CN111441346B - 一种土木工程组合桩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及岩土工程的技术领域，尤其是涉及一种土木工程组合桩，包括钢筋混凝土制成的桩体，所述桩体包括三根第一直三棱柱和两根第二直三棱柱，两根第二直三棱柱能够拼成第一直三棱柱的形状，两根第二直三棱柱与三根第一直三棱柱能够拼成直四棱柱的形状；还包括钢筋连接件，钢筋连接件用于连接相邻两根第一直三棱柱两端伸出的钢筋，钢筋连接件还用于连接第一直三棱柱和第二直三棱柱两端伸出的钢筋。本发明既能满足具有较高竖向承载力的要求，也能满足具有较高抗弯强度的要求。

Description

一种土木工程组合桩
技术领域
本发明涉及岩土工程的技术领域，尤其是涉及一种土木工程组合桩。
背景技术
传统预制钢筋混凝土桩能承受较大的压应力，但抵抗拉应力的能力差，当压力波反射为拉伸波，产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，一般会在桩身上部出现环状裂缝。而且传统预制钢筋混凝土桩通常体积较大，容易导致挤土效应使后打的桩难以打入或使地面隆起，导致桩上浮，影响桩的承载力，群桩施工时的挤土效应还会对邻近的建筑物和市政设施造成不良影响。而且传统预制钢筋混凝土桩施工程序复杂，工期长。
土木工程一般多指基础建设工程，而基础建设工程施工中，由于承重的需要，常常会使用组合桩。组合桩是目前软基处理的一种有效形式，是以预制的钢筋混凝土桩芯插入水泥搅拌桩内，依靠水泥搅拌桩的夹持力使预制钢筋混凝土桩芯更稳固。
公开号为CN101798810A的发明专利提出了一种插入钢筋混凝土芯材的水泥土复合桩，具体实施方式为：首先用搅拌桩机将土体与水泥浆液拌合形成水泥土；然后插入芯材(预应力混凝土管桩、预应力混凝土管方桩、预制钢筋混凝土构件等)复合而成的桩体。芯材的插入位置需满足：当要求具有较高的抗弯强度，则插入的芯材应靠近受弯处；当要求具有较高的竖向承载力，则插入的芯材应与搅拌桩的中心重合。
若同时要求较高的竖向承载力和较高的抗弯强度，则现有的土木工程组合桩不能满足要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种土木工程组合桩，既能满足具有较高竖向承载力的要求，也能满足具有较高抗弯强度的要求。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种土木工程组合桩，包括钢筋混凝土制成的桩体，所述桩体包括三根第一直三棱柱和两根第二直三棱柱，两根第二直三棱柱能够拼成第一直三棱柱的形状，两根第二直三棱柱与三根第一直三棱柱能够拼成直四棱柱的形状；还包括钢筋连接件，钢筋连接件用于连接相邻两根第一直三棱柱两端伸出的钢筋，钢筋连接件还用于连接第一直三棱柱和第二直三棱柱两端伸出的钢筋；
当要求较高的竖向承载力时，两根第二直三棱柱与三根第一直三棱柱拼成直四棱柱形状的桩体插于搅拌桩的中心；当要求较高的抗弯强度时，从直四棱柱形状的桩体上拆下两根第二直三棱柱，将两根第二直三棱柱设于搅拌桩受弯一侧，且两根第二直三棱柱与相邻的两根第一直三棱柱围成灌浆孔，灌浆孔用于灌注混凝土。
通过采用上述技术方案，当确定搅拌桩仅需要较高的竖向承载力时，将桩体拼成直四棱柱的形状插于搅拌桩的中心；当确定搅拌桩仅需要较高的抗弯强度时，将桩体拼成直四棱柱的形状插于搅拌桩受弯的一侧；当确定搅拌桩既需要较高的竖向承载力，又需要较高的抗弯强度时，从直四棱柱形状的桩体上拆下两根第二直三棱柱，并将两根第二直三棱柱设于搅拌桩受弯一侧，使两根第二直三棱柱与相邻的两根第一直三棱柱围成灌浆孔，桩体插至搅拌桩底部时，抽吸空灌浆孔内的水泥土，然后向空的灌浆孔内灌注混凝土，用混凝土使新形状的桩体成型。
优选的，所述钢筋连接件包括箍带或折弯的钢筋。
通过采用上述技术方案，方便了连接相邻两根第一直三棱柱两端伸出的钢筋，或连接第一直三棱柱与第二直三棱柱两端伸出的钢筋。
优选的，所述钢筋连接件包括直杆和两个套环，套环上固定有连接环，套环与直杆螺接或焊接，连接环用于套在桩体两端伸出的钢筋上。
通过采用上述技术方案，通过调节直杆上两个套环的距离，使钢筋连接件能够连接灌浆孔周围的任意两根钢筋，并保持这两根钢筋距离不变，达到了保持灌浆孔形状不变的目的。
优选的，还包括挡板，挡板用于连接第一直三棱柱与第二直三棱柱，两根第二直三棱柱、两根第一直三棱柱、两块挡板共同围成灌浆孔。
通过采用上述技术方案，当第二直三棱柱设置得距离第一直三棱柱较远时，第二直三棱柱与第一直三棱柱之间会形成较大间隙，利用挡板封堵该间隙，方便了后续从灌浆孔中抽吸水泥土。
优选的，所述挡板的两端高出桩体的两端，挡板两端设有安装孔，安装孔内设有吊环螺栓，吊环螺栓套于桩体端部伸出的钢筋上。
通过采用上述技术方案，实现了挡板与桩体的可拆卸连接。
优选的，还包括钢筋笼，钢筋笼用于置入灌浆孔。
通过采用上述技术方案，利用钢筋笼增加了桩体的整体结构强度。
优选的，所述桩体两端伸出的部分钢筋弯成倒U型形成吊筋。
通过采用上述技术方案，方便了吊装桩体。
优选的，所述第一直三棱柱和第二直三棱柱的侧面均设有燕尾槽。
通过采用上述技术方案，灌浆孔内混凝土会充满燕尾槽，混凝土凝固后会提高第一直三棱柱与第二直三棱柱的结合稳定性。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.既能满足具有较高竖向承载力的要求，也能满足具有较高抗弯强度的要求；
2.通过专用的钢筋连接件连接灌浆孔周围的任意两根钢筋，并保持这两根钢筋距离不变，达到了保持灌浆孔形状不变的目的。
附图说明
图1是桩体位于搅拌桩中心的俯视图；
图2是桩体位于搅拌桩受弯侧的俯视图；
图3是桩体既位于搅拌桩中心、又位于搅拌桩受弯侧的俯视图；
图4是桩体的立体图；
图5是桩体与挡板连接的俯视图；
图6是挡板的正视图。
图中，1、桩体；2、第一直三棱柱；3、第二直三棱柱；4、灌浆孔；5、箍带；6、直杆；7、套环；8、连接环；9、挡板；10、安装孔；11、吊环螺栓；12、吊筋；13、燕尾槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种土木工程组合桩，包括钢筋混凝土制成的桩体1，桩体1由三根第一直三棱柱2与两根第二直三棱柱3拼装而成，桩体1可以自由拼装成多种形状。两根第二直三棱柱3能够拼成第一直三棱柱2的形状，两根第二直三棱柱3与三根第一直三棱柱2能够拼成直四棱柱的形状。
如图1所示，当确定搅拌桩仅需要较高的竖向承载力时，将桩体1拼成直四棱柱的形状插于搅拌桩的中心。
如图2所示，当确定搅拌桩仅需要较高的抗弯强度时，将桩体1拼成直四棱柱的形状插于搅拌桩受弯的一侧。
如图3所示，当确定搅拌桩既需要较高的竖向承载力，又需要较高的抗弯强度时，从直四棱柱形状的桩体1上拆下两根第二直三棱柱3，并将两根第二直三棱柱3设于搅拌桩受弯一侧，使两根第二直三棱柱3与相邻的两根第一直三棱柱2围成灌浆孔4，桩体1插至搅拌桩底部时，抽吸空灌浆孔4内的水泥土，然后向空的灌浆孔4内灌注混凝土，用混凝土使新形状的桩体1成型。
桩体1拼装过程中涉及的连接包括：第一直三棱柱2端部钢筋与第二直三棱柱3端部钢筋的连接、相邻两根第一直三棱柱2端部钢筋的连接，这两种连接均通过钢筋连接件实现。
如图3所示，钢筋连接件包括两种，一种是箍带5或折弯的钢筋，用于绑定两根钢筋。另一种钢筋连接件用于连接灌浆孔4周围的钢筋，这种钢筋连接件由一根直杆6与两个套环7组成，套环7上固定连接环8，套环7与直杆6螺接或焊接，连接环8用于套在（位于灌浆孔4周围）桩体1两端伸出的钢筋上。
通过调节直杆6上两个套环的距离，使钢筋连接件能够连接灌浆孔4周围的任意两根钢筋，并保持这两根钢筋距离不变，达到了保持灌浆孔4形状不变的目的。保证灌浆孔4不会变形后，将桩体1插入搅拌桩，然后用泥浆泵将灌浆孔4中的水泥土抽出，接着下放钢筋笼到空的灌浆孔4中，最后向灌浆孔4中灌注混凝土。
如图4所示，为了提高混凝土与第一直三棱柱2、第二直三棱柱3的连接稳定性，第一直三棱柱2和第二直三棱柱3的侧面均设有燕尾槽13，混凝土灌入灌浆孔4中时会充满燕尾槽13。
如图5所示，当第二直三棱柱3设置得距离第一直三棱柱2较远时，第二直三棱柱3与第一直三棱柱2之间会形成较大间隙，因此桩体1拼装过程中涉及的连接还包括：封堵该间隙的挡板9与桩体1的连接。挡板9用于连接第一直三棱柱2与第二直三棱柱3，两根第二直三棱柱3、两根第一直三棱柱2、两块挡板9共同围成灌浆孔4。挡板9两端高出桩体1的两端，挡板9两端设有安装孔10（见图6），安装孔10内插有吊环螺栓11，吊环螺栓11套于桩体1端部伸出的钢筋上。
如图4所示，桩体1端部伸出的钢筋中，有部分弯成U型的吊筋12，而且多根吊筋12并排设置提高抗拉性能，吊装桩体1时将吊车的吊钩勾在吊筋12上即可。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种土木工程组合桩，包括钢筋混凝土制成的桩体（1），其特征在于：所述桩体（1）包括三根第一直三棱柱（2）和两根第二直三棱柱（3），两根第二直三棱柱（3）能够拼成第一直三棱柱（2）的形状，两根第二直三棱柱（3）与三根第一直三棱柱（2）能够拼成直四棱柱的形状；还包括钢筋连接件，钢筋连接件包括箍带（5）或折弯的钢筋，用于连接相邻两根第一直三棱柱（2）两端伸出的钢筋，钢筋连接件还包括直杆（6）和两个套环（7），用于连接第一直三棱柱（2）和第二直三棱柱（3）两端伸出的钢筋，套环（7）上固定有连接环（8），套环（7）与直杆（6）螺接或焊接，连接环（8）用于套在桩体（1）两端伸出的钢筋上；
当要求较高的竖向承载力时，两根第二直三棱柱（3）与三根第一直三棱柱（2）拼成直四棱柱形状的桩体（1）插于搅拌桩的中心；当要求较高的抗弯强度时，从直四棱柱形状的桩体（1）上拆下两根第二直三棱柱（3），将两根第二直三棱柱（3）设于搅拌桩受弯一侧，且两根第二直三棱柱（3）与相邻的两根第一直三棱柱（2）围成灌浆孔（4），灌浆孔（4）用于灌注混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种土木工程组合桩，其特征在于：还包括挡板（9），挡板（9）用于连接第一直三棱柱（2）与第二直三棱柱（3），两根第二直三棱柱（3）、两根第一直三棱柱（2）、两块挡板（9）共同围成灌浆孔（4）。
3.根据权利要求2所述的一种土木工程组合桩，其特征在于：所述挡板（9）的两端高出桩体（1）的两端，挡板（9）两端设有安装孔（10），安装孔（10）内设有吊环螺栓（11），吊环螺栓（11）套于桩体（1）端部伸出的钢筋上。
4.根据权利要求1所述的一种土木工程组合桩，其特征在于：还包括钢筋笼，钢筋笼用于置入灌浆孔（4）。
5.根据权利要求1所述的一种土木工程组合桩，其特征在于：所述桩体（1）两端伸出的部分钢筋弯成倒U型形成吊筋（12）。
6.根据权利要求1所述的一种土木工程组合桩，其特征在于：所述第一直三棱柱（2）和第二直三棱柱（3）的侧面均设有燕尾槽（13）。
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