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一种预制混凝土桩尖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种预制混凝土桩尖及其制备方法，属于土木工程技术领域，预制混凝土桩尖包括混凝土、钢端板、桩套箍、桩尖钢筋笼以及空心洞，其方法包括制备模具、制备振动冲击器、制备桩尖钢骨架、桩尖钢骨架入模、浇筑混凝土并振捣以及养护出模。本发明制备的预制混凝土桩尖质量好、穿透坚硬土层的能力强，制备效率高、成本低；采用振动冲击器插入预制混凝土桩尖制备模具密闭的混凝土填充空间内部，使空间内的混凝土形成向上的压力，解决了常规振捣方法无法将混凝土振捣至混凝土和桩尖顶部钢端板底部紧贴密实的问题，能够确保成桩质量，保证工程质量和安全。

Description

一种预制混凝土桩尖及其制备方法
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，涉及到预制混凝土桩,特别是涉及一种预制混凝土桩尖及其制备方法。
背景技术
为了提高预制混凝土桩的沉桩速度和对地基岩土的穿透能力，进而提高基桩的承载力，减轻基桩施工过程对桩身完整性的伤害，工程中常采用加预制桩尖的方法。
传统预制混凝土桩尖的制备方法，当不在预制混凝土桩尖顶面设置钢端板时，无法与预制桩端连接；当在预制混凝土桩尖顶面设置钢端板时，又难以保证预制混凝土桩尖混凝土密实，而且难以保证钢端板与混凝土间紧贴，极易造成在基桩施工过程中预制混凝土桩尖被压碎。
检索发现了很多预制混凝土桩尖和桩一体化预制的方法，也检索到了一些钢桩尖的制备方法，针对传统预制混凝土桩尖制备过程中存在的问题，有必要提出新的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种预制混凝土桩尖及其制备方法，其制备的预制混凝土桩尖质量好、穿透坚硬土层的能力强，制备效率高、成本低。
一种预制混凝土桩尖，其特征是：包括混凝土、钢端板、桩套箍、桩尖钢筋笼以及空心洞，所述混凝土为干硬性混凝土；所述桩尖钢筋笼被混凝土包裹，包括纵筋和螺旋箍筋，所述纵筋的桩尖端通过焊接连接，纵筋的桩顶端与钢端板通过焊接连接，纵筋在螺旋箍筋通过电阻焊连接；所述钢端板设置在桩尖钢筋笼的顶部，钢端板的中心设置有空心孔；所述桩套箍设置于预制混凝土桩尖侧面周边的上端，与钢端板侧面的周边固定连接；所述空心洞设置在预制混凝土桩尖顶部钢端板的中心位置，凹入预制混凝土桩尖内部。
所述预制混凝土桩尖的水平截面形状为圆形或多边形，垂直截面的形状为倒三角形、半椭圆形或多边形。
一种预制混凝土桩尖的制备方法，其特征是：制备所述的一种预制混凝土桩尖，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、制备模具
采用传统方法制备模槽和固定压件，所述模槽的槽内形状与预制混凝土桩尖的形状一致，所述固定压件下压部为中空结构，固定压件的顶部外端与模槽顶部外端通过螺栓紧固连接；
步骤二、制备振动冲击器
振动冲击器包括锤头和振动冲击锤，锤头的截面形状与钢端板中间的空心孔形状一致，截面尺寸小于钢端板中间的空心孔1mm～2mm，锤头的下端为圆弧形；将锤头与振动冲击锤连接，振动冲击器制备完成；
步骤三、制备桩尖钢骨架
采用传统方法制备桩尖钢筋笼，纵筋在桩尖的端部一侧相互贴焊在一起，纵筋和螺旋箍筋通过电阻焊接连接；桩尖钢筋笼纵筋在顶部与钢端板焊接连接，桩套箍与钢端板侧面的周边紧密固定连接；桩尖钢骨架制备完成；
步骤四、桩尖钢骨架入模
将所述步骤三制备的桩尖钢骨架置入模槽中，桩套箍密闭卡在模槽的内壁上，模槽内壁、钢端板以及桩套箍构成密闭的空间，仅留有钢端板中间的空心孔作为混凝土的灌注孔；置入固定压件，通过外端紧固连接螺栓与模槽紧固连接压紧固定桩尖钢骨架整体；
步骤五、浇筑混凝土并振捣
通过钢端板中间的空心孔向模槽内部灌入干硬性混凝土并初步捣实，将振动冲击器自钢端板中间的空心孔插入，施加压力同时冲击振捣，振动冲击器插入密闭的混凝土填充空间内部，使空间内的混凝土形成向上的压力，振捣至混凝土和桩尖顶部钢端板底部紧贴密实，且混凝土振捣密实后移除振动冲击器；
步骤六、养护出模
移除固定压件，经养护混凝土达到设计强度后，出模码放备用。
至此，一种预制混凝土桩尖的制备方法完成。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：一种预制混凝土桩尖及其制备方法，其制备的预制混凝土桩尖质量好、穿透坚硬土层的能力强，制备效率高、成本低；采用振动冲击器插入预制混凝土桩尖制备模具密闭的混凝土填充空间内部，使空间内的混凝土形成向上的压力，解决了常规振捣方法无法将混凝土振捣至混凝土和桩尖顶部钢端板底部紧贴密实的问题，能够确保成桩质量，保证工程质量和安全。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明预制混凝土桩尖正视示意图。
图2为本发明预制混凝土桩尖俯视示意图。
图3为本发明预制混凝土桩尖仰视示意图。
图4为本发明预制混凝土桩尖剖面示意图。
图5为本发明预制混凝土桩尖配筋示意图。
图6为本发明模槽剖面示意图。
图7为本发明固定压件剖视示意图。
图8为本发明固定压件轴测图的示意图。
图9为本发明振动冲击器正视示意图。
图10为本发明桩尖钢骨架入模后的剖视示意图。
图11为本发明桩尖钢骨架入模后固定模具的剖视示意图。
图12为本发明模槽内灌入混凝土的剖视示意图。
图13为本发明模具内放入振动冲击器的剖视示意图。
图14为本发明模槽内混凝土振捣密实时的剖视示意图。
图15为本发明桩尖混凝土振捣完成后的剖视示意图。
图中1-预制混凝土桩尖、2-混凝土、3-钢端板、4-桩套箍、5-桩尖钢筋笼、6-空心洞、7-模槽、8-固定压件、9-振动冲击器、10-振动冲击锤、11-锤头。
具体实施方式
一种预制混凝土桩尖1，如图1～图5所示，预制混凝土桩尖1包括混凝土2、钢端板3、桩套箍4、桩尖钢筋笼5及空心洞6，所述混凝土2为干硬性混凝土；所述钢端板3采用钢质材料制备，中间设有空心孔，布置于预制混凝土桩尖1的顶端；所述桩套箍4设置于预制混凝土桩尖1侧面周边的上端，并与钢端板3侧面的周边紧密固定连接；所述桩尖钢筋笼5包括纵筋和螺旋箍筋，纵筋在桩尖的端部相互贴焊在一起，纵筋在顶部与钢端板3焊接连接，纵筋和螺旋箍筋通过电阻焊连接在一起；所述空心洞6设置在预制混凝土桩尖1顶部钢端板3的中心位置，凹入预制混凝土桩尖1中。
所述预制混凝土桩尖的水平截面形状为圆形或多边形，垂直截面的形状为倒三角形或半椭圆形或多边形。
一种预制混凝土桩尖的制备方法，制备如图1～图5所示的一种预制混凝土桩尖，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、制备模具
如图6～图8所示，采用传统方法制备模槽7和固定压件8，根据预制混凝土桩尖1的形状和尺寸制备模槽7；根据预制混凝土桩尖1和模槽7的形状尺寸制备固定压件8，固定压件8顶部外端设有与模槽7顶部外端紧固连接的螺栓；
步骤二、制备振动冲击器
如图9所示，首先制备锤头11，锤头11的截面形状同钢端板3中间的空心孔，锤头11的截面尺寸比钢端板3中间的空心孔小1mm～2mm；锤头11的下端部为圆弧形；将锤头11连接在振动冲击锤10的振动冲击端，制备成振动冲击器9；
步骤三、制备桩尖钢骨架
如图5所示，采用传统方法制备桩尖钢筋笼5，纵筋在桩尖的端部一侧相互贴焊在一起，纵筋和螺旋箍筋通过电阻焊连接在一起；桩尖钢筋笼5纵筋在顶部与钢端板3焊接连接，桩套箍4与钢端板3侧面的周边紧密固定连接；桩尖钢骨架制备完成；
步骤四、桩尖钢骨架入模
如图10和图11所示，将包括桩尖钢筋笼5、钢端板3和桩套箍4的桩尖钢骨架置入模槽7中，桩套箍4密闭卡在模槽7的内壁上，除钢端板3中间的空心孔外，模槽7内壁、钢端板3和桩套箍4构成密闭的空间；置入固定压件8，通过外端紧固连接螺栓与模槽7紧固连接压紧固定包括钢端板3在内的钢骨架整体；
步骤五、浇筑混凝土并振捣
如图12所示，通过钢端板3中间的空心孔向其内部灌入干硬性混凝土2并初步捣实，然后如图13和图14所示，将振动冲击器9自钢端板3中间的空心孔插入，边施加压力插入边冲击振捣，振动冲击器9插入模槽7填充的混凝土2空间内部，形成密闭的混凝土填充空间，通过振动使空间内的混凝土2形成向上的压力，振捣至混凝土2和桩尖顶部钢端板3底部紧贴密实，且混凝土2振捣密实后移除振动冲击器9；
步骤六、养护出模
如图15所示，将固定压件8移除，经养护混凝土2达到设计强度后，出模码放备用；
至此，一种预制混凝土桩尖的制备方法完成。
以上所述仅为本发明优选的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种预制混凝土桩尖，其特征是：包括混凝土(2)、钢端板(3)、桩套箍(4)、桩尖钢筋笼(5)以及空心洞(6)，所述混凝土(2)为干硬性混凝土；所述桩尖钢筋笼(5)被混凝土(2)包裹，包括纵筋和螺旋箍筋，所述纵筋的桩尖端通过焊接连接，纵筋在桩顶端与钢端板(3)通过焊接连接，纵筋与螺旋箍筋通过电阻焊连接；所述钢端板(3)设置在桩尖钢筋笼(5)的顶部，钢端板(3)的中心设置有空心孔；所述桩套箍(4)设置于预制混凝土桩尖(1)侧面周边的上端，与钢端板(3)侧面的周边固定连接；所述空心洞(6)设置在预制混凝土桩尖(1)顶部钢端板(3)的中心位置，凹入预制混凝土桩尖(1)内部。
2.根据权利要求1所述的一种预制混凝土桩尖，其特征是：所述预制混凝土桩尖(1)的水平截面形状为圆形或多边形，垂直截面的形状为倒三角形、半椭圆形或多边形。
3.一种预制混凝土桩尖的制备方法，其特征是：制备如权利要求1所述的一种预制混凝土桩尖，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、制备模具
采用传统方法制备模槽(7)和固定压件(8)，所述模槽(7)的槽内形状与预制混凝土桩尖(1)的形状一致，所述固定压件(8)下压部为中空结构，固定压件(8)的顶部外端与模槽(7)顶部外端通过螺栓紧固连接；
步骤二、制备振动冲击器
振动冲击器(9)包括锤头(11)和振动冲击锤(10)，锤头(11)的截面形状与钢端板(3)中间的空心孔形状一致，截面尺寸小于钢端板(3)中间的空心孔1mm～2mm，锤头(11)的下端为圆弧形；将锤头(11)与振动冲击锤(10)连接，振动冲击器(9)制备完成；
步骤三、制备桩尖钢骨架
采用传统方法制备桩尖钢筋笼(5)，纵筋在桩尖的端部一侧相互贴焊在一起，纵筋和螺旋箍筋通过电阻焊接连接；桩尖钢筋笼(5)纵筋在顶部与钢端板(3)焊接连接，桩套箍(4)与钢端板(3)侧面的周边紧密固定连接；桩尖钢骨架制备完成；
步骤四、桩尖钢骨架入模
将所述步骤三制备的桩尖钢骨架置入模槽(7)中，桩套箍(4)密闭卡在模槽(7)的内壁上，模槽(7)内壁、钢端板(3)以及桩套箍(4)构成密闭的空间，仅留有钢端板(3)中间的空心孔作为混凝土的灌注孔；置入固定压件(8)，通过外端紧固连接螺栓与模槽(7)紧固连接压紧固定桩尖钢骨架整体；
步骤五、浇筑混凝土并振捣
通过钢端板(3)中间的空心孔向模槽(7)内部灌入干硬性混凝土(2)并初步捣实，将振动冲击器(9)自钢端板(3)中间的空心孔插入，施加压力同时冲击振捣，振动冲击器(9)插入模槽(7)填充的混凝土(2)空间内部，使空间内的混凝土(2)形成向上的压力，振捣至混凝土(2)和桩尖顶部钢端板(3)底部紧贴密实，且混凝土(2)振捣密实后移除振动冲击器(9)；
步骤六、养护出模
移除固定压件(8)，经养护混凝土(2)达到设计强度后，出模码放备用。
至此，一种预制混凝土桩尖的制备方法完成。
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