CN104179175A - 具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，包含一个略呈垂直于地面且沿纵向延伸的第一预应力管桩单元、一个沿纵向延伸并位于该第一预应力管桩单元上方的第二预应力管桩单元、一个位于该第一预应力管桩单元及第二预应力管桩单元间的接合单元，及一个设置于该接合单元上并以牺牲阳极原理防止该接合单元锈蚀的防蚀单元。该接合单元包括一个设置于该第一预应力管桩单元顶端的第一端板，及一个设置于该第二预应力管桩单元底端且贴触该第一端板的第二端板。防蚀单元通过牺牲阳极原理保护该接合单元不受锈蚀，安装及维护容易。

Description

具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置
技术领域
本发明涉及一种预应力混凝土管桩装置，特别是涉及一种具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置。
背景技术
预应力混凝土管桩可作为大型或重要建筑物的下部结构，用于将建筑物的载重传递至土壤乘载层或较坚硬的地盘，以增加建筑物结构的安全性及稳定性。预应力混凝土管桩具有高强度、高稳定性、高耐久性、及快速施工的优点。预应力混凝土管桩一般是呈中空管形，并于工厂中被预制完成再运送至工地，以进行置入至土层设计深度的施工。在预应力混凝土管桩的使用上，因受限于工厂模具的长度限制、及运输车辆的长度限制，预应力混凝土管桩的单一构件皆有长度上的限制，一般大约是8至18公尺的长度。而在工程使用上，预应力混凝土管桩作为一种稳定的下部结构以支持庞大的上部结构荷重，需要设置深入土层中，以提供足够的基础承载力。在预应力混凝土管桩单一构件长度受限的情形下，预应力混凝土管桩常使用接桩的方式以延长预应力混凝土管桩整体的长度，达到置入土层设计深度的要求。常见的接桩型态多为二节桩接桩、其次为三节桩接桩、四节桩以上的接桩则较为少见。
参阅图1，为一个现有的预应力混凝土管桩1，包含一个环绕出一个轴向延伸的空间110的环绕壁11、两个分别盖设于该环绕壁11轴向两侧的端板12，及多个轴向穿设该环绕壁11及所述端板12的预力件13。该环绕壁11为混凝土。所述端板12为钢制且开设有多个嵌合孔121。所述预力件13为钢线或异形钢筋，且两端是分别嵌设于所述端板12的所述嵌合孔121内。
参阅图2，将两个前述的预应力混凝土管桩1进行二节接桩时，是先将所述预应力混凝土管桩1沿轴向上下叠置，使上方的预应力混凝土管桩1底部的端板12顶抵贴触下方预应力混凝土管桩1顶部的端板12，再将所述预应力混凝土管桩1的相对应端板12焊接结合。由于焊接接点在所述预应力混凝土管桩1安装后是曝露于外界环境中，因此在使用一段时间后，焊接处及相对应的端板12易发生锈蚀。
一般的防锈方式是沿焊接处涂布一层环氧树脂涂料防锈，然而由于所述预应力混凝土管桩1尺寸较大，需使用大型机械才可搬动，所以涂布及维护作业不易进行且成本较高，此外防锈层尚有容易因剥落而失去保护作用的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不需涂布防蚀层并具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置。
本发明具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，包含一个纵向延伸的第一预应力管桩单元、一个沿纵向延伸并位于该第一预应力管桩单元上方的第二预应力管桩单元、一个位于该第一预应力管桩单元及该第二预应力管桩单元间的接合单元，及一个设置于该接合单元上并以牺牲阳极原理防止该接合单元锈蚀的防蚀单元。该接合单元包括一个设置于该第一预应力管桩单元顶端的第一端板，及一个设置于该第二预应力管桩单元底端且贴触该第一端板的第二端板，该第一端板及该第二端板是以焊接方式接合固定。
较佳地，前述具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其中该防蚀单元包含至少一个贴合该接合单元的牺牲阳极金属件。当该防蚀单元超过一个时，该防蚀单元是贴合该接合单元且环设于该接合单元上的牺牲阳极金属件。
较佳地，前述具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其中所述牺牲阳极金属件的材质是由铝、镁、锌，及其合金中择一。
较佳地，前述具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其中所述牺牲阳极金属件是以金属螺栓固定于该接合单元的第一端板及第二端板其中一个上。
较佳地，前述具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其中所述牺牲阳极金属件是以金属螺栓同时固定于该接合单元的第一端板及第二端板上。
较佳地，前述具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其中该防蚀单元包含至少一个设置在该接合单元的牺牲阳极金属件，及至少一个连接所述牺牲阳极金属件及该接合单元的连接件，所述牺牲阳极金属件是可拆离地分别设置于所述连接件上。
较佳地，前述具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其中每一个连接件的一端是连接于该接合单元的第一端板及第二端板其中一个上。
较佳地，前述具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其中每一连接件的一端是同时连接于该接合单元的第一端板及第二端板上。
较佳地，前述具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其中每一个牺牲阳极金属件是可拆离地与其中两个连接件的一端相连接，且所述连接件的另一端是分别连接该接合单元的第一端板及第二端板。
较佳地，前述具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其中所述连接件是由金属管、金属棒、金属板，及金属线缆中择一。
本发明的有益效果在于：在发生锈蚀现象时，活性较高的防蚀单元会自体先行锈蚀，进而保护该接合单元的第一端板、第二端板及焊接接合处不受锈蚀，安装及维护容易，且不会有因容易剥落而失去保护功效的疑虑。
附图说明
图1是一个局部侧视剖面图，说明一个一般的预应力混凝土管桩；
图2是一个侧视剖面图，说明以两个预应力混凝土管桩进行二节接桩；
图3是一个侧视剖面图，说明本发明具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置的第一实施例；
图4是一个局部侧视剖面图，辅助说明图3；
图5是一个俯视剖面图，辅助说明图3；
图6是一个侧视剖面图，说明该第一实施例中，一个底端采埋入式设置的第一预应力管桩单元；
图7是一个局部侧视剖面图，说明本发明具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置的第二实施例；
图8是一个俯视图，辅助说明图7；
图9是一个局部侧视剖面图，说明本发明具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置的第三实施例；及
图10是一个俯视图，辅助说明图9。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图3及图4，本发明具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置的第一实施例，包含略呈垂直于地面且沿纵向延伸的第一预应力管桩单元21、一个沿纵向延伸并位于该第一预应力管桩单元21上方的第二预应力管桩单元22、一个位于该第一预应力管桩单元21及第二预应力管桩单元22间的接合单元23，及一个设置于该接合单元23上的防蚀单元24。该接合单元23包括一个设置于该第一预应力管桩单元21顶端的第一端板231，及一个设置于该第二预应力管桩单元22底端且顶抵该第一端板231的第二端板232，该第一端板231及该第二端板232是以焊条焊接接合固定而形成一个接合处233，且该接合处233是高于地面5公尺以上。
参阅图4及图5，该防蚀单元24包含三个互相间隔地贴合该接合单元23的接合处233，且固定于该接合单元23的第二端板232上的牺牲阳极金属件241。所述牺牲阳极金属件241是弯曲呈圆弧状，且如图5所示地环绕该接合单元23设置。在本实施例中，该第一预应力管桩单元21及该第二预应力管桩单元22皆为外径600毫米、内径400毫米的中空预力基桩。该第一端板231及该第二端板232皆为厚度22毫米的钢板。所述牺牲阳极金属件241皆为宽度100毫米、厚度40毫米的锌板，每一个牺牲阳极金属件241以二支直径12毫米的金属螺栓3锁合固定于该第二端板232上。
本发明可设置于海边并部分曝露于富含盐分的空气中。由于所述牺牲阳极金属件241的电位活性较该第一端板231、第二端板232，及接合处233的焊材高，因此所述牺牲阳极金属件241会优先于该第一端板231、该第二端板232，及该接合处233的焊材锈蚀，进而达成保护该接合单元23防蚀的功效。由于所述牺牲阳极金属件241是曝露于空气中，所以检修人员可用目视或望远镜的方式来检视所述牺牲阳极金属件241，以确认防锈措施是否持续有效。依前述的配置及规格，所述牺牲阳极金属件241的防锈时间约可达10至15年，且可视要求增加所述牺牲阳极金属件241的厚度或数量以延长防锈时间，而当任一个牺牲阳极金属件241耗尽而无法防锈时，可将该牺牲阳极金属件241拆离并更换。
需要补充说明的是，在本第一实施例中，该第一预应力管桩单元21的底端是如图3所示地采击锤式设置，但也可以是如图6所示地采埋入式的设置，且可于底端再加设钢板用以和另一个预力基桩(图未示)接桩。该防蚀单元24的所述牺牲阳极金属件241也可以是以多个金属螺栓3固定于该接合单元23的第一端板231上，或同时固定于该第一端板231及该第二端板232上，所述牺牲阳极金属件241的材质可以是铝、镁、锌，或其合金，但并不以此为限。
参阅图7及图8，为本发明具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置的第二实施例，与该第一实施例不同处在于:该防蚀单元24是包括两个牺牲阳极金属件241，及二个分别连接所述牺牲阳极金属件241及该接合单元23的连接件242。所述连接件242为金属连接棒。每一个牺牲阳极金属件241是以焊接方式与其中两个连接件242的一端相接合，且所述连接件242的另一端是如图7所示地分别以焊接方式与该第一端板231及该第二端板232接合。而当所述牺牲阳极金属件241耗尽后，可通过拆焊等方式拆离更换。通过此种配置方式可使所述牺牲阳极金属件241设置于远离该接合单元23的位置，提供另一种配置上的选择。需要进一步说明的是，每一个牺牲阳极金属件241长200毫米、宽100毫米，且厚60毫米。所述连接件242与该接合单元23连接的一端也可以只接合于该第一端板231及该第二端板232其中一个上。所述连接件242也可以是金属线缆、金属板或金属管，但并不以此为限。
参阅图9及图10，为本发明具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置的第三实施例，与该第二实施例不同处在于:每一个连接件242为钢板，末端弯折除了可增加强度外，尚可防止牺牲阳极金属件241不慎脱落，且是如图9所示地一端以焊接方式接合于该第一端板231上，而另一端则是承载相对应的牺牲阳极金属件241，每一个牺牲阳极金属件241是以两根14毫米的金属螺栓4锁固于相对应的连接件242上。需要进一步说明的是，所述连接件242也可以是连接于该第二端板232上、或者同时连接于第一端板231及第二端板132之上。
综上所述，在发生锈蚀现象时，活性较高的防蚀单元24会自体先行锈蚀，进而保护该接合单元23的第一端板231、第二端板232及焊接接合处233不受锈蚀，安装及维护容易，且不会有因容易剥落而失去保护功效的疑虑，此外也可视需求来调整该牺牲阳极金属件241的数量及厚度，或与该接合单元23间的距离，增加泛用性，所以确实能达成本发明的目的。

Claims (10)

1.一种具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，包含一个纵向延伸的第一预应力管桩单元、一个沿纵向延伸并位于该第一预应力管桩单元上方的第二预应力管桩单元，及一个位于该第一预应力管桩单元及该第二预应力管桩单元间的接合单元，该接合单元包括一个设置于该第一预应力管桩单元顶端的第一端板，及一个设置于该第二预应力管桩单元底端且贴触该第一端板的第二端板，该第一端板及该第二端板是以焊接方式接合固定；其特征在于：该预应力混凝土管桩装置还包含至少一个设置于该接合单元上并以牺牲阳极原理防止该接合单元锈蚀的防蚀单元。
2.根据权利要求1所述的具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其特征在于：该防蚀单元包含至少一个贴合该接合单元且环设于该接合单元上的牺牲阳极金属件。
3.根据权利要求2所述的具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其特征在于：所述牺牲阳极金属件的材质是由铝、镁、锌，及其合金中择一。
4.根据权利要求2所述的具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其特征在于：所述牺牲阳极金属件是以金属螺栓固定于该接合单元的第一端板及第二端板其中一个上。
5.根据权利要求2所述的具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其特征在于：所述牺牲阳极金属件是以金属螺栓同时固定于该接合单元的第一端板及第二端板上。
6.根据权利要求1所述的具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其特征在于：该防蚀单元包含至少一个设置在该接合单元的牺牲阳极金属件，及至少一个连接所述牺牲阳极金属件及该接合单元的连接件，所述牺牲阳极金属件是可拆离地分别设置于所述连接件上。
7.根据权利要求6所述的具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其特征在于：每一连接件的一端是连接于该接合单元的第一端板及第二端板其中一个上。
8.根据权利要求6所述的具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其特征在于：每一连接件的一端是同时连接于该接合单元的第一端板及第二端板上。
9.根据权利要求6所述的具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其特征在于：每一个牺牲阳极金属件是可拆离地与其中两个连接件的一端相连接，且所述连接件的另一端是分别连接该接合单元的第一端板及第二端板。
10.根据权利要求6-9中任一权利要求所述的具有防蚀功能的预应力混凝土管桩装置，其特征在于：所述连接件是由金属管、金属棒、金属板，及金属线缆中择一。
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