，仍需用增强塑料棒材替代，进一步降低成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种设有增强塑料箍筋的预应力钢塑结构支护悬臂桩，不仅使桩基的整体性能得到进一步提高，同时可降低支护桩的成本，方便拆除。

本发明通过以下技术方案实现：

一种设有增强塑料箍筋的预应力钢塑结构支护悬臂桩，包括桩体内的骨架笼，所述桩体受压一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为后张预应力增强塑料棒材或管材；

所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为后张预应力钢绞索。

所述棒材或管材下端固联有限位装置，上端设有连接件，在连接件与限位装置之间的所述棒材或管材上设有套管；

所述骨架笼上的箍筋为增强塑料棒材或管材。

所述套管的长度小于连接件与限位装置之间的所述棒材或管材的长度（棒材或管材需裸露一部分与桩体粘结）。

本发明进一步改进方案是，所述棒材或管材上设有螺纹、或所述棒材或管材上下两端设有螺纹，下端的限位装置以及上端的连接件分别为连接于棒材或管材上下两端的螺母；

或所述棒材或管材一端设有螺纹，所述连接件为螺母，与该端螺纹匹配连接，另一端设有的限位装置为扩大头（注塑为一体）。在上下端螺母的内侧设有垫板。

本发明更进一步改进方案是，所述螺母为塑料或金属螺母，或与所述棒材或管材为同材质。

本发明更进一步改进方案是，下端的限位装置位于桩体内，上端的连接件位于桩体承台内。

本发明更进一步改进方案是，所述棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维增强塑料棒材或管材。缩写：FRP, 碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维棒材或管材缩写分别为：CFRP、GFRP、AFRP。

本发明更进一步改进方案是，所述套管为塑料管或为金属管。

本发明更进一步改进方案是，所述钢绞索上端设有张拉后的固定连接件，所述钢绞索上端及其连接件位于承台面，在连接件与承台面之间设有垫板。

本发明更进一步改进方案是，所述钢绞索上至少设有一个扩大头，当扩大头为一个时，所述扩大头设置于钢绞索的下端；

当扩大头为一个以上时，所述扩大头从钢绞索的下端向上端依次设置。

本发明更进一步改进方案是，所述扩大头为螺母或挤压锚或混凝土预制件。

本发明更进一步改进方案是，当扩大头为混凝土预制件时，所述混凝土预制件上设有孔，后张预应力钢绞索穿过所述孔连接固定；

当扩大头为螺母或挤压锚时，在螺母或挤压锚上方的后张预应力钢绞索上设有钢垫板。

本发明更进一步改进方案是，在固定连接件与扩大头之间的钢绞索上部设有套管，下部与桩体粘结。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：

一、本发明根据桩体两侧受力状况不同，对桩体的骨架笼两侧采用不同的设计方案，即受拉的一侧配置后张预应力钢绞索，受压的一侧配置后张预应力增强塑料棒材或管材，骨架笼的箍筋全部采用塑料棒材。根据有关文件记载，增强塑料棒材的受压强度是钢筋的两倍以上，其价格低于钢筋，因此，用这种替代材料制作支护桩，同时对其作后张预应力处理，进一步增强了增强塑料棒材受压强度高的优势，既提高桩基的整体性能，又能降低支护桩的制作成本、降低工程造价。

二、同时，由于增强塑料棒材属于脆性材料，抗折断能力较弱，因此方便了拆除施工。

附图说明

图1为本发明轴向剖视示意图。

图2为图1A-A剖视示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明包括桩体1内的骨架笼2，所述桩体1受压一侧的骨架笼2上的骨架筋有5根为预应力增强塑料棒材3，受拉一侧的骨架笼上的骨架筋也有5根为后张预应力钢绞索4。其余骨架筋为增强塑料棒材3。所述棒材3上下两端设有螺纹，螺母9螺纹连接于棒材3上下两端，在上下端螺母9的内侧设有钢垫板7（钢垫板、塑料垫板都可用）。所述螺母9为与所述棒材同材质。下端的螺母9位于桩体内，上端的螺母9位于承台11面。

仍如图1、2所示，在连接件与限位装置之间棒材3上设有套管10，在本实施例中，套管的长度为连接件与限位装置之间的棒材长度的四分之三，裸露的棒材与桩体粘结。所述套管为塑料管。

在本实施例中，所述增强塑料棒材为碳纤维棒材，增强塑料棒材的直径为10mm（棒材直径根据桩体承受力的大小设置）。

如图1、2所示，所述桩体受拉一侧的骨架笼上同轴线设有后张预应力钢绞索4。所述钢绞索4上端设有张拉后的固定连接件5，所述连接件5位于承台面，在连接件与承台面之间设有钢垫板7。在本实施例中连接件5选用锚夹具。

所述钢绞索上设有一个扩大头6，所述扩大头6设置于钢绞索的下端；所述扩大头为螺母。在螺母上方的后张预应力钢绞索上设有钢垫板7。后张预应力钢绞索上部设有套管8，下部与桩体粘结（大致是桩体内钢绞索长度的四分之一）。

所述骨架笼上的箍筋2为增强塑料棒材（在本实施例中，箍筋为螺旋筋）。

桩体灌注好后，然后上端做承台（对于受力较小的桩体可以不做承台，承台或称之为冠梁）。待达到一定强度，拧动棒材3上端的螺母9张拉棒材使其具有预应力，同样，可用设备张拉钢绞索后再用锚具将其锁紧。可以根据基坑开挖深度，分次张拉钢绞索和棒材，例如，开挖到一定深度后张拉一根，再挖到一定的深度再张拉一根。

Claims (5)

1.一种设有增强塑料箍筋的预应力钢塑结构支护悬臂桩，包括桩体内的骨架笼，其特征在于：所述桩体受压一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为后张预应力增强塑料棒材或管材；

所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为后张预应力钢绞索；

所述骨架笼上的箍筋为增强塑料棒材或管材；

所述箍筋为螺旋筋；

所述棒材或管材材质的骨架筋下端固联有限位装置，上端设有连接件，在连接件与限位装置之间的所述棒材或管材材质的骨架筋上设有套管；

所述棒材或管材材质的骨架筋上下两端设有螺纹，下端的限位装置以及上端的连接件分别为连接于棒材或管材材质的骨架筋上下两端的螺母；

或所述棒材或管材材质的骨架筋一端设有螺纹，所述连接件为螺母，与该端螺纹匹配连接，另一端设有的限位装置为扩大头；

在上下端螺母的内侧设有垫板，所述螺母为塑料或金属材料，或与所述棒材或管材为同材质；

下端的限位装置位于桩体内，上端的连接件位于桩体承台面；

所述钢绞索上端设有张拉后的固定连接件，所述钢绞索上端及其连接件位于承台面，在连接件与承台面之间设有钢垫板；

增强塑料棒材的螺母以及后张预应力钢绞索的固定连接件分别设于承台面的顶部，并且多个固定连接件通过钢垫板整体与承台面连接，多个螺母通过钢垫板整体与承台面连接。

2.如权利要求1所述的一种设有增强塑料箍筋的预应力钢塑结构支护悬臂桩，其特征在于：所述棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维增强塑料棒材或管材。

3.如权利要求1 所述的一种设有增强塑料箍筋的预应力钢塑结构支护悬臂桩，其特征在于：所述套管为塑料管或为金属管。

4.如权利要求1所述的一种设有增强塑料箍筋的预应力钢塑结构支护悬臂桩，其特征在于：所述钢绞索上至少设有一个扩大头，当扩大头为一个时，所述扩大头设置于钢绞索的下端；

当扩大头为一个以上时，所述扩大头从钢绞索的下端向上端依次设置。

5.如权利要求4 所述的一种设有增强塑料箍筋的预应力钢塑结构支护悬臂桩，其特征在于：在固定连接件与扩大头之间的钢绞索上部设有套管，下部与桩体粘结。