CN105666688B - 一种预制桩、桩体及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制桩及桩体，其特征在于设有由4‑12根热轧螺纹钢筋制成的钢筋笼和套筒，套筒一端内壁端边设有向套筒轴线凸起的挡台，套筒壁上设有倒“T”形的螺纹钢筋镦头卡接槽，套筒另一端设有内螺纹，组成钢筋笼的每根螺纹钢筋的两端分别设有镦头并经镦头、卡接槽与套筒相连接，螺纹钢筋和套筒由混凝土包裹成两端露出套筒内螺纹的预制桩，预制桩经连接体相互连接桩体，本发明由于组成钢筋笼的每根钢筋的拉力相同，提高了预制桩的稳定性、耐腐蚀性及抗震性能，避免了预制桩组合成桩体必须现场施工的不足，具有操作简单、工作效率高、提高了桩身的整体的稳定性、抗震性能、耐腐蚀性能及使用寿命，具有很好的经济效益和社会效益。

Description

一种预制桩、桩体及生产方法

技术领域

本发明涉及建筑桩的基础，具体地说是一种施工方便、操作简单的预制桩、桩体及生产方法。

背景技术

众所周知，建筑物的基础一般都采用混凝土桩，为此，JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》中，专门对混凝土桩提出技术要求，现在使用的方桩一般是预应力混凝土桩，如专利号为2012100044922，专利名称为“预应力混凝土实心方桩及制作方法”，其含有钢筋笼、混凝土和钢筋笼，钢筋笼为组合式整体结构，使用时采用滑动焊接方法将预制方桩钢筋笼焊接而成，桩体两端设有与钢筋笼连接的金属端板，钢筋笼的箍筋呈螺旋状焊接在主筋上，钢筋笼的主筋采用高预应力钢棒，钢棒的张拉时先在钢棒两端对应的金属钢板上设在直径小于钢棒的定位孔，在定位孔的一侧设有直径大于定位孔直径、与定位孔半径相重合的穿过孔，组装钢筋笼时，先将钢棒两端镦粗(直径大于定位孔直径)，再将钢棒从穿过孔穿过金属钢板移至定位孔内，以实现钢棒与金属钢板的连接，然后选择直径不大于6mm钢筋采用滑动焊接方法焊接螺旋箍筋，以形成笼并在笼两端金属端板预留张拉丝眼，将拉力装置的两张拉端分别与笼两端金属钢板上的张拉装置连接，采用拉力机将钢棒的预应力拉至0.7σ-0.9σ，这种钢材的强度必须满足每平方毫米大于1420牛顿，制作防锈处理并浇注混凝土，当混凝土强度达到60-70％时，松开张拉装置并卸模，使用时根据桩的深度，经桩端部的金属端板焊接组成桩体，这种高预应力方桩的不足：一是设计不合理，由于高预应力钢筋的预加应力很大而无形增加桩身附加应力，从而导致桩身承载力降低；二是国内预应力钢棒最大直径为12.5mm,虽然强度高，但与普通螺纹钢相比直径小，同等条件下受腐蚀损失率大；三是预应力钢棒的性能为高强度、低松弛，延伸量小，用其制作的基桩抗震性能差；四是桩体由预制桩经端部的金属钢板焊接相连，连接工艺必须是现场焊接，再进行防腐蚀处理，具有施工环境差、工作效率低、连接效果差等不足。另外，上述工艺如果采用普通螺纹钢制作方桩，则存在普通螺纹钢与预应力钢棒在直径和外形存在差异，因选用HRB400螺纹钢直径粗，选用传统的镦头、端板张拉工艺困难。

众所周知，采用螺纹钢进行张拉制作预制方桩，螺纹钢筋是不能做预应力构件的，因为它的特性是强度低、松弛度高，本身不能保证构件的变形和裂缝，但这种普通螺纹钢筋制作的预制桩是一个受压构件，预应力构件是用在受拉构件或受压构件的受拉区，用在受压桩上，对桩身增加了它的附加压力，承载力降低，但由于预制桩在运输及起吊过程中横向摆放，很容易受弯，构件表面就会出现裂缝，当预制桩表面出现裂缝，就会将内壁嵌有的普通螺纹钢筋漏出，而导致外部环境腐蚀螺纹钢筋，导致桩身承载性能降低。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种生施工方便、操作简单、工作效率高、连接效果好的预制桩、桩体及生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种预制桩，其特征在于设有由4-12根热轧螺纹钢筋制成的钢筋笼和套筒，套筒一端内壁端边设有向套筒轴线凸起的挡台，套筒壁上设有倒“T”形的螺纹钢筋镦头卡接槽，套筒另一端设有内螺纹，组成钢筋笼的每根螺纹钢筋的两端分别设有镦头并经镦头、卡接槽与套筒相连接，螺纹钢筋和套筒由混凝土包裹成两端露出套筒内螺纹的预制桩，预制桩的制作工艺是：

步骤一、制作钢筋笼和套筒并将套筒与热轧螺纹钢筋的两端分别经镦头、卡接槽与套筒相连接，采用屈服强度标准值为300N/mm2-500N/mm2的热轧螺纹钢筋按单元桩的长度剪切成段并将两端加工成镦头，

步骤二、将钢筋笼主筋与套筒相连并与张拉机构连接好，钢筋笼吊装模具体内，

步骤三、将模具内钢筋笼进行张拉机，使普通螺纹钢筋张拉值为0.1σ-0.9σ，再向预制桩模具体内注入混凝土并振捣成型，吊入蒸养池进行蒸汽养护，

步骤四、当混凝土强度达到60-70％时，拆卸张拉机构撤消对钢筋笼的拉力，然后并卸模得到预制桩。

一种桩体，包括预制桩，其特征在于预制桩经连接体相互连接桩体，所述连接体设有上端部直径大、下端部直径小的阶梯状圆柱体、内螺母、卡环、挡圈和弹簧，阶梯状圆柱体上端部设有与预制桩套筒内螺纹相配合的外螺纹，阶梯状圆柱体下端设有与卡环内壁相配合的卡槽，内螺母为一上端带凸沿的套管体，其外壁设有与预制桩套筒内螺纹相配合的外螺纹，内壁与阶梯状圆柱体下端部间隙配合，内螺母下端内壁对应阶梯状圆柱体下端的卡槽设有与卡环外壁相配合的内倒角，阶梯状圆柱体经卡槽、卡环和内倒角与内螺母相连接，桩体的制作工艺是：

步骤一、将带桩尖的预制桩置于桩孔内，依次将弹簧、挡圈放入预制柱上端的套筒内，再用专用工具将内螺母、卡环拧入套筒内，

步骤二、将阶梯状圆柱体的上端部拧入待连预制桩下端的套筒内，

步骤三、将需要连接的两节预制桩间的套筒和连接件进行防腐处理，防腐处理是在套筒和连接件上涂抹防腐树脂层，

步骤四、将待连预制桩下端的阶梯状圆柱体下端部插入与预制柱上端连接的内螺母内，阶梯状圆柱体和内螺母经卡槽、卡环和内倒角相连接，实现两根预制桩的连接。

本发明所述的预制桩的端部设有连接套箍，连接套箍可以设在预制桩的一端，也可以设在预制桩的两端，连接套箍与套筒或组成钢筋笼的螺纹钢筋相连接，连接套箍的端面与套筒的外端面齐平，以方便给预制桩施加压力，保护预制桩。

本发明所述将钢筋笼的两端经套筒与张拉机构相连接是设有与套筒相连接的张拉螺母，张拉螺母经张拉机构与张拉机相连接，张拉力调节装置包括拉力显示仪和拉力调节器，拉力调节器采用双向丝杠式拉力调节仪，以对组成钢筋笼的每根螺纹钢筋进行张拉，使组成钢筋笼的每根钢筋的拉力均匀，防止由于组成钢筋笼的钢筋由于拉力不均匀，使预制桩的稳定性能差、抗震能力差等。

本发明所述的套筒设有螺纹钢筋镦头卡接槽一端设有外螺纹，防脱螺母经螺纹与套筒相连接，以防止螺纹钢筋镦头在张拉时主筋与套筒脱落。

本发明所述的套筒的中间部分设有隔离板，隔离板将套筒分为钢筋笼连接段和阶梯状圆柱体连接段或弹簧和内螺母连接段，以增加套筒的强度，并防止在浇筑混凝土时，混凝土进入内螺纹，影响连接效果。

本发明所述的卡环由4-6片弧形锥台卡块组成，弧形卡块的内端面和外端面呈部分圆锥面。

本发明所述的内螺母的上端凸沿呈直径与套筒直径相同的圆柱状，内螺母上端面呈平面状，上端面上设有一字形开口槽，以方便内螺母与套筒的连接。

本发明所述的弹簧为螺旋式弹簧，其弹力主要起到在阶梯状圆柱体插入内螺母时，使卡块复位，锁紧圆柱体，以实现连接锁紧。

本发明由于组成钢筋笼的每根钢筋的拉力相同，提高了预制桩的稳定性、耐腐蚀性及抗震性能，避免了预制桩组合成桩体必须现场施工的不足，具有操作简单、工作效率高、提高了桩身的整体的稳定性、抗震性能、耐腐蚀性能及使用寿命，具有很好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明所述单元桩的主视图。

图2是图1的左视图。

图3是本发明中套筒的一种结构示意图。

图4是桩体的连接示意图。

图5是本发明中连接体的一种结构示意图。

图6是本发明连接体中阶梯状圆柱体的一种结构示意图。

图7是本发明连接体中内螺母的一种结构示意图。

图8是图1的剖视图。

图9是图1的左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

一种预制桩，其特征在于设有由4-12根热轧螺纹钢筋制成的钢筋笼1和套筒2，套筒2一端内壁端边设有向套筒轴线凸起的挡台，套筒壁上设有倒“T”形的螺纹钢筋镦头卡接槽，套筒2另一端设有内螺纹，组成钢筋笼1的每根螺纹钢筋的两端分别设有镦头并经镦头、卡接槽与套筒2相连接，螺纹钢筋1和套筒2由混凝土包裹成两端露出套筒内螺纹的预制桩，预制桩的制作工艺是：

步骤一、制作钢筋笼1和套筒2并将套筒2与热轧螺纹钢筋的两端分别经镦头、卡接槽与套筒2相连接，采用屈服强度标准值为300N/mm2-500N/mm2的热轧螺纹钢筋按单元桩的长度剪切成段并将两端加工成镦头，

步骤二、将钢筋笼1主筋与套筒2相连并经套筒2与张拉机构连接好，经套筒另一端设有的内螺纹与张拉机构设有的处螺纹一一地相连接，再将钢筋笼吊装模具体内，

步骤三、将模具内钢筋笼进行张拉机，使普通螺纹钢筋张拉值为0.1σ-0.9σ，对组成钢筋笼的每根钢筋进行张拉力调节，使组成钢筋笼的拉力和长度相同，套筒两端整齐，以便于组装桩体；再向预制桩模具体内注入混凝土并振捣成型，吊入蒸养池进行蒸汽养护，

步骤四、当混凝土强度达到60-70％时，拆卸张拉机构撤消对钢筋笼的拉力，然后并卸模得到预制桩。

一种桩体，包括预制桩，其特征在于预制桩3经连接体4相互连接桩体，所述连接体4设有上端部直径大、下端部直径小的阶梯状圆柱体5、内螺母6、卡环7、挡圈8和弹簧9，阶梯状圆柱体5上端部设有与预制桩套筒2的内螺纹相配合的外螺纹，阶梯状圆柱体5下端设有与卡环内壁相配合的卡槽，内螺母6为一上端带凸沿的套管体，其外壁设有与预制桩套筒内螺纹相配合的外螺纹，内壁与阶梯状圆柱体5下端部间隙配合，内螺母6下端内壁对应阶梯状圆柱体5下端的卡槽设有与卡环外壁相配合的内倒角，阶梯状圆柱体5经卡槽、卡环7和内倒角与内螺母6相连接，桩体的制作工艺是：

步骤一、将带桩尖的预制桩置于桩孔内，依次将弹簧9、挡圈8放入预制柱上端的套筒2内，再用专用工具将内螺母6、卡环7拧入套筒2内，

步骤二、将阶梯状圆柱体5的上端部拧入待连预制桩下端的套筒2内，

步骤三、将需要连接的两节预制桩间的套筒和连接件进行防腐处理，防腐处理是在套筒2和连接件4上涂抹防腐树脂层10，

步骤四、将待连预制桩下端的阶梯状圆柱体下端部插入与预制柱上端连接的内螺母内，阶梯状圆柱体5和内螺母6经卡槽、卡环和内倒角相连接，实现两根预制桩的连接，

本发明所述的预制桩的端部设有连接套箍，连接套箍可以设在预制桩的一端，也可以设在预制桩的两端，连接套箍与套筒或组成钢筋笼的螺纹钢筋相连接，连接套箍的端面与套筒的外端面齐平，以方便给预制桩施加压力，保护预制桩。

本发明所述将钢筋笼的两端经套筒与张拉机构相连接是设有与套筒相连接的张拉螺母，张拉螺母经张拉机构与张拉机相连接，张拉力调节装置包括拉力显示仪和拉力调节器，拉力调节器采用双向丝杠式拉力调节仪，以对组成钢筋笼的每根螺纹钢筋进行张拉，使组成钢筋笼的每根钢筋的拉力均匀并使套筒端部相齐平，防止由于组成钢筋笼的钢筋由于拉力不均匀，预制桩端面不平影响桩体的稳定性，使预制桩的稳定性能差、抗震能力差等，另外，本发明所述的套筒2设有螺纹钢筋镦头卡接槽一端设有外螺纹，防脱螺母经螺纹与套筒相连接，以防止螺纹钢筋镦头在张拉时主筋与套筒脱落；所述的套筒2的中间部分设有隔离板，套筒2不是通孔，隔离板将套筒2分为钢筋笼连接段和阶梯状圆柱体连接段或弹簧和内螺母连接段，以增加套筒的强度，并防止在浇筑混凝土时，混凝土进入内螺纹，影响连接效果；所述的卡环由4-6片弧形锥台卡块组成，弧形卡块的内端面和外端面呈部分圆锥面；所述的内螺母的上端凸沿呈直径与套筒直径相同的圆柱状，内螺母上端面呈平面状，上端面上设有一字形开口槽，以方便内螺母与套筒的连接；所述的弹簧为螺旋式弹簧，其弹力主要起到在阶梯状圆柱体插入内螺母时，使卡块复位，锁紧圆柱体，以实现连接锁紧，本发明由于组成钢筋笼的每根钢筋的拉力相同，提高了预制桩的稳定性、耐腐蚀性及抗震性能，避免了预制桩组合成桩体必须现场施工的不足，具有操作简单、工作效率高、提高了桩身的整体的稳定性、抗震性能、耐腐蚀性能及使用寿命，具有很好的经济效益和社会效益。

Claims (3)

1.一种桩体的生产方法，其特征在于设有由4-12根热轧螺纹钢筋制成的钢筋笼和套筒，预制桩的端部设有连接套箍，连接套箍设在预制桩的一端或设在预制桩的两端，连接套箍与套筒或组成钢筋笼的螺纹钢筋相连接，连接套箍的端面与套筒的外端面齐平，套筒一端内壁端边设有向套筒轴线凸起的挡台，套筒壁上设有倒“T”形的螺纹钢筋镦头卡接槽，套筒另一端设有内螺纹，组成钢筋笼的每根螺纹钢筋的两端分别设有镦头并经镦头、卡接槽与套筒相连接，螺纹钢筋和套筒由混凝土包裹成两端露出套筒内螺纹的预制桩，套筒的中间部分设有隔离板，隔离板将套筒分为钢筋笼连接段和阶梯状圆柱体连接段或弹簧和内螺母连接段，预制桩经连接体相互连接桩体，所述连接体设有上端部直径大、下端部直径小的阶梯状圆柱体、内螺母、卡环、挡圈和弹簧，所述的内螺母的上端凸沿呈直径与套筒直径相同的圆柱状，内螺母上端面呈平面状，上端面上设有一字形开口槽，所述的卡环由4-6片弧形锥台卡块组成，弧形卡块的内端面和外端面呈部分圆锥面，所述弹簧为螺旋式弹簧，阶梯状圆柱体上端部设有与预制桩套筒内螺纹相配合的外螺纹，阶梯状圆柱体下端设有与卡环内壁相配合的卡槽，内螺母为一上端带凸沿的套管体，其外壁设有与预制桩套筒内螺纹相配合的外螺纹，内壁与阶梯状圆柱体下端部间隙配合，内螺母下端内壁对应阶梯状圆柱体下端的卡槽设有与卡环外壁相配合的内倒角，阶梯状圆柱体经卡槽、卡环和内倒角与内螺母相连接，

其生产方法是：

步骤一、制作钢筋笼和套筒并将套筒与热轧螺纹钢筋的两端分别经镦头、卡接槽与套筒相连接，采用屈服强度标准值为300N/mm2-500N/mm2的热轧螺纹钢筋按单元桩的长度剪切成段并将两端加工成镦头，

步骤二、将钢筋笼主筋与套筒相连并经套筒2与张拉机构连接好，钢筋笼吊装模具体内，

步骤三、将模具内钢筋笼进行张拉机，使普通螺纹钢筋张拉值为0.1σ-0.9σ，再向预制桩模具体内注入混凝土并振捣成型，吊入蒸养池进行蒸汽养护，

步骤四、当混凝土强度达到60-70％时，拆卸张拉机构撤消对钢筋笼的拉力，然后并卸模得到预制桩；

步骤五、将带桩尖的预制桩置于桩孔内，依次将弹簧、挡圈放入预制柱上端的套筒内，再用专用工具将内螺母、卡环拧入套筒内，

步骤六、将阶梯状圆柱体的上端部拧入待连预制桩下端的套筒内，

步骤七、将需要连接的两节预制桩间的套筒和连接件进行防腐处理，防腐处理是在套筒和连接件上涂抹防腐树脂层，

步骤八、将待连预制桩下端的阶梯状圆柱体下端部插入与预制柱上端连接的内螺母内，阶梯状圆柱体和内螺母经卡槽、卡环和内倒角相连接，实现两根预制桩的连接。

2.根据权利要求1所述的一种桩体的生产方法，其特征在于钢筋笼的两端经套筒与张拉机构相连接是设有与套筒相连接的张拉螺母，张拉螺母经张拉机构与张拉机相连接，张拉力调节装置包括拉力显示仪和拉力调节器，拉力调节器采用双向丝杠式拉力调节仪。

3.根据权利要求1所述的一种桩体的生产方法，其特征在于套筒设有螺纹钢筋镦头卡接槽，一端设有外螺纹，防脱螺母经螺纹与套筒相连接。