CN107740408A - 一种预制钢管混凝土桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制钢管混凝土桩，属土木建筑工程桩基础领域，解决的问题是:免去土层钻孔的工序，简化施工工序，提高施工效率，减少施工成本，且桩芯完整无损、成桩质量高。桩体包括混凝土桩芯、位于混凝土桩芯外部的钢管，包括钢质锥体，所述锥体倒置设在钢管的下端，锥体的外壁封闭，其内部为空腔，钢管与所述锥体从上至下为一整体成型件，钢管的管腔与锥体内部空腔相通，并填充有一整体成型的混凝土桩芯；锥体以上5‑30cm范围内钢管管壁增厚形成一向外凸出的凸台；钢管内表面或外表面设置与钢管一体成型的筋条，锥体以上的桩体段由上端往下端的横截面逐渐变小，锥体以上的桩体段的外轮廓线与竖直方向线所成夹角a小于或等于0.3度。

Description

一种预制钢管混凝土桩

技术领域

本发明涉及土木建筑工程中的桩基础领域，特别涉及一种预制类钢管混凝土桩。

背景技术

钢管混凝土桩是桩基础领域中一种常见的桩型，其特点是混凝土芯体外表面套有一根钢管。因外层的钢管对内部的混凝土芯体的约束作用，使得在桩身混凝土强度相同的情况下，桩身竖向承载力和抗弯能力大幅提升。

但是，现阶段预制钢管混凝土桩均为圆柱体平底，其底部为平面或非常接近平面，而且不封闭，因此，在施工时需借助安装有钻具的大型机械先进行对土层进行预钻孔，尤其是一些比较坚硬的土层，先进行费时费力的钻孔工序，然后下放预制钢管混凝土桩，增加了施工成本和施工时间，同时由于其底面不封闭，在下放混凝土桩及施工过程中，内部的混凝土芯体容易受到破损，影响桩体质量。

发明内容

针对现有技术问题，本发明提供一种改良的预制钢管混凝土桩，免去土层钻孔的工序，简化施工工序，提高施工效率，减少施工成本，且桩芯完整无损、成桩质量高。

为此，本发明采用的技术方案是：一种预制钢管混凝土桩，其桩体包括混凝土桩芯、钢管，其特征在于：包括钢质的锥体，所述锥体倒置设在所述钢管的下端，所述锥体的外壁封闭，其内部为空腔，所述钢管与所述锥体从上至下为一整体成型件，所述钢管的管腔与所述锥体内部空腔相通，并填充有一整体成型的混凝土桩芯。

为降低桩体入土时受到的阻力，所述钢管为圆柱钢管，所述锥体为圆锥状。

为增加桩身与桩侧土层之间的接触面积，增加桩的摩阻力，所述钢管为棱柱钢管，所述锥体为棱锥状。

作为一种优选方式，所述钢管为四棱柱钢管，所述锥体为四棱锥状。

由于钢管下端部增大，可减少施工过程中桩身与周围土壤的侧阻力，进一步降低桩体入土时所受的阻力，所述锥体以上5—30cm范围内钢管管壁增厚形成一向外凸出的凸台。

为了增大桩体的刚度、强度和稳定性；在所述钢管内表面或外表面可设置与所述钢管一体成型的筋条，所述筋条沿所述钢管轴线方向分布。

作为一种优选方式，所述筋条横截面为矩形，所述筋条的矩形横截面的长度和宽度取值范围为3—5cm。

为大大减少材料的用量（尤其针对很长的桩体），同时对桩体的承载力影响微乎其微。所述锥体以上的桩体段由上端往下端的横截面逐渐变小，所述锥体以上的桩体段的外轮廓线与竖直方向线所成夹角a小于或等于0.3度。

为进一步提高桩体的承载力，所述混凝土桩芯内部设置有钢筋笼。

本发明的有益效果是：

1、钢管与锥体一整体成型、混凝土桩芯上下方向一整体成型，且均为预制，成桩整体承载力更强，其底部封闭，桩芯完整无损，质量高。

2、免去现浇混凝土的工序，免去了借助钻孔机械进行预钻孔，可直接采用静力压桩机抱压钢管桩入土，节省施工时间，节省施工工序，提高施工效率。

3、具有多种桩型实施方式，可制成除了圆柱圆锥一体桩外，还可制成棱柱棱锥一体桩等异形桩，满足各种施工的需求。

附图说明

图1是本发明实施方式之一剖视示意图；

图2是本发明实施方式之一的仰视示意图；

图3是本发明实施方式之一的A-A向剖视示意图；

图4是本发明的实施方式之二的剖视结构示意图；

图5是本发明实施方式之二的仰视示意图；

图6是本发明实施方式之二的A-A向剖视示意图；

图7是本发明实施方式之三剖视结构示意图

图8是本发明实施方式之三的B-B向剖视示意图；

图9是本发明实施方式之四的剖视示意图

图10是本发明实施方式之四的B-B向剖视示意图；

图11`是本发明实施方式之五的剖视示意图

图12是本发明实施方式之五的D-D向剖视示意图；

图13是本发明实施方式之六的D-D向剖视示意图；

图14是本发明实施方式之七的剖视示意图；

图15是本发明实施方式之七的E-E向剖视示意图；

图16是本发明实施方式之八的E-E向剖视示意图；

图17是本发明实施方式之九的剖视示意图

图18是本发明图17的局部放大示意图

图中标号：1-钢管 2-混凝土芯体 3-锥体 4-锥体外壁 5-钢管管壁 6-桩体 7-钢筋笼8-桩身钢壳 9-凸台 10-筋条 11-桩体段。

具体实施方式

如图1—3所示，是本发明的实施方式之一，桩体6包括混凝土桩芯2、钢管1，钢管1内设有空心的管腔，钢管1外形为圆柱体状，本发明还包括钢质锥体3，锥体3为空心的圆锥状，具体是：空心圆锥状的锥体3以倒置的方式设在所述的圆柱体状的钢管1的下端，所述圆锥状的锥体3的外壁4封闭，其内部为空腔，钢管1与所述圆锥状的锥体3从上至下为一整体成型件，即整支钢管管壁5与圆锥状的锥体3的侧面外壁4从上至下为一整体成型件，钢管1的管腔与圆锥状的锥体3内部空腔相通，并填充有一整体成型的混凝土桩芯2。

如图4—6所示，是本发明的实施方式之二，与实施方式之一最大区别是：钢管1为四棱柱钢管，锥体3是四棱锥状。其它结构组成与实施方式之一完全相同，这里不再详述。本发明的钢管1的棱柱状是指底面为三角形及四边（含四边）以上多边形的棱柱，优选是直棱柱，所述锥体3是与钢管1的形状对应适配的棱锥状。

如图7、8、9、10所示，圆锥状或棱锥状的锥体3以上5—30cm范围内钢管管壁5增厚形成一向外凸出的凸台9。

如图11、12、13、14、15、16所示，在四棱柱状或圆柱状的钢管 1的外表面或内表面可设置有与该钢管1一体成型的筋条10，所述筋条10沿四棱柱状或圆柱状的钢管1的轴线方向分布。

如图12、15所示，筋条10横截面为矩形，该筋条10的矩形横截面的长度L和宽度W的取值范围为3—5cm。

如图17、18所示，所述锥体3以上的桩体段11由上端往下端的横截面逐渐变小，所述锥体3以上的桩体段11的外轮廓线相对竖直方向线所成夹角a小于或等于0.3度。

如图4所示，所述混凝土桩芯2内部可设置有钢筋笼7。

本发明的制作方法是：以四棱柱型的钢管为例，如图4所示，按照设计尺寸，先制成四棱柱钢管与四棱锥一整体成型的桩身钢壳8，然后向桩身钢壳8内填实混凝土，再通过振动设备振实混凝土，放置凝结即可。必要时，在填充混凝土之前，先安放钢筋笼7，再完成之后工序，就可以制成图4所示的钢筋笼桩了。

上述表达的图形、说明，仅为本发明的几种较佳实施例而已，并非是对本发明的保护范围进行限制，对本领域技术人员而言，在不脱离本发明精神和保护范围的前提下，本发明很有可能会有变化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本发明权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种预制钢管混凝土桩，其桩体（6）包括混凝土桩芯（2）、钢管（1），其特征在于：包括钢质的锥体（3），所述锥体（3）倒置设在所述钢管（1）的下端，所述锥体（3）的外壁（4）封闭，其内部为空腔，所述钢管（1）与所述锥体（3）从上至下为一整体成型件，所述钢管（1）的管腔与所述锥体（3）内部空腔相通，并填充有一整体成型的混凝土桩芯(2)。

2.根据权利要求1所述的一种预制钢管混凝土桩，其特征在于：所述钢管（1）为圆柱钢管，所述锥体（3）为圆锥状。

3.根据权利要求1所述的一种预制钢管混凝土桩，其特征在于：所述钢管（1）为棱柱钢管，所述锥体（3）为棱锥状。

4.根据权利要求3所述的一种预制钢管混凝土桩，其特征在于：所述钢管（1）为四棱柱钢管，所述锥体（3）为四棱锥状。

5.根据权利要求2或3所述的一种预制钢管混凝土桩，其特征在于：所述锥体（3）以上5—30cm范围内钢管管壁（5）增厚形成一向外凸出的凸台（9）。

6.根据权利要求2或3所述的一种预制钢管混凝土桩，其特征在于：所述钢管（1）内表面或外表面可设置与所述钢管（1）一体成型的筋条（10），所述筋条（10）沿所述钢管（1）轴线方向分布。

7.根据权利要求6所述的一种预制钢管混凝土桩，其特征在于：所述筋条（10）横截面为矩形，所述筋条（10）的矩形横截面的长度和宽度取值范围为3—5cm。

8.根据权利要求1所述的一种预制钢管混凝土桩，其特征在于：所述锥体（3）以上的桩体段（11）由上端往下端的横截面逐渐变小，所述锥体（3）以上的桩体段（11）的外轮廓线与竖直方向线所成夹角a小于或等于0.3度。

9.根据权利要求1所述的一种预制钢管混凝土桩，其特征在于：所述混凝土桩芯（2）内部设置有钢筋笼（7）。