CN105040685B - 具有中空结构的预制件 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑行业预制件技术领域，涉及一种具有中空结构的预制件。解决了现有技术不牢固的技术问题。它包括桩体，所述的桩体内设有与桩体固定连接的钢筋笼，所述的桩体内还具有空心管体，其特征在于，所述的空心管体的两端密封从而使空心管体的端部与桩体的端部之间形成实心桩。本发明端部牢固，连接方便，便于连接件的布局。
Description
技术领域
本发明属于建筑行业预制件技术领域，涉及一种预制桩，尤其涉及一种具有中空结构的预制件。
背景技术
因沉管灌注桩的质量稳定性相对较差，近年来，预制预应力混凝土桩得到迅猛的发展。在打桩过程中，要根据不同的需要选择不同长度的桩，这就需要桩与桩之间通过相互连接来形成较长长度的桩体。现有的预制件通常是用离心成型制作，桩体中间在离心过程中会形成圆柱形的中空结构，这个中空结构是贯穿整个桩体的，当桩体的端部相互连接时，中空结构会导致连接端的强度变弱。
中国专利文献公开了一种空心桩[申请号：200810060180.7]中，由钢筋混泥土制作而成被应用在土木工程中，具有沿轴向方向延伸的本体，包括：内桩体，沿所述轴长度方向嵌合在整个本体的内侧；至少两个通孔，沿所述轴向方向贯穿并均匀设置在所述内桩体中；至少两个支撑柱，均匀设置在所述内桩体的外缘部，沿所述长度方向延伸；以及桩基体，包括用于连接所述支撑柱的连接单元和在所述轴向方向上延伸的锥形体。
上述方案本发明提供的空心桩，具有三个圆形通孔沿轴向方向贯穿并均匀设置在内桩体中，而不是一个通孔，解决了当桩的横截面较大，通孔的孔径必然也相应地较大时，制作困难、制作成本高、制作耗时长等缺陷。但是该方案也有局限性，正如该方案的技术效果所言，该空心桩设置在空心桩的底部的桩基体， 增强了空心桩的下沉性能从而解决了传统空心桩不易下沉的问题，进一步增强了空心桩的强度。结合该方案的说明书附图，我们可以知道，该空心桩的其中一端仍然为空心结构，不能形成实心结构，且该方案不适合用于桩体之间的连接。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种牢度高的具有中空结构的预制件。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种具有中空结构的预制件，包括桩体，所述的桩体内设有与桩体固定连接的钢筋笼，所述的桩体内还具有空心管体，其特征在于，所述的空心管体的两端密封从而使空心管体的端部与桩体的端部之间形成实心桩。
在上述的具有中空结构的预制件中，所述的空心管体的两端分别设有一块横截面大于空心管体横截面的挡板，且该挡板的横截面小于钢筋笼的横截面从而使挡板位于钢筋笼内部，该挡板与桩体固定连接。
在上述的具有中空结构的预制件中，所述的挡板上且沿挡板的周向设有若干条与桩体固定连接的连接条，所述的挡板所处的平面与钢筋笼的径向平行。
在上述的具有中空结构的预制件中，所述的桩体的横截面为四边形、多边形或圆形。
在上述的具有中空结构的预制件中，所述的桩体包括若干相互连接的大截面桩和小截面桩，所述的大截面桩和小截面桩分别为四边形、多边形或圆形。
在上述的具有中空结构的预制件中，所述的大截面桩和小截面桩均为四边形，所述的大截面桩和小截面桩的连接处通过变截 面桩过渡连接。
在上述的具有中空结构的预制件中，所述的大截面桩和小截面桩的连接处通过具有斜坡的变截面桩过渡连接，所述的变截面桩的横截面为四边形。
在上述的具有中空结构的预制件中，所述的桩体两端且位于实心桩上还设有凹凸卡台机构，当两根相邻的桩体相互靠近时，所述的凹凸卡台机构能让一根桩体插入到另一个桩体中从而使两根桩体连接配合。
在上述的具有中空结构的预制件中，所述的凹凸卡台机构包括设置在桩体一端的实心桩上且向该实心桩内部凹陷的凹台，还包括设置在桩体另一端的实心桩上且向该实心桩外部凸出的凸台，所述的凹台和凸台的形状、大小相配适，当两根桩体相互靠近时，一根桩体上的凸台能插入到另一根桩体上的凹台中从而形成卡接配合。
在上述的具有中空结构的预制件中，所述的钢筋笼包括若干纵向钢筋和与纵向钢筋固定连接的呈螺旋形的螺旋钢筋，所述的桩体两端且位于实心桩上固定有若干受拉螺母，所述的纵向钢筋的两端设有外径大于纵向钢筋的墩头，墩头位于受拉螺母内且受拉螺母能卡住墩头，所述的受拉螺母的底部缩小形成能卡住墩头的卡台，所述的受拉螺母环绕凹台或凸台间隔均匀的分布，且受拉螺母整体位于实心桩内部，所述的受拉螺母的口部与桩体的端部之间形成喇叭状的连接口，所述的桩体两端包裹有护角套，且桩体具有凹台一端上的护角套宽度大于凹台的深度。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、现有技术的空心管体通常是轴向贯穿整个桩体，桩体的两端用于放置连接构件，由于桩体端部是空心结构，这就使得桩体两端的连接构件的布局受到限制，另外，桩体端部的强度也受到 影响，本发明采用桩体内部空心、两端实心的结构，既提高了桩体端部强度，也便于在桩体端部设置连接构件。
2、凹凸卡台机构便于在下桩时使两根桩体快速牢固的连接，护角套加强了连接处的强度，进一步提高了连接强度及桩体的使用寿命；
3、大截面桩和小截面桩使桩体表面呈现凹凸结构，从而提高了桩体的抗拔承载力和抗压承载力，经试验证明，凹凸结构的桩体比表面光滑的桩体的抗拔承载力提高70％以上，而抗压承载力比光滑的桩体提高20％以上；
附图说明
图1是本发明提供的结构示意图；
图2是本发明提供的另一种结构示意图；
图3是图1的A向结构示意图；
图4是图1的另一种A向结构示意图；
图5是图1的另一种A向结构示意图；
图6是图1的另一种A向结构示意图；
图7是图1的另一种A向结构示意图；
图8是图1的B处放大图；
图9是图2的C-C沿线剖视示意图；
图10是图2的另一种C-C沿线剖视示意图；
图11是图2的另一种C-C沿线剖视示意图；
图12是图2的另一种C-C沿线剖视示意图。
图中：桩体10、空心管体11、大截面桩12、小截面桩13、变截面桩14、斜坡15、护角套16、钢筋笼20、纵向钢筋21、螺旋钢筋22、墩头23、挡板30、连接条31、凹凸卡台机构40、凹台41、凸台42、受拉螺母50、卡台51、连接口52、实心桩100。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1和图2所示，一种具有中空结构的预制件，包括桩体10，所述的桩体10内设有与桩体10固定连接的钢筋笼20，钢筋笼20包括若干纵向钢筋21和与纵向钢筋21固定连接的呈螺旋形的螺旋钢筋22，钢筋笼20用于增强桩体10的强度，所述的桩体10内还具有空心管体11，所述的空心管体11的两端密封从而使空心管体11的端部与桩体10的端部之间形成实心桩100，也就是说，实心桩100为桩体10的其中一部分，空心管体11位于两个实心桩100中间，实心桩100内也具有钢筋笼20，但实心桩100的连接强度要大于中间具有空心管体11的桩体10的强度。
空心管体11的形成通常是在离心制桩过程中，通过离心力的作用，使桩体10内部的混凝土往桩体10边缘移动而形成中空结构形成；也可以通过预先在桩体10内埋入空心管，空心管位于钢筋笼20内部，再通过震动成型形成具有空心管体11的桩体10。
为了形成在空心管体11两端具有密封的结构，本实施例采用了下述方法，空心管体11的两端分别设有一块横截面大于空心管体11横截面的挡板30，结合图9、图10、图11和图12所示，该挡板30的横截面小于钢筋笼20的横截面从而使挡板30位于钢筋笼20内部，该挡板30与桩体10固定连接，在制作桩体10时，可事先计算出空心管体11的直径，从而选择合适的挡板30。挡板30的形状可以是矩形、圆形、多边形或其他形状，但必须能够完全封住空心管体11的横截面。优选方案，挡板30上且沿挡板30的周向设有若干条与桩体10固定连接的连接条31，连接条31的主要作用是固定挡板30在钢筋笼20中的位置，连接条31可以 与钢筋笼20焊接形成固定，也可以是用挂钩挂在钢筋笼20上，待桩体10成型后即固定在桩体10内部，当然，也可以在制作过程中先将连接条31与桩体成型模固定连接，挡板30所处的平面与钢筋笼20的径向平行，连接条31可以位于桩体10内，也可以延伸到桩体10边缘，甚至延伸出桩体10，而延伸出桩体10部分在后期加工制作时可以切除也可以不切除。
挡板30的作用用于隔断桩体10内部，从而使两块挡板30之间形成封闭的空心管体11，在离心成型后，挡板30的两端都会形成中空结构，这时需要在桩体10端部和挡板30之间的中空结构处填入填料，填料为混凝土、水泥浆、砂石浆或其他能固化成型的材料如环氧树脂等，当填料固化后即与桩体10形成实心桩100。
桩体10可以是各种形状，在本实施例中，桩体10的横截面为四边形、多边形或圆形。图3和图7所示的桩体10为正六边形桩，图4所示的桩体10为圆柱形桩，如5和图6所示的桩体10为矩形桩，也就是方桩，其中方桩的4条棱边可以根据需要各自独立的设置倒角或者均设置倒角，用于防止碰撞引起的损坏。为了提高桩体10的抗拔力，桩体10包括若干相互连接的大截面桩12和小截面桩13，所述的大截面桩12和小截面桩13分别为四边形、多边形或圆形。
优选方案，大截面桩12和小截面桩13均为四边形，也就是说大截面桩12和小截面桩13均为方桩，从而在相同面积截面积的情况下增大截面的周长，加大与土层的接触面积，从而提高抗拔力。大截面桩12和小截面桩13的连接处通过变截面桩14过渡连接。优选方案，大截面桩12和小截面桩13的连接处通过具有斜坡15的变截面桩14过渡连接，所述的变截面桩14的横截面为四边形。斜坡15的倾斜度可以根据土质的不同在制作时做相应的 调整，斜坡15呈直线状，便于制作及下桩，当然斜坡15也可以改成内曲面或外曲面或螺旋形等等。
桩体10两端且位于实心桩100上还设有凹凸卡台机构40，当两根相邻的桩体10相互靠近时，所述的凹凸卡台机构40能让一根桩体10插入到另一个桩体10中从而使两根桩体10连接配合。
凹凸卡台机构40包括设置在桩体10一端的实心桩100上且向该实心桩100内部凹陷的凹台41，还包括设置在桩体10另一端的实心桩100上且向该实心桩100外部凸出的凸台42，所述的凹台41和凸台42的形状、大小相配适，凸台42和凹凸41优选为圆锥台形，也可以是三角形，四边形，多边形，梅花形等等，如图3和图4所示的凸台42为圆锥台形，图5所示的凸台为正方形梯形台，图6所示的凸台42为圆柱形，图7所示的凸台42为正六方柱。当两根桩体10相互靠近时，一根桩体10上的凸台42能插入到另一根桩体10上的凹台41中从而形成卡接配合。
桩体10两端且位于实心桩100上固定有若干受拉螺母50，所述的纵向钢筋21的两端设有外径大于纵向钢筋21的墩头23，墩头23位于受拉螺母50内且受拉螺母50能卡住墩头23。
受拉螺母50的底部缩小形成能卡住墩头23的卡台51，所述的受拉螺母50环绕凹台41或凸台42间隔均匀的分布，也就是说受拉螺母50设在凹台41或凸台42的外侧，不影响对凹台41和凸台42的连接，而受拉螺母50分布的形状通常与桩体10的端部形状相适应，也即当桩体10的端部呈圆形时，则受拉螺母50呈环形分布，当桩体10的端部呈矩形时，则受拉螺母50呈矩形分布，如桩体10的端部呈六边形时，则受拉螺母50呈六边形分布，以此类推。为了保护受拉螺母50在两根桩体10对接时不发生碰撞，受拉螺母50整体位于实心桩100内部，所述的受拉螺母50 的口部与桩体10的端部之间形成喇叭状的连接口52，在连接口52中可以插入连接件，从而使两根桩体10加固连接。
为了保护桩体10的两端，桩体10两端包裹有护角套16，且桩体10具有凹台41一端上的护角套16宽度大于凹台41的深度，该护角套16可以采用金属材料制作，通常应环绕桩体10的端部形成封闭环状结构。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了桩体10、空心管体11、大截面桩12、小截面桩13、变截面桩14、斜坡15、护角套16、钢筋笼20、纵向钢筋21、螺旋钢筋22、墩头23、挡板30、连接条31、凹凸卡台机构40、凹台41、凸台42、受拉螺母50、卡台51、连接口52、实心桩100等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (6)
1.一种具有中空结构的预制件，包括桩体(10)，所述的桩体(10)内设有与桩体(10)固定连接的钢筋笼(20)，所述的桩体(10)内还具有空心管体(11)，其特征在于，所述的空心管体(11)的两端密封从而使空心管体(11)的端部与桩体(10)的端部之间形成实心桩，
所述的空心管体(11)的两端分别设有一块横截面大于空心管体(11)横截面的挡板(30)，且该挡板(30)的横截面小于钢筋笼(20)的横截面从而使挡板(30)位于钢筋笼(20)内部，该挡板(30)与桩体(10)固定连接，
所述的桩体(10)两端且位于实心桩上还设有凹凸卡台机构(40)，当两根相邻的桩体(10)相互靠近时，所述的凹凸卡台机构(40)能让一根桩体(10)插入到另一个桩体(10)中从而使两根桩体(10)连接配合，
所述的凹凸卡台机构(40)包括设置在桩体(10)一端的实心桩上且向该实心桩内部凹陷的凹台(41)，还包括设置在桩体(10)另一端的实心桩上且向该实心桩外部凸出的凸台(42)，所述的凹台(41)和凸台(42)的形状、大小相配适，当两根桩体(10)相互靠近时，一根桩体(10)上的凸台(42)能插入到另一根桩体(10)上的凹台(41)中从而形成卡接配合，
所述的桩体(10)的横截面为多边形或圆形，所述的钢筋笼(20)包括若干纵向钢筋(21)和与纵向钢筋(21)固定连接的呈螺旋形的螺旋钢筋(22)。
2.根据权利要求1所述的具有中空结构的预制件，其特征在于，所述的挡板(30)上且沿挡板(30)的周向设有若干条与桩体(10)固定连接的连接条(31)，所述的挡板(30)所处的平面与钢筋笼(20)的径向平行。
3.根据权利要求1所述的具有中空结构的预制件，其特征在 于，所述的桩体(10)包括若干相互连接的大截面桩(12)和小截面桩(13)。
4.根据权利要求3所述的具有中空结构的预制件，其特征在于，所述的大截面桩(12)和小截面桩(13)均为四边形，所述的大截面桩(12)和小截面桩(13)的连接处通过变截面桩(14)过渡连接。
5.根据权利要求4所述的具有中空结构的预制件，其特征在于，所述的大截面桩(12)和小截面桩(13)的连接处通过具有斜坡(15)的变截面桩(14)过渡连接，所述的变截面桩(14)的横截面为四边形。
6.根据权利要求1所述的具有中空结构的预制件，其特征在于，所述的桩体(10)两端且位于实心桩上固定有若干受拉螺母(50)，所述的纵向钢筋(21)的两端设有外径大于纵向钢筋(21)的墩头(23)，墩头(23)位于受拉螺母(50)内且受拉螺母(50)能卡住墩头(23)，所述的受拉螺母(50)的底部缩小形成能卡住墩头(23)的卡台(51)，所述的受拉螺母(50)环绕凹台(41)或凸台(42)间隔均匀的分布，且受拉螺母(50)整体位于实心桩内部，所述的受拉螺母(50)的口部与桩体(10)的端部之间形成喇叭状的连接口(52)，所述的桩体(10)两端包裹有护角套(16)，且桩体(10)具有凹台(41)一端上的护角套(16)宽度大于凹台(41)的深度。
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