CN103233462A - 一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩，包括预制桩，预制桩的桩头端外包裹有外约束构件，所述外约束构件由两片钢构件构成；外约束构件外表面焊接有若干加劲肋，加劲肋的走向与预制桩的轴线方向一致，加劲肋相对于预制桩的轴线环形分布。本发明具有以下的优点：一、在桩头外约束构件表面焊接加劲肋改善了桩侧阻力。二、提高了预制桩抗弯曲剪切破坏能力。三、仅在弯矩剪力最大部位局部增强桩抗弯曲抗剪切的能力，节省工程造价。四、在桩头采用装配式外约束装置，可以避免桩头的破坏，易于施工。五、制作安装方便，可在工厂加工各部分构件，然后运至施工场地，迅速完成拼装。

Description

一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩

技术领域

本发明涉及一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩。

背景技术

目前，桩基础得到广泛应用，其中，由于预制桩具有桩身质量好、施工速度快、工程造价低、施工绿色环保、桩身检测方便、可工厂化生产等优点，符合当代科学发展的需要，在桩基础工程中应用日益广泛。

桩基抗震历来属于工程中的难题，桩在土中承受水平向荷载时，其工作状态属于弹性地基梁或弹塑性地基梁，视地震作用令地基土处于弹性或弹塑性状态而定。强震时土的非线性应力-应变关系很明显，土的刚度随震动历程与强弱而变。此外，还有一系列问题使情况进一步复杂化，如桩头与承台的连接，按目前常用的方法，桩嵌入承台50～100mm，桩身主筋伸入承台一定长度。桩与承台的连接既够不上嵌固，更不能认为铰接，其嵌固度不能有把握的确定，这在桩基承受竖向荷载时影响较小，但在桩承受地震作用等水平荷载时，对桩身弯矩与剪力的分布却影响颇大。地震过程中的液化、震陷、桩身上部因摇摆而与土分离等又使桩身受力的解析增加难度。桩头部经常由于弯矩、剪力过大而发生破坏。因此桩的受弯受剪性能是关键所在，急需一种能够防弯曲剪切破坏的预制桩形式。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩，包括预制桩，预制桩的桩头端外包裹有外约束构件，所述外约束构件由两片钢构件构成；外约束构件外表面焊接有若干加劲肋，加劲肋的走向与预制桩的轴线方向一致，加劲肋相对于预制桩的轴线环形分布。

进一步地，所述两片钢构件通过连接螺栓拼接为一体，外约束构件呈圆管形状或矩形管形状，两片钢构件的拼接端之间设有垫片。

进一步地，所述预制桩与外约束构件之间设有至少一组卡块-卡槽配合结构，每组卡块-卡槽配合结构包括两个以上的卡块-卡槽配合结构，每组卡块-卡槽配合结构的各卡块-卡槽配合结构相对于预制桩的轴线环形均布；每个卡块-卡槽配合结构均包括相配合的卡块、卡槽，其中，卡块安装在预制桩的外表面，而外约束构件的内表面开设有对应于卡块的卡槽。

进一步地，所述预制桩与外约束构件之间设有至少两组卡块-卡槽配合结构，各组卡块-卡槽配合结构沿预制桩的轴线方向分布。

本发明的带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩，在保证具有较好的抗弯曲剪切性能的情况下，考虑安装方便，可根据软土厚度随意调整外约束钢构件的长度、厚度，以及加劲肋的长度、厚度等，外约束钢构件采用装配式。

本发明的带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩，具有以下的优点：

一、通过在桩头外约束构件表面焊接加劲肋增强了桩与(岩)土间相互作用的方式，极大地改善了桩侧阻力作用，在桩头位置变截面多支点的摩擦桩，改变了桩的受力机理，从而提高了桩的水平抵抗力。

二、在预制桩的桩头处加装配式外约束，提高了预制桩抗弯曲剪切破坏能力，在提高桩基承载力的同时，具有抗震性好的特点。

三、通过在桩头增加装配式外约束，通过在弯矩剪力最大部位来增强桩抗弯曲抗剪切的能力，从而节省工程造价。

四、在建筑工程基础的打桩过程中，因各种原因打碎桩头而又没有打到设计标高的现象时有发生，在桩头采用装配式外约束装置，可以避免桩头的破坏，易于施工。

五、制作安装方便，可在工厂加工各部分构件，然后运至施工场地，迅速完成拼装。

附图说明

图1是实施例1中的预制桩的结构示意图；

图2是图1的俯视图1；

图3是卡块在预制桩上的结构示意图；

图4是实施例2中的预制桩的俯视图。

其中：1、外约束构件；2、预制桩；3、卡块；4、连接螺栓；5、垫片；6、加劲肋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1 一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩，包括预制桩2，预制桩2的桩头端外包裹有外约束构件1，如图1、图2所示，外约束构件1由两片钢构件构成；外约束构件1外表面焊接有若干加劲肋6，加劲肋6的走向与预制桩2的轴线方向一致，加劲肋6相对于预制桩2的轴线环形分布。

所述两片钢构件通过连接螺栓4拼接为一体，外约束构件1呈圆管形状，两片钢构件的拼接端之间设有垫片5。

所述预制桩2与外约束构件1之间设有两组卡块-卡槽配合结构，两组卡块-卡槽配合结构沿预制桩2的轴线方向分布；每组卡块-卡槽配合结构包括四个的卡块-卡槽配合结构，四个卡块-卡槽配合结构相对于预制桩2的轴线环形均布；每个卡块-卡槽配合结构均包括相配合的卡块3、卡槽，其中，卡块3安装在预制桩2的外表面，如图3所示，而外约束构件1的内表面开设有对应于卡块3的卡槽。

制作方法如下：浇注混凝土预制桩2；待浇注的混凝土固化后，拆掉模板，将两片钢构件通过连接螺栓4拼接成一体，混凝土预制桩2通过卡块-卡槽配合结构与外约束构件1连接，防止两者发生相对滑移。

实施例2 一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩，如图4所示，与实施例1不同之处在于：外约束构件1呈矩形管形状；每组卡块-卡槽配合结构包括两个的卡块-卡槽配合结构。其余与实施例1相同。

Claims (4)

1.一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩，其特征在于：包括预制桩，预制桩的桩头端外包裹有外约束构件，所述外约束构件由两片钢构件构成；外约束构件外表面焊接有若干加劲肋，加劲肋的走向与预制桩的轴线方向一致，加劲肋相对于预制桩的轴线环形分布。

2.根据权利要求1所述的一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩，其特征在于：所述两片钢构件通过连接螺栓拼接为一体，外约束构件呈圆管形状或矩形管形状，两片钢构件的拼接端之间设有垫片。

3.根据权利要求1所述的一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩，其特征在于：所述预制桩与外约束构件之间设有至少一组卡块-卡槽配合结构，每组卡块-卡槽配合结构包括两个以上的卡块-卡槽配合结构，每组卡块-卡槽配合结构的各卡块-卡槽配合结构相对于预制桩的轴线环形均布；每个卡块-卡槽配合结构均包括相配合的卡块、卡槽，其中，卡块安装在预制桩的外表面，而外约束构件的内表面开设有对应于卡块的卡槽。

4.根据权利要求3所述的一种带加劲肋装配式外约束防弯曲剪切破坏的预制桩，其特征在于：所述预制桩与外约束构件之间设有至少两组卡块-卡槽配合结构，各组卡块-卡槽配合结构沿预制桩的轴线方向分布。

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