CN107190739B - 一种组合式抗拔管桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式抗拔管桩，包括上节管桩、下节管桩、连接卡圈；下节管桩包括金属桩体和混凝土填芯；金属桩体内部形成圆柱形的中空腔体，中空腔体内设置有混凝土填芯；混凝土填芯由微膨胀混凝土浇筑而成；金属桩体外设置有沿金属桩体轴向延伸螺旋环绕在金属桩体外周上的抗拔螺旋凸棱；在金属桩体上部外壁上设置有凸出金属桩体表面的锤击块；上节管桩为混凝土桩体。上节管桩和下节管桩通过连接卡圈固定连接。本发明结构合理，施工周期短，制造成本低，具有优秀的抗拔性能。

Description

一种组合式抗拔管桩

技术领域

本发明涉及建筑管桩技术领域，特别涉及一种组合式抗拔管桩。

背景技术

预应力混凝土管桩可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。先张预应力钢筋混凝土管桩，以其优越的性能被广泛应用于房屋、道路、桥梁等工程建设中。其主要作用是能够向钉子一样被机械打入地底比较坚硬的岩层上，能够更好的支撑房屋、桥梁等大型建筑物的重量。此类管桩具有施工周期短，整体结构强度好，制造和施工成本低的特点。而这种管桩抗拔性能差，使此类管桩的应用受到了局限。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种组合式抗拔管桩，针对现有技术中的不足，改变传统先张法预应力管桩结构，采用抗拔结构设计，解决了传统先张法预应力管桩抗拔性能差的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种组合式抗拔管桩，包括上节管桩、下节管桩、连接卡圈；所述下节管桩包括金属桩体和混凝土填芯；所述金属桩体上部为圆柱形，下部为锥形结构；所述金属桩体内部形成圆柱形的中空腔体，所述中空腔体内设置有所述混凝土填芯；所述混凝土填芯由微膨胀混凝土浇筑而成；所述金属桩体外设置有沿所述金属桩体轴向延伸螺旋环绕在所述金属桩体外周上的抗拔螺旋凸棱；在所述金属桩体上部外壁上设置有凸出所述金属桩体表面的锤击块；所述锤击块为多个，环绕所述金属桩体均布；所述锤击块的上端面倾斜设置，所述锤击块的上端面面向所述抗拔螺旋凸棱的绕行方向；在所述下节管桩的顶部设置有第一抗拔端头；所述第一抗拔端头为圆环形，与所述金属桩体同轴设置，所述第一抗拔端头外径大于所述金属桩体，在所述金属桩体外形成凸环部；所述上节管桩为混凝土桩体，在所述上节管桩下部设置有第二抗拔端头，所述第二抗拔端头为圆柱形，与所述上节管桩同轴设置，所述第二抗拔端头外径大于所述上节管桩；所述第二抗拔端头下端设置有对中机构；在所述下节管桩上端面设置有与所述对中机构对应的向内延伸的对中槽；所述连接卡圈由两半圆形U型连接卡组合而成，所述连接卡圈中间形成圆形的卡槽；所述连接卡圈套设于所述第一抗拔端头和第二抗拔端头外，所述第一抗拔端头和第二抗拔端头位于卡槽内。

作为本发明的一种优选方案，在所述连接卡圈上设置有沿所述连接卡圈径向的连接螺栓孔；所述连接卡圈通过径向设置的螺栓与第一抗拔端头和第二抗拔端头固定。

作为本发明的一种优选方案，在所述对中机构下部设置有第一方形抗拔凸块；所述第一方形抗拔凸块为多个，均匀环绕所述对中机构外周间隔设置；所述对中槽底部设置有与所述第一方形抗拔凸块配合的环形容置槽；在所述环形容置槽上方设置有第二方形抗拔凸块；所述第二方形抗拔凸块与所述第一方形抗拔凸块对应，环绕所述对中槽间隔设置。

作为本发明的一种优选方案，在所述连接卡圈、第一抗拔端头和第二抗拔端头上设置有轴向的对应的定位槽；所述定位槽轴向对应时，所述第一方形抗拔凸块与第二方形抗拔凸块轴向上下相对。

作为本发明的一种优选方案，在所述金属桩体外设置有铁丝箍网，在所述铁丝箍网外设置有抗腐蚀水泥层。

作为本发明的一种优选方案，所述对中机构由钢材制成。

作为本发明的一种优选方案，在所述金属桩体与所述混凝土填芯之间设置有石棉层；所述石棉层的厚度为1-1.5cm。

通过上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：本发明结构合理，施工周期短，制造成本低，具有优秀的抗拔性能。本发明采用分体式的设计，分为上节管桩和下节管桩，下节管桩采用金属桩体，大大提升了管桩的结构强度，抗冲击强度，不易出现断裂，大大提升了抗拔性能；同时改变传统的垂直打桩方式，在金属桩体外设置抗拔螺旋凸棱，通过锤击块，将下节管柱螺旋钉入地底，增强下节管桩与地底的结合强度，提升抗拔性能，将锤击块也打入地面后，通过外部浇筑，锤击块还能起到防止下节管柱逆向旋转的作用，进一步提高抗拔性能。上节管桩采用普通的管桩结构，通过抗拔的连接结构与下节管桩连接，具有制造成本低，施工周期短，连接方式简单可靠，抗拔能力强的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明上节管桩的结构示意图。

图3为本发明下节管桩的截面示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.金属桩体2.上节管桩3.抗拔螺旋凸棱

4.锤击块5.第一抗拔端头6.第二抗拔端头

7.连接卡圈8.连接螺栓孔9.定位槽

10.对中机构11.第一方形抗拔凸块12.对中槽

13.第二方形抗拔凸块14.混凝土填芯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

结合图1至图3，本发明提供了一种组合式抗拔管桩，包括上节管桩2、下节管桩、连接卡圈7；下节管桩包括金属桩体1和混凝土填芯14；金属桩体1上部为圆柱形，下部为锥形结构；金属桩体1内部形成圆柱形的中空腔体，中空腔体内设置有混凝土填芯14；混凝土填芯14由微膨胀混凝土浇筑而成；金属桩体1外设置有沿金属桩体1轴向延伸螺旋环绕在金属桩体1外周上的抗拔螺旋凸棱3；在金属桩体1上部外壁上设置有凸出金属桩体1表面的锤击块4；锤击块4为多个，环绕金属桩体1均布；锤击块4的上端面倾斜设置，锤击块4的上端面面向抗拔螺旋凸棱3的绕行方向；在下节管桩的顶部设置有第一抗拔端头5；第一抗拔端头5为圆环形，与金属桩体1同轴设置，第一抗拔端头5外径大于金属桩体1，在金属桩体1外形成凸环部；上节管桩2为混凝土桩体，在上节管桩2下部设置有第二抗拔端头6，第二抗拔端头6为圆柱形，与上节管桩2同轴设置，第二抗拔端头6外径大于上节管桩2；第二抗拔端头6下端设置有对中机构10；对中机构10由钢材制成。在下节管桩上端面设置有与对中机构10对应的向内延伸的对中槽12；连接卡圈7由两半圆形U型连接卡组合而成，连接卡圈7中间形成圆形的卡槽；连接卡圈7套设于第一抗拔端头5和第二抗拔端头6外，第一抗拔端头5和第二抗拔端头6位于卡槽内。具体的，可以在连接卡圈7上设置沿连接卡圈7径向的连接螺栓孔8；连接卡圈7通过径向设置的螺栓与第一抗拔端头5和第二抗拔端头6固定，用以进行固定。

为了提升上节管桩2与下节管桩之间的抗拔性能，在对中机构10下部设置有第一方形抗拔凸块11；第一方形抗拔凸块11为多个，均匀环绕对中机构10外周间隔设置；对中槽12底部设置有与第一方形抗拔凸块11配合的环形容置槽；在环形容置槽上方设置有第二方形抗拔凸块13；第二方形抗拔凸块13与第一方形抗拔凸块11对应，环绕对中槽12间隔设置。在连接卡圈7、第一抗拔端头5和第二抗拔端头6上设置有轴向的对应的定位槽9；定位槽9轴向对应时，第一方形抗拔凸块11与第二方形抗拔凸块13轴向上下相对。

为了提高下节桩体的使用寿命，在金属桩体1外设置有铁丝箍网，在铁丝箍网外设置有抗腐蚀水泥层。

为了保证金属桩体1与混凝土之间的收缩间隙，防止金属桩体1胀裂，在金属桩体1与混凝土填芯14之间设置有石棉层；石棉层的厚度为1-1.5cm。

本发明的施工方式：施工时，先将下节管桩通过锤击块4进行斜向锤击，将下节管桩螺旋打入地底；在将第一抗拔端头5与下节管桩进行焊接；然后通过对中机构10将上节管桩2与下节管桩进行对中连接，对中机构10插入下节管桩后进行旋转，使连接卡圈7、第一抗拔端头5和第二抗拔端头6上的定位槽9上下连通，即保持第一方形抗拔凸块11与第二方形抗拔凸块13上下对应，防止上节管桩2拔出，通过螺栓穿过定位槽9进行固定；再使用螺栓将连接卡圈7与第一抗拔端头5和第二抗拔端头6进行固定。为了进一步提高抗拔性能，也可以在连接卡圈7外通过水泥或混凝土进行浇筑。

通过上述具体实施例，本发明的有益效果是：本发明结构合理，施工周期短，制造成本低，具有优秀的抗拔性能。本发明采用分体式的设计，分为上节管桩2和下节管桩，下节管桩采用金属桩体1，大大提升了管桩的结构强度，抗冲击强度，不易出现断裂，大大提升了抗拔性能；同时改变传统的垂直打桩方式，在金属桩体1外设置抗拔螺旋凸棱3，通过锤击块4，将下节管柱螺旋钉入地底，增强下节管桩与地底的结合强度，提升抗拔性能，将锤击块4也打入地面后，通过外部浇筑，锤击块4还能起到防止下节管柱逆向旋转的作用，进一步提高抗拔性能。上节管桩2采用普通的管桩结构，通过抗拔的连接结构与下节管桩连接，具有制造成本低，施工周期短，连接方式简单可靠，抗拔能力强的特点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种组合式抗拔管桩的施工方法，其特征在于，包括上节管桩、下节管桩、连接卡圈；所述下节管桩包括金属桩体和混凝土填芯；所述金属桩体上部为圆柱形，下部为锥形结构；所述金属桩体内部形成圆柱形的中空腔体，所述中空腔体内设置有所述混凝土填芯；所述混凝土填芯由微膨胀混凝土浇筑而成；所述金属桩体外设置有沿所述金属桩体轴向延伸螺旋环绕在所述金属桩体外周上的抗拔螺旋凸棱；在所述金属桩体上部外壁上设置有凸出所述金属桩体表面的锤击块；所述锤击块为多个，环绕所述金属桩体均布；所述锤击块的上端面倾斜设置，所述锤击块的上端面面向所述抗拔螺旋凸棱的绕行方向；在所述下节管桩的顶部设置有第一抗拔端头；所述第一抗拔端头为圆环形，与所述金属桩体同轴设置，所述第一抗拔端头外径大于所述金属桩体，在所述金属桩体外形成凸环部；所述上节管桩为混凝土桩体，在所述上节管桩下部设置有第二抗拔端头，所述第二抗拔端头为圆柱形，与所述上节管桩同轴设置，所述第二抗拔端头外径大于所述上节管桩；所述第二抗拔端头下端设置有对中机构；在所述下节管桩上端面设置有与所述对中机构对应的向内延伸的对中槽；所述连接卡圈由两半圆形U型连接卡组合而成，所述连接卡圈中间形成圆形的卡槽；所述连接卡圈套设于所述第一抗拔端头和第二抗拔端头外，所述第一抗拔端头和第二抗拔端头位于卡槽内；

在施工时，先将下节管桩通过锤击块进行斜向锤击，将下节管桩螺旋打入地底；在将第一抗拔端头与下节管桩进行焊接；然后通过对中机构将上节管桩与下节管桩进行对中连接，对中机构插入下节管桩后进行旋转，使连接卡圈、第一抗拔端头和第二抗拔端头上的定位槽上下连通，即保持第一方形抗拔凸块与第二方形抗拔凸块上下对应，防止上节管桩拔出，通过螺栓穿过定位槽进行固定；再使用螺栓将连接卡圈与第一抗拔端头和第二抗拔端头进行固定。

2.根据权利要求1所述的组合式抗拔管桩的施工方法，其特征在于，在所述连接卡圈上设置有沿所述连接卡圈径向的连接螺栓孔；所述连接卡圈通过径向设置的螺栓与第一抗拔端头和第二抗拔端头固定。

3.根据权利要求2所述的组合式抗拔管桩的施工方法，其特征在于，在所述对中机构下部设置有第一方形抗拔凸块；所述第一方形抗拔凸块为多个，均匀环绕所述对中机构外周间隔设置；所述对中槽底部设置有与所述第一方形抗拔凸块配合的环形容置槽；在所述环形容置槽上方设置有第二方形抗拔凸块；所述第二方形抗拔凸块与所述第一方形抗拔凸块对应，环绕所述对中槽间隔设置。

4.根据权利要求3所述的组合式抗拔管桩的施工方法，其特征在于，在所述连接卡圈、第一抗拔端头和第二抗拔端头上设置有轴向的对应的定位槽；所述定位槽轴向对应时，所述第一方形抗拔凸块与第二方形抗拔凸块轴向上下相对。

5.根据权利要求4所述的组合式抗拔管桩的施工方法，其特征在于，在所述金属桩体外设置有铁丝箍网，在所述铁丝箍网外设置有抗腐蚀水泥层。

6.根据权利要求5所述的组合式抗拔管桩的施工方法，其特征在于，所述对中机构由钢材制成。

7.根据权利要求6所述的组合式抗拔管桩的施工方法，其特征在于，在所述金属桩与所述混凝土填芯之间设置有石棉层；所述石棉层的厚度为1-1.5cm。

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