CN103938614B - 加强型预应力混凝土波形板桩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加强型预应力混凝土波形板桩，其特征在于：包括设在桩头端的钢制端头板及锚固件和设在桩头端、桩尖端锚固件之间的高强混凝土波形板桩主体，波形板桩两侧翼分别设有相互配合的卯槽和榫头，所述高强混凝土板桩主体体内设有牵拉在桩头端端头板、锚固件与桩尖端锚固件之间的预应力主筋，桩身主体内从桩头端到桩尖端贯穿有射水孔，该孔用于连接高压射水机，在施工沉桩过程中利用高压射水，冲开桩尖端接触的土体，以利于桩体进入或穿透某硬质土层。

Description

加强型预应力混凝土波形板桩

技术领域：

本发明涉及土木工程领域一种挡土、护坡等建筑围护结构，特别是一种加强型预应力混凝土波形板桩。

背景技术：

目前土木工程领域，存在的建筑围护结构形式较多，常用的临时性挡土支护构筑物有：钢板桩、钢轨桩、H型钢桩、三轴水泥搅拌桩连续墙（SMW工法桩）、旋喷桩、连续壁、平板桩、预垒桩及其他工法或木板桩、波形板桩等。

波形板桩两侧边支脚分别设有卯槽和榫头，该卯槽和榫头在两波形板桩对接时经常会被碰损，从而影响拼接的质量，对建筑围护的整体结构性能及防水性能造成较大影响。

由于波形板桩的桩尖部截面面积较大，在沉桩过程中桩尖端阻力大，沉桩困难；且桩身垂直度难以控制，容易倾斜，使桩间的卯榫部位结合不紧密。

发明内容：

针对现有产品技术的缺陷，本发明提供一种加强型预应力混凝土波形板桩，以解决上述技术问题。

本发明加强型预应力混凝土波形板桩，其特征在于：包括设在桩头端的钢制端头板和锚固件与设在桩尖端锚固件之间的高强混凝土波形板桩主体，波形板桩两侧翼分别设有相互配合的卯槽和榫头，所述高强混凝土板桩主体体内设有牵拉在桩头端端头板和锚固件与桩尖端锚固件之间的预应力主筋，在预应力主筋的长度方向上间隔设有横向钢筋，在横向钢筋端头部固定设有位于波形板桩卯槽内侧的凹形钢件（即：卯槽加固钢筋），在横向钢筋另一端头部设有橡胶缓冲条，板桩主体的桩尖端卯侧设有桩尖斜面。

上述凹形钢件（卯槽加固钢筋）为一段钢筋条弯折成凹形状的钢件，在每个横向钢筋的端部均焊接有凹形钢件。

上述橡胶缓冲条伸出榫头体外的截面呈圆形，在橡胶缓冲条圆形截面内设有若干个镂空腔，在橡胶缓冲条内侧设有一个或一个以上与波形板桩榫头部相浇筑形成一体的支脚，所述支脚表面上设有凸筋。

上述横向钢筋为一段钢筋条弯折形成与波形板桩形状相吻合的拱门形状，在横向钢筋下部两侧设有边筋条，所述凹形钢件和橡胶缓冲条设在边筋条的两外端。

上述钢制端头板上开设有若干个孔组，所述孔组由张拉螺纹孔与主筋镦头孔及孔间过渡槽组成。

上述张拉螺纹孔内壁具有螺旋攻牙处理，以作为预应力主筋穿入孔使用，同时也作为旋固张拉螺具的孔位使用；所述主筋镦头孔为主筋端头连接用的沉孔。

上述桩尖端部均作倒角处理，整体呈“楔形”

上述混凝土板桩主体体内从桩头端到桩尖端贯穿有射水孔，该射水孔用于连接高压射水机，在施工沉桩过程中利用高压射水，冲开桩尖端接触的土体，以利于桩体进入或穿透某硬质土层。

本发明加强型预应力混凝土波形板桩的特点：

1、通过横向钢筋端头部固定设有位于波形板桩卯槽内侧的凹形钢件（卯槽加固钢筋），从而有利于增强波形板桩卯槽侧的结构强度；通过在横向钢筋另一端头部（即榫头侧）设有橡胶缓冲条，从而有利于在两波形板桩对接时减少冲击力，减少对波形板桩卯槽或榫头的损坏；同时具有良好的防水防渗性能。

2、通过在桩尖端卯侧设置桩尖斜面，使板桩在沉桩过程中形成一个水平侧向力，在该力的作用下，使板桩的卯槽与榫头较好地吻合在一起。

3、桩尖端部作“楔形倒角”处理，能有效减少桩尖端阻力，保持桩身垂直度，使沉桩施工顺利进行。

附图说明：

图1是本发明桩尖端立体示意图；

图2是本发明桩头端立体示意图；

图3是本发明生产过程未浇筑泥浆的立体构造示意图（凹形钢件和橡胶缓冲条未画出，加入了两端的牵拉钢板）；

图4是图1的横断面面示意图；

图5是两波形板桩对接时的断面图；

图6是橡胶缓冲条的断面图；

图7是孔组的构造示意图。

图8是主筋镦头孔与预应力主筋的连接构造图。

具体实施方式：

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：

本发明加强型预应力混凝土波形板桩，包括设在设在桩头端13的钢制端头板1和锚固件与设在桩尖端14锚固件之间的高强混凝土波形板桩主体2，波形板桩两侧翼分别设有相互配合的卯槽3和榫头4，所述高强混凝土板桩主体体内设有牵拉在桩头端端头板1和锚固件与桩尖端锚固件之间的预应力主筋5，在预应力主筋的长度方向上间隔设有横向钢筋6，在横向钢筋端头部固定设有位于波形板桩卯槽内侧的凹形钢件7（即：卯槽加固钢筋），在横向钢筋6另一端头部设有橡胶缓冲条8。通过横向钢筋端头部固定设有位于波形板桩卯槽内侧的凹形钢件，从而有利于增强波形板桩卯槽侧的强度；在横向钢筋另一端头部（即榫头侧）设有橡胶缓冲条，从而有利于在两波形板桩对接时减少冲击力，减少对波形板桩卯槽或榫头的损坏；板桩主体的桩尖端卯侧设有桩尖斜面15；桩尖端部均作倒角16处理，整体呈“楔形”。通过在桩尖端卯侧设置桩尖斜面，使板桩在沉桩过程中形成一个水平侧向力，在该力的作用下，使板桩的卯榫较好地吻合在一起；通过桩尖端部作“楔形倒角”处理，有效减少桩尖端阻力，保持桩身垂直度，使沉桩施工顺利进行。

为了设计合理，上述凹形钢件为一段钢筋条弯折成凹形状的钢件，在每个横向钢筋的端部均焊接有凹形钢件（卯槽加固钢筋），当然凹形钢件的形状还可以是其它的凹形状，如由钢片冲压形成凹形状。

为了进一步增加缓冲作用，上述橡胶缓冲条8伸出榫头体外的截面呈圆形，在橡胶缓冲条圆形截面内设有若干个镂空腔9，在橡胶缓冲条内侧设有两个与波形板桩榫头部相浇筑形成一体的支脚10，所述两支脚表面上设有凸筋11。

为了设计合理，上述横向钢筋6为一段钢筋条弯折形成与波形板桩形状相吻合的凹形状，在横向钢筋下部两侧设有边筋条12，所述凹形钢件和橡胶缓冲条设在边筋条的两外端。

为了有效控制预应力主筋切断后的预应力损失，防止有效预应力值降低，提高了桩身抗弯与抗裂性能。上述钢制端头板为设在桩头端的矩形钢板，上述钢制端头板1上开设有若干个孔组103，所述孔组103由张拉螺纹孔104与主筋镦头孔105及孔间过渡槽106组成，所述上横板上的孔组连线与设在主体两支脚上的锚固件中心点连线平行。

上述张拉螺纹孔内壁具有螺旋攻牙处理，以作为预应力主筋5穿入孔使用，同时也作为旋固张拉螺具的孔位使用；所述主筋镦头孔为主筋端头连接用的沉孔。

上述混凝土板桩主体体内从桩头端到桩尖端贯穿有射水孔17，射水该孔用于连接高压射水机，在施工沉桩过程中利用高压射水，冲开桩尖端接触的土体，以利于桩体进入或穿透某硬质土层。

本发明加强型预应力混凝土波形板桩制作方法：

1、钢筋笼制作：将预应力主筋按设计的长度高精度切断，在每一根主筋的桩尖端侧套入一个专用锚固件后，再将预应力主筋两端加压镦头，置于特制的钢筋成笼台架上固定位置；将热轧光圆钢筋调直后定长切断，折弯成设定的拱门型箍筋（横向钢筋），并在箍筋一端焊接凹形钢件7，箍筋另一端固定橡胶缓冲条8，按要求的箍筋距离电焊或绑扎固定在预应力主筋上，形成钢筋笼。

2、端头板安装：钢筋笼制成后，将主筋穿入端头板的张拉螺孔，通过孔间连接槽往一侧扣入镦头孔，将端板整体向外拉移，使主筋镦头充分沉入镦头孔内，再使用张拉螺丝通过张拉螺孔将专用内张拉板与端头板进行机械旋紧。

3、装模与张拉：第一阶段装配为安装端头板、内张拉板，完成第一阶段装配后，将钢筋笼装入专用钢模内。在模具固定端使用张拉螺丝将端板直接固定于专用模具固定板上；在模具张拉端，将内张拉板延伸杆用张拉螺母初步预紧于专用模具固定板上，再通过自动开闭装置将边模合位，完成第二阶段装配。钢筋笼与模具装配完成后，在桩顶端通过张拉杆连接张拉机对主筋进行预应力张拉；张拉力达到设定值后，再次旋紧张拉螺母，完成张拉工序。

4、混凝土料浇注与振动成型：预应力张拉工序完成后，将搅拌后的混凝土料均布于模具内，布料时要求按照工艺标准进行高频低幅式振动，使混凝土料均匀、密实地成型，以保证桩身混凝土结构强度。布料工序完成后在常温状态下静停养护60-90分钟，再将整体模具放入养护池中进行高温蒸汽养护，根据蒸养工艺制度完成养护周期后，将整体模具吊送出养护池并均称地松开张拉紧固装置。放张后的整体模具运送至装配台座，采用专设自动开闭装置打开边模，即可取出成品板桩。

5、桩身混凝土强度设计等级若需提高为C80，则须将桩体送入高压釜内进行二次压蒸养护，或采用免蒸压混凝土配方技术。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种加强型预应力混凝土波形板桩，其特征在于：包括设在桩头端的钢制端头板和锚固件与设在桩尖端锚固件之间的高强混凝土波形板桩主体，波形板桩两侧翼分别设有相互配合的卯槽和榫头，所述高强混凝土板桩主体体内设有牵拉在桩头端端头板和锚固件与桩尖端锚固件之间的预应力主筋，在预应力主筋的长度方向上间隔设有横向钢筋，在横向钢筋端头部固定设有位于波形板桩卯槽内侧的凹形钢件，即卯槽加固钢筋，在横向钢筋另一端头部设有橡胶缓冲条，板桩主体的桩尖端卯侧设有桩尖斜面，所述凹形钢件，即卯槽加固钢筋为一段钢筋条弯折成凹形状的钢件，在每个横向钢筋的卯侧端部均焊接有凹形钢件，所述橡胶缓冲条伸出榫头体外的截面呈圆形，在橡胶缓冲条圆形截面内设有若干个镂空腔，在橡胶缓冲条内侧设有一个或一个以上与波形板桩榫头部相浇筑形成一体的支脚，所述支脚表面上设有凸筋，所述横向钢筋为一段钢筋条弯折形成与波形板桩形状相吻合的拱门形状，在横向钢筋下部两侧设有边筋条，所述凹形钢件和橡胶缓冲条设在边筋条的两外端，所述钢制端头板上开设有若干个孔组，所述孔组由张拉螺纹孔与主筋镦头孔及孔间过渡槽组成，所述张拉螺纹孔内壁具有螺旋攻牙处理，以作为预应力主筋穿入孔使用，同时也作为旋固张拉螺具的孔位使用；所述主筋镦头孔为主筋端头连接用的沉孔，所述桩尖端部均作倒角处理，所述混凝土板桩主体体内从桩头端到桩尖端贯穿有射水孔；加强型预应力混凝土波形板桩制作方法：1、钢筋笼制作：将预应力主筋按设计的长度高精度切断，在每一根主筋的桩尖端侧套入一个专用锚固件后，再将预应力主筋两端加压镦头，置于特制的钢筋成笼台架上固定位置；将热轧光圆钢筋调直后定长切断，折弯成设定的拱门型箍筋，即横向钢筋，并在箍筋一端焊接凹形钢件（7），箍筋另一端固定橡胶缓冲条（8），按要求的箍筋距离电焊或绑扎固定在预应力主筋上，形成钢筋笼；2、端头板安装：钢筋笼制成后，将主筋穿入端头板的张拉螺孔，通过孔间连接槽往一侧扣入镦头孔，将端板整体向外拉移，使主筋镦头充分沉入镦头孔内，再使用张拉螺丝通过张拉螺孔将专用内张拉板与端头板进行机械旋紧；3、装模与张拉：第一阶段装配为安装端头板、内张拉板，完成第一阶段装配后，将钢筋笼装入专用钢模内，在模具固定端使用张拉螺丝将端板直接固定于专用模具固定板上；在模具张拉端，将内张拉板延伸杆用张拉螺母初步预紧于专用模具固定板上，再通过自动开闭装置将边模合位，完成第二阶段装配，钢筋笼与模具装配完成后，在桩顶端通过张拉杆连接张拉机对主筋进行预应力张拉；张拉力达到设定值后，再次旋紧张拉螺母，完成张拉工序；4、混凝土料浇注与振动成型：预应力张拉工序完成后，将搅拌后的混凝土料均布于模具内，布料时要求按照工艺标准进行高频低幅式振动，使混凝土料均匀、密实地成型，以保证桩身混凝土结构强度；布料工序完成后在常温状态下静停养护60-90分钟，再将整体模具放入养护池中进行高温蒸汽养护，根据蒸养工艺制度完成养护周期后，将整体模具吊送出养护池并均称地松开张拉紧固装置，放张后的整体模具运送至装配台座，采用专设自动开闭装置打开边模，即可取出成品板桩；5、桩身混凝土强度设计等级若需提高为C80，则须将桩体送入高压釜内进行二次压蒸养护，或采用免蒸压混凝土配方技术。