CN109826229A - 用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，包括桩体，所述桩体中部偏下位置连接有底部安装基台，所述桩体中部偏上位置连接有顶部安装基台，所述桩体左、右侧壁上设置有竖向延伸的侧向安装槽，所述底部安装基台上固定连接有竖向延伸并位于侧向安装槽内的锚固管，所述桩体上端可拆卸连接有上端帽，所述上端帽底部有向下凸起延伸至侧向安装槽内的压台，所述压台底部有压孔；本发明通过该混凝土桩做成的连续墙既可以作为基坑围护使用也可以作为管廊的侧壁使用，无需额外建造管廊侧壁，且通过该混凝土桩，使得侧围、底板和顶板的安装快，使得管廊建造速度快、工期短，且减少了造价。

Description

用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩

技术领域

本发明属于城市建设管廊技术领域，特别涉及一种用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩。

背景技术

综合管廊，就是地下城市管道综合走廊；即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。

现有地下综合管廊主要采用以下几种方式：第一种为现浇式管廊，先在待开挖基坑的两侧打设基坑围护，再开挖基坑土方，最后在基坑内的两侧进行现场浇筑混凝土形成管廊，最后回填土壤将管廊覆盖。基坑围护一般采用刚板桩或钻孔灌注桩连接形成，但因其强度及防水性能较差，且缺乏合适的用以与管廊底板、顶壁较好固定的连接点，不可能作为管廊侧壁的一部分，整个管廊主体必须全部在围护好的基坑内另行现场浇筑(钢筋扎制、模板支立、混凝土浇灌与保养等)，因此，这种现场浇筑式管廊存在施工周期长、工程造价费用高、不便于先进施工技术的应用等缺点。第二种是整体预制式方涵地下管廊，其存在体积和重量大，带来制造装备要求高、起吊困难、运输量大，运输费用高等缺点，且容易发生管廊局部沉降和漏水现象。还有一种是采用地下连续墙作为基坑围护，这种地下连续墙虽然理论上可以作为管廊的侧壁，但实际施工过程中，缺乏合适的用以与管廊底板、顶壁较好固定的连接点和受力点，因此不方便在相邻两连续墙之间进行浇注形成管廊的顶部和底部，另外还需要考虑连续墙与管廊顶部和底部之间的连接是否牢靠等技术问题，所以实践中从没有采用将作为基坑围护的地下连续墙直接作为管廊侧壁的工程先例。

鉴于上述不足以及应用的需求为克服这一问题，设计了一种管廊侧壁的混凝土桩，通过该混凝土桩，方便管廊侧壁、底板和顶板的搭建，提高管廊的搭建效率，同时通过该混凝土桩制成的连续墙可以作为管廊侧壁使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，通过该混凝土桩，方便管廊侧壁、底板和顶板的搭建，提高管廊的搭建效率，同时通过该混凝土桩制成的连续墙可以作为管廊侧壁使用。

本发明的用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，包括桩体，所述桩体中部偏下位置前后对称设置有用于与底板配合的底部安装基台，所述桩体中部偏上位置前后对称设置有用于与顶板配合的顶部安装基台，所述桩体左、右侧壁上设置有竖向延伸并贯通于桩体上端面用于与侧壁配合的侧向安装槽，所述底部安装基台上固定连接有竖向延伸并位于侧向安装槽内的锚固管，所述桩体上端可拆卸连接有上端帽，所述上端帽底部有向下凸起延伸至侧向安装槽内的压台，所述压台底部有用于容纳锚固管上端且直径大于锚固管外径的压孔。

进一步，所述锚固管顶部外圆有轴向排列的多个沿周向延伸的紧固环，所述压孔内壁连接沿周向延伸的卡接环，所述紧固环侧壁有从上至下向外延伸的锥形斜面，所述卡接环侧壁有从下至上向外延伸的锥形斜面，所述卡接环的最小内径小于紧固环的最大外径。

进一步，所述桩体顶部预埋有地脚螺栓，所述上端帽上有与地脚螺栓配合的安装孔。

进一步，所述锚固管侧壁有多个混凝土挤出孔。

进一步，所述桩体上延其周向包覆有若干个抱紧箍。

进一步，所述侧向安装槽侧壁上设置有多个紧固槽。

进一步，所述底部安装基台和顶部安装基台的上端面上设置有定位槽。

进一步，所述锚固管底部连接有紧固盘，所述紧固盘周向呈辐射状的连接有多个锚固筋，所述紧固盘和锚固筋预埋于底部安装基台内。

进一步，所述紧固槽横向贯通至桩体外侧壁。

本发明的有益效果：

本发明通过该混凝土桩可实现工厂化预制与现场浇筑相结合的施工工艺，采用预制构件代替模板进行现场拼装，然后浇筑成型；与现浇整体式综合管廊相比，具有施工质量好、建设周期短、环境污染小、造价成本低等优点；

本发明通过该混凝土桩做成的连续墙既可以作为基坑围护使用也可以作为管廊的侧壁使用，无需额外建造管廊侧壁，且通过该混凝土桩，使得侧围、底板和顶板的安装速度快；

本发明通过上端帽的压紧，使得二次浇注的混凝土紧密填充于安装槽处，可有效防止二次浇注的混凝土中形成有空隙，且位于锚固管内部和外部混凝土可通过挤出孔接触实现内外混凝土的混合，使得内外混凝土形成均匀混合，提高了内外混凝土的整体一致性和整体强度，使得侧板与柱体的稳定连接，并且可有效防止地下水向连接孔以及锚固管内部渗漏，保护侧板以及侧边与混凝土桩连接处不被地下水的渗透和侵蚀，提高了管廊侧壁对于地下水的渗透和侵蚀的防护能力。

本发明通过卡接环与紧固环的结构，可对上端帽形成有效定位，防止上端帽松动，同时通过卡接环的锥面与紧固环的锥面贴合，对紧固环实现调心作用，调节锚固管上端的位置，防止锚固管由于二次浇注混凝土的挤压发生形变，改善锚固管的受力，提高锚固管的锚固作用；

本发明二次浇注的混凝土进入紧固槽内并流动至侧板的阶梯壁处，使得侧板主体与侧板连接部连接处的拐角被二次浇注的混凝土填充，在管廊受到振动等受力工况较为复杂的情况变，改善了此拐角处的受力情况，可有效防止此处开裂，提高了侧板的稳定性，提高其使用寿命；

本发明的通过抱紧箍可有效防止在地脚螺栓受力时或二次浇注混凝土时，桩体受力开裂，提高桩体的整体强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明与侧板安装结构示意图；

图3为本发明与顶板和底板安装结构示意图；

图4为紧固环和卡接环结构示意图；

具体实施方式

图1为本发明结构示意图；图2为本发明与侧板安装结构示意图；图3为本发明与顶板和底板安装结构示意图；图4为紧固环和卡接环结构示意图；

本实施例中前、后、左、右、上、下方向与图1和图2中的方向一致，实际产品与图1和图2中的方向对应。

如图所示：本实施例提供一种用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，包括桩体1，所述桩体中部偏下位置前后对称设置有用于与底板配合的底部安装基台2，所述桩体中部偏上位置前后对称设置有用于与顶板配合的顶部安装基台3，所述桩体1左、右侧壁上设置有竖向延伸并贯通于桩体上端面用于与侧壁配合的侧向安装槽4，所述底部安装基台上固定连接有竖向延伸并位于侧向安装槽内的锚固管5，所述桩体1上端可拆卸连接有上端帽6，所述上端帽6底部有向下凸起延伸至侧向安装槽内的压台6a，所述压台底部有用于容纳锚固管上端且直径大于锚固管外径的压孔6b；桩体的中部偏下表示在桩体竖向中心处偏下方一侧，桩体的中部偏上表示在桩体竖向中心处偏上方一侧；底部安装基台和顶部安装基台一体成型与桩体浇筑，桩体和安装基台内预埋有钢筋用于提高桩体的抗拉强度和韧性，底部安装基台和顶部安装基台用于安装底板15和顶板16，侧板安装于相邻两个桩体的侧向安装槽内，通过桩体可对管廊地板和顶板以及侧板形成有效定位，方便现场施工，可快速现场组装管廊，加快施工效率；如图2所示，混凝土侧板为预制件，其中间部分为厚度大于安装槽宽度的侧板主体，侧板主体两侧连接有用于与安装槽配合的侧板连接部，在侧板主体与侧板连接部连接处形成了侧板阶梯壁，此阶梯壁贴合于相邻桩体的左右侧壁上，为确保侧板连接部的强度，侧板连接部宽度和厚度依据侧板实际结构形式进行相应的调整，安装槽宽度依据侧板连接部厚度进行相应的调整，此处不再赘述；侧板连接部的厚度小于安装槽的宽度，侧板连接部上有直径大于锚固管外径用于容纳锚固管的连接孔18，侧板与桩体配合时，侧板连接部从安装槽上端口插入安装槽，其中锚固管穿设至连接孔内；作为基坑侧围使用时，紧固上端帽使得压台压于侧板的上端，通过安装槽以及端帽对侧板进行固定，此时便于侧板的拆卸和调整，当作为管廊的侧壁时，在安装槽侧壁、侧板连接部以及阶梯壁合围成的腔体中、锚固管内腔以及锚固管外壁与连接孔侧壁之间的空隙中二次浇注混凝土对侧板进行固定，紧固上端帽使得压台压实二次浇注的混凝土中，对侧板形成稳定可靠的连接，通过该混凝土桩做成的连续墙既可以作为基坑围护使用也可以作为管廊的侧壁使用，无需额外建造管廊侧壁，且通过该混凝土桩，使得侧围、底板和顶板的安装速度快，通过该混凝土桩可实现工厂化预制与现场浇筑相结合的施工工艺，采用预制构件代替模板进行现场拼装，然后浇筑成型；与现浇整体式综合管廊相比，具有施工质量好、建设周期短、环境污染小、造价成本低等优点；通过上端帽的压紧，使得二次浇注的混凝土紧密填充于安装槽处，可有效防止二次浇注的混凝土中形成有空隙，通过此结构并结合二次浇注的工艺，可提高管廊侧壁对于地下水的渗透和侵蚀的防护能力，提高管廊结构的耐久性、安全性。

本实施例中，所述锚固管顶部外圆有轴向排列的多个沿周向延伸的紧固环 11，所述压孔6b内壁连接沿周向延伸的卡接环12，所述紧固环侧壁有从上至下向外延伸的锥形斜面，所述卡接环侧壁有从下至上向外延伸的锥形斜面，所述卡接环的最小内径小于紧固环的最大外径；上端帽压紧的过程中，卡接环压于紧固环斜面上，使得卡接环径向发生弹性形变扩大并穿过紧固环，卡接环通过自身弹性恢复形状后与紧固环形成卡接结构，限制卡接环向上移动，通过此结构可对上端帽形成有效定位，防止上端帽松动，同时通过卡接环的锥面与紧固环的锥面贴合，对紧固环实现调心作用，调节锚固管上端的位置，防止锚固管由于二次浇注混凝土的挤压发生形变，改善锚固管的受力，提高锚固管的锚固作用；

本实施例中，所述桩体1顶部预埋有地脚螺栓10，所述上端帽上有与地脚螺栓配合的安装孔；在预制桩体时，可预埋地脚螺栓，或者在桩体顶部预留浇注孔，在现场将地脚螺栓安装于浇注孔内现场浇注对地脚螺栓实现固定；地脚螺栓用于实现对上端帽的固定，通过螺纹连接为上端帽实现较大的下压力，使得上端帽将二次浇灌的混凝土压实，防止内部有空隙。

本实施例中，所述锚固管侧壁有多个混凝土挤出孔；挤出孔均匀分布于锚固管侧壁上，在二次浇注混凝土时，混凝土可通过挤出孔实现锚固管内外混凝土的交换，可通过该挤出孔改善锚固管的受力，可避免混凝土的挤压导致锚固管的受力不均，可避免锚固管发生形变，且位于锚固管内部和外部混凝土可通过挤出孔接触实现内外混凝土的混合，使得内外混凝土形成均匀混合，提高了内外混凝土的整体一致性和整体强度，使得侧板与柱体的稳定连接，并且可有效防止地下水向连接孔18以及锚固管5内部渗漏，保护侧板以及侧边与混凝土桩连接处不被地下水的渗透和侵蚀，进一步提高了管廊侧壁对于地下水的渗透和侵蚀的防护能力。

本实施例中，所述桩体1上延其周向包覆有若干个抱紧箍7；抱紧箍呈适应柱体截面的工字型环状结构，在安装前抱紧箍可为两半式结构，通过焊接或螺栓连接将两半式结构围抱于桩体上对其实现周向紧固，本实施例中在位于底部安装基台和顶部安装基台上方的柱体上设置有两个抱紧箍，抱紧箍底部贴合于底部安装基台和顶部安装基台上使其实现自动定位，通过两个抱紧箍可有效防止在地脚螺栓受力或二次浇注混凝土时，桩体受力开裂，提高桩体的整体强度。

本实施例中，所述侧向安装槽4侧壁上设置有多个紧固槽8；紧固槽可为矩形截面，也可以为半圆形截面，在紧固槽与侧向安装槽连接处呈圆弧状过渡，可有效改善连接处的受力状况，避免拐角处应力集中；二次浇注的混凝土进入到紧固槽中增大与桩体的接触面积，提高侧板安装的稳定性。

本实施例中，所述底部安装基台和顶部安装基台的上端面上设置有定位槽9；此定位槽截面呈上宽下窄的梯形结构，定位槽的斜面可起到导向作用，在底板和顶板底部设置有与定位槽相适配的定位凸起，在安装时，方便顶板和底板的定位，提高管廊的建造速度。

本实施例中，所述锚固管5底部连接有紧固盘13，所述紧固盘13周向呈辐射状的连接有多个锚固筋14，所述紧固盘和锚固筋预埋于底部安装基台内；通过此结构提高锚固管的安装稳定性，通过紧固盘和锚固筋使得锚固管底部的受力均匀轴向分布于底部安装基台内，改善底部安装基台的受力，提高了底部安装基台的可靠性。

本实施例中，所述紧固槽8横向贯通至桩体1外侧壁；二次浇注的混凝土进入紧固槽内并流动至侧板的阶梯壁处，使得侧板主体与侧板连接部连接处的拐角部位被二次浇注的混凝土填充，在管廊受到振动等受力工况较为复杂的情况变，改善了此拐角处的受力情况，可有效防止此处开裂，提高了侧板的稳定性，提高其使用寿命。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，其特征在于：包括桩体，所述桩体中部偏下位置前后对称设置有用于与底板配合的底部安装基台，所述桩体中部偏上位置前后对称设置有用于与顶板配合的顶部安装基台，所述桩体左、右侧壁上设置有竖向延伸并贯通于桩体上端面用于与侧壁配合的侧向安装槽，所述底部安装基台上固定连接有竖向延伸并位于侧向安装槽内的锚固管，所述桩体上端可拆卸连接有上端帽，所述上端帽底部有向下凸起延伸至侧向安装槽内的压台，所述压台底部有用于容纳锚固管上端且直径大于锚固管外径的压孔。

2.根据权利要求1所述的用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，其特征在于：所述锚固管顶部外圆有轴向排列的多个沿周向延伸的紧固环，所述压孔内壁连接沿周向延伸的卡接环，所述紧固环侧壁有从上至下向外延伸的锥形斜面，所述卡接环侧壁有从下至上向外延伸的锥形斜面，所述卡接环的最小内径小于紧固环的最大外径。

3.根据权利要求1所述的用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，其特征在于：所述锚固管侧壁有多个混凝土挤出孔。

4.根据权利要求3所述的用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，其特征在于：所述锚固管底部连接有紧固盘，所述紧固盘周向呈辐射状的连接有多个锚固筋，所述紧固盘和锚固筋预埋于底部安装基台内。

5.根据权利要求1所述的用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，其特征在于：所述侧向安装槽侧壁上设置有多个紧固槽。

6.根据权利要求5所述的用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，其特征在于：所述紧固槽横向贯通至桩体外侧壁。

7.根据权利要求1所述的用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，其特征在于：所述桩体顶部预埋有地脚螺栓，所述上端帽上有与地脚螺栓配合的安装孔。

8.根据权利要求7所述的用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，其特征在于：所述桩体上延其周向包覆有若干个抱紧箍。

9.根据权利要求1所述的用于构建装配式管廊侧壁的混凝土桩，其特征在于：所述底部安装基台和顶部安装基台的上端面上设置有定位槽。