CN111618994A - 异型桩模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异型桩模具，包括可拆装的长条状模壳和位于模壳两端的端板，模壳具有至少一个模壳段，每一模壳段具有至少两个模壳段单元，每一模壳段单元具有至少一个相对于模壳段单元内壁基面不平齐的模壳段单元异型部，其中相邻的模壳段单元结构相同，且相邻的模壳段单元的对应内壁基面在模壳中心线垂面内的坐标方位角不相等，使得模壳和两端的端板合模后得到成型异型桩的容纳空间。

Description

异型桩模具

技术领域

本发明涉及建筑行业预制件技术领域，且特别涉及一种异型桩模具。

背景技术

混凝土桩是建筑、交通、港口建设领域常用的基础建材，现有的混凝土桩一般是在工厂或者施工现场采用专业的桩模具用预先成型方法制造出来。传统桩模具所制作出来的混凝土桩的外形一般为直线型的方桩或圆形管桩。直线型预应力混凝土桩虽然具有较好的抗裂性能和抗震性能，但是，由于混凝土桩体的外壁表面为光滑的圆形面或矩形面，因而造成桩体与土体之间的摩擦力较小，桩体的抗拔性和承载力均较小，当需要满足较大的承载力时，那就需要增加桩的长度、桩径或数量，这会增加整个桩基工程的造价。

为了提高桩体的抗拔性，目前市面上出现了一类异型桩模具，该类异型桩模具所制作出来的预应力混凝土桩的桩身横截面外轮廓为非圆形或非正方形。如在中国专利CN102776880 A中公开的预制混凝土异型桩的桩体上具有沿轴向连续设置的凹槽，凹槽扩大了桩身的比表面积，从而大幅增加桩身与土体的侧摩擦力，从而提高桩体的抗拔承载力。为进一步提高桩体的抗拔性，中国专利CN 104358254B中公开了一种变截面空心方桩，其包括方桩本体，方桩本体上包括交替设置的大截面方桩及小截面方桩，大截面方桩及小截面方桩使方桩本体形成凹凸状，通过桩体凹凸处与土体的咬合阻挡作用，大大提高了方桩本体与土之间的摩擦力，从而大幅提高了方桩本体的竖向抗拔承载力。但是在这种变截面桩中，大截面桩体单元和小截面桩体单元的直径不同，两个桩体单元的承载能力差别大，这在一定程度上会影响桩体的结构稳定性。

综上所述，尽管现有的异型桩模具所形成的预应力混凝土桩在抗拔性能上优于传统的直线型预应力混凝土桩，但桩体的稳定性却受到影响，即在抗拔性能和稳定性上无法同时兼顾。

发明内容

本发明为了克服现有异型桩模具所形成的变截面桩中各桩体单元承载能力差别大的问题，提供一种异型桩模具，该异型桩模具合模后所形成的异型桩在保证桩身抗拔性要求的同时各桩体单元的承载能力类似。

本发明提供了一种异型桩模具，包括可拆装的长条状模壳和位于模壳两端的端板，所述模壳具有至少一个模壳段，每一模壳段具有至少两个模壳段单元，每一模壳段单元具有至少一个相对于所述模壳段单元内壁基面不平齐的模壳段单元异型部，其中相邻的模壳段单元结构相同，且相邻的模壳段单元的对应内壁基面在模壳中心线垂面内的坐标方位角不相等，使得所述模壳和两端的端板合模后得到成型异型桩的容纳空间。

根据本发明的一实施例，所述模壳包括模壳本体及固定于模壳本体内腔的模壳垫片，所述模壳垫片具有与桩体段单元异型部相匹配的轮廓。

根据本发明的一实施例，所述的模壳具有至少两个模壳分体，其中至少一个模壳分体上设置有模壳段单元异型部。

根据本发明的一实施例，模壳段单元异型部为相对于模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部或相对于模壳段单元内壁基面内凹的模壳段单元凹部。

根据本发明的一实施例，模壳和两端的端板合模后内壁得到的容纳空间的横截面为多边形，模壳段单元异型部为相对于模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部或相对于模壳段单元内壁基面内凹的模壳段单元凹部，所述模壳段单元凸部的长度或模壳段单元凹部的长度不大于模壳段单元内壁基面的长度，所述模壳段单元凸部的宽度或模壳段单元凹部的宽度不大于模壳段单元内壁基面的宽度。

根据本发明的一实施例，模壳段单元异型部为相对于模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部，所述模壳段单元凸部的长度小于对应模壳段单元内壁基面的长度，模壳段单元凸部的长度大于模壳段单元凸部端部到模壳段单元端部的长度。

根据本发明的一实施例，模壳段单元异型部为相对于模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部，所述模壳段单元凸部的平均深度或最大深度为对应模壳段单元处的容纳空间的宽度的1/15～1/30。

根据本发明的一实施例，模壳段单元异型部为相对于模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部，所述模壳段单元凸部在模具中心线方向的截面线为多段直线或弧线。

根据本发明的一实施例，所述模壳段单元凸部在模具中心线方向的截面线构成梯形轮廓，且所述模壳段单元凸部端部侧壁与对应模壳段单元的内壁基面之间的夹角为大于等于90度且小于180度。

根据本发明的一实施例，模壳段单元异型部上具有至少一条或多条沿膜壳段单元轴向延伸的模壳凸脊，每一模壳凸脊的两端均分别延伸至膜壳段单元异型部的两端；或者，膜壳段单元异型部具有至少一条或多条沿周向的环槽或环台。

综上所述，本发明提供的异型桩模具中，通过在每一模壳段单元内设置与模壳段单元内壁基面不平齐的模壳段单元异型部来使得成型后的异型桩上具有桩体段单元异型部。异型桩中每一桩体段单元上均具有相对于桩体段单元的桩身基面不平齐的桩体段单元异型部，桩体段单元异型部的设置增加了桩体段单元的比表面积。当桩体被沉入地基时，地基内的土体会嵌入桩体段单元异型部内，从而提高了桩体的侧摩擦力。设置每一桩体段具有至少两个桩体段单元，相邻的桩体段单元结构相同且相邻的桩体段单元的对应桩身基面在桩体中心线垂面内的坐标方位角不相等，该设置在每一桩体段单元异型部内或在每一桩体段单元异型部与相邻桩体段单元的桩身基面之间形成了台阶，当桩体被沉入地基内，该台阶则在竖向上对嵌入桩体段单元异型部的土体进行竖向阻挡，从而增加了桩体的竖向抗拔承载力，保证了桩体的抗拔性能。进一步的，由于相邻的桩体段单元结构相同，故在整个桩体上各个单元的承载能力完全相同。本发明提供的异型桩在保证抗拔性能的同时很好的解决了传统竹节桩大截面桩体单元和小截面桩体单元承载能力不一致的问题。进一步的，桩体上各个桩体段单元的结构相同也使得在采用抱桩工艺进行施工时，对于不同的桩体段单元，抱桩机只需转动一定角度抱桩即可，无需更改抱桩臂的夹持间距，不会出现抱桩出错的问题。

进一步的，设置模壳包括模壳本体及固定于模壳本体内腔的模壳垫片，而模壳垫片具有与桩体段单元异型部相匹配的轮廓，该设置使得在预制混凝土异型桩时可根据不同的桩体段单元异型部的形状来更换模壳垫片，使用非常方便。且进一步的，模壳本体可使用传统的多边形桩模具本体或管桩模具本体，无需单独定制。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明实施例一提供的异型桩模具的结构示意图。

图2所示为图1沿C-C线的剖面图。

图3所示为图2中一膜壳段结构的放大示意图。

图4所示为图3中E处的放大示意图。

图5所示为图1所示的异型桩模具中端板和膜壳分解后的结构示意图。

图6所示为图1所示的异型桩模具所形成的异型桩的结构示意图。

图7a所示为图6所示的异型桩的主视图。

图7b所示为图6所示的异型桩的轴向剖面图；

图8所示为图6中F处的一桩体段结构放大示意图。

图9所示为图7a中G处的放大示意图。

图10所示为本发明实施例二提供的异型桩的局部示意图。

图11所示为本发明实施例三提供的异型桩的局部示意图。

图12所示为本发明实施例四提供的异型桩的横截面的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明实施例中，数量词“多”为2或2以上，“以上”、“以下”、“以内”、“达到”包括本数，“超过”不包括本数，以下不再单独指明。

实施例一

本实施例提供了一种异型桩模具，该异型桩模具包括可拆装的长条状模壳A(为分体模，一般为上模壳和下模壳)，和位于模壳A两端的端板B，模壳A具有多个模壳段A1，每一模壳段A1具有至少两个模壳段单元，每一模壳段单元具有至少一个相对于模壳段单元内壁基面不平齐的模壳段单元异型部，其中相邻的模壳段单元结构相同，且相邻的模壳段单元的对应内壁基面在模壳中心线垂面内的坐标方位角不相等，使得模壳A和两端的端板B合模后得到一异型桩的容纳空间。所述坐标方位角指的是平面直角坐标系中某一直线与坐标主轴(X轴)之间的夹角，从X轴起算，顺时针方向自0～360度。为方便起见，以下简单地表述为两个模壳段之间存在一个转角(本领域技术人员可以理解，此处的转角仅表示为两者在空间布局范围上的角度差而已，而不是限定这两个部位之间的生产或装配方式)。

于本实施例中，如图1至图4所示，模壳A具有多个模壳段A1，每一模壳段A1均包括两个模壳段单元，分别为第一模壳段单元A11和第二模壳段单元A12。第一模壳段单元A11上的模壳段单元异型部为第一模壳段单元异型部A111，第二模壳段单元A12上的模壳段单元异型部为第二模壳段单元异型部A121。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，异型桩模具的模壳也可仅具有一个模壳段，每一模壳段上也可具有三个以上的模壳段单元。

于本实施例中，如图5所示，每一模壳A均包括模壳本体A10和模壳垫片(块)A20且模壳垫片A20可拆卸式固定于模壳本体A10的内腔，模壳垫片A20上具有与异型桩的桩体段单元异型部相匹配的轮廓。模壳垫片A20的可拆卸式设置使得在预制混凝土异型桩时可根据不同的桩体段单元异型部的形状来更换模壳垫片，使用非常方便。且进一步的，模壳本体可为传统的多边形桩模具本体或管桩模具本体，无需单独定制。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，可直接在模壳的内壁上设置与桩体段单元异型部相匹配的轮廓，即直接在模壳本体内壁设置凹槽或凸台来成型异型桩体单元异型部。

于实施例中，模壳的内腔为方形内腔。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，模壳的内腔可为圆形或多边形。于本实施例中，第一模壳段单元异型部A111为相对于第一模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部。同样的，第二模壳段单元异型部A121为相对于第二模壳段单元A12内壁基面外凸的模壳段单元凸部。然而每本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，模壳段单元异型部可为相对于模壳段单元内壁基面内凹的模壳段单元凹部。

于本实施例中，第二模壳段单元A12旋转90度后连接于第一模壳段单元A11。然而，本发明对第二模壳段单元的旋转角度不作任何限定，第二模壳段单元A12的旋转是为了实现第一模壳段单元异型部A111的基面与第二模壳段单元异型部A121的基面不共面。于其它实施例中的，当异型桩为正三角形桩时，第二模壳段单元的旋转角度为60度。或者当异型桩为五边形以上的正多边形桩时，第二模壳段单元的旋转角度为正三角形或相应正多边形的内角的整数倍。

于本实施例中,模壳本体A10具有四个模壳分体，如图5所示，第一模壳分体A10-1和第三模壳分体A10-3相对设置且两者均具有第一模壳段单元异型部A111。第二模壳分体A10-2和第四模壳分体A10-4相对设置且两者均具有第二模壳段单元异型部A121。然而，本发明对此不作任何限定。如图5所示，第二膜壳分体A10-2上具有沿膜壳长度方向设置的两个混凝土泵送口A10-2-1。然而，本发明对混凝土泵送口的数量以及其设置的位置不做任何限定。于其它实施例中，混凝土泵送口的数量可为一个或三个以上，混凝土泵送口也可设置在第一膜壳分体、第三膜壳分体以及第四膜壳分体上。

第一模壳段单元A11上具有两个第一模壳段单元异型部A111且两个第一模壳段单元异型部A111分别形成于第一模壳段单元A11的两个相对的内壁上。第二模壳段单元A12的结构与第一模壳端单元A11的结构相同，其也包括两个相对设置的第二模壳段单元异型部A121，这两个第二模壳段单元异型部A121的空间布置方位与两个第一模壳段单元异型部A111空间布置方位不同。然而，于其它实施例中，两个第一模壳段单元异型部A111和两个第二模壳段单元异型部A121也可形成于对应的模壳段单元的相邻的两个内壁上。这些模壳段单元异型部具体是布置在相应模壳段单元的相对侧壁还是相邻侧壁，本发明对此不作任何限定。

进一步的，于本实施例中，第一模壳段单元异型部A111的长度小于第一模壳段单元A11的内壁基面的长度且第一模壳段单元异型部A111的长度大于第一模壳段单元异型部A111的端部到第一模壳段单元A11的端部的长度。进一步的，对应设置第一模壳段单元异型部A111的宽度等于第一模壳段单元A11的桩身基面的宽度。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，第一模壳段单元异型部的两端和第二模壳段单元异型部的两端可分别沿模具的长度方向延伸至第一模壳段单元的两端和第二模壳段单元的两端，即两个模壳段单元异型部的长度与其对应的模壳段单元的长度相等。或者，于其它实施例中，第一模壳段单元异型部的宽度和第二模壳段单元异型部的宽度可小于对应的模壳段单元的内壁基面的宽度。进一步的，第一模壳段单元异型部和第二模壳段单元异型部上还形成有多条沿模壳段单元轴向延伸的模壳凸脊A113，当然也可以设置为环槽。

进一步的，为便于桩体的脱模，如图4所示，设置第一模壳段单元异型部A111和第二模壳段单元异型部A121在模具中心线方向的截面线构成的梯形轮廓，且第一模壳段单元异型部A111的端部侧壁与对应模壳段单元A11的内壁基面之间的夹角为145度。同样的，第二模壳段单元异型部A121的端部侧壁与对应模壳段单元A12的内壁基面之间的夹角也为145度。

进一步的，在设计桩体结构时，同样需要考虑桩体的桩粗和台阶的阻挡力之间的平衡。第一膜壳段单元异型部和第二膜壳段异型部凸起的高度越大，和膜后形成的异型桩上的的台阶所能提供的竖向阻挡力将越大，但对应桩体段单元的桩粗将会因此而变小，桩体的稳定性会受到影响。于本实施例中，设置第一模壳段单元异型部A111凸起的最大高度tmax和第二模壳段单元异型部A121凸起的的最大高度tmax为对应的模壳段单元处的容纳空间的宽度T的

1/15～1/30。优选的，设置最大高度tmax为容纳空间的宽度T的1/20。

如图6至图7b所示，本实施例提供的异型桩模具在合模后形成一异型桩，该异型桩的桩体具有至少一个桩体段，每一桩体段具有至少两个桩体段单元，每一桩体段单元具有至少一个相对于桩体段单元的桩身基面不平齐的桩体段单元异型部，其中相邻的桩体段单元结构相同，且相邻的桩体段单元的对应桩身基面在桩体中心线垂面内的坐标方位角不相等。为方便起见，以下简单地表述为两个桩体之间存在一个转角(本领域技术人员可以理解，此处的转角仅表示为两者在空间布局范围上的角度差而已，而不是限定这两个部位之间的生产或装配方式)。

于本实施例中，异型桩的桩体具有多个桩体段1，每一桩体段1具有两个桩体段单元，分别为第一桩体段单元11和第二桩体段单元12。相对应的，第一桩体段单元11上的桩体段单元异型部为第一桩体段单元异型部111，第二桩体段单元12上的第二桩体段单元异型部为第二桩体段单元异型部121。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，异型桩的桩体也可仅具有一个桩体段，每一桩体段上也可具有三个以上的桩体段单元。

于本实施例中，如图6所示，异型桩为方桩，其包括多段依次连接的且呈长条状的桩体段单元。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，异型桩可为圆形桩或其它多边形桩。需注意的是，本发明实施例中涉及的桩体段的连接或桩体段单元的连接，是指这些桩体段或桩体段单元的静态相连(具体可为一体成型)，而不是指将多段桩身或桩体动态地连接于一体。为方便描述，以下结合图8以异型桩中的其中一个桩体段单元的结构作为重点进行描述。

于本实施例中，第一桩体段单元异型部111为相对于第一桩体段单元11的桩身基面(如图8中的类工字面)内凹的桩体段单元凹部(如图8中梯形轮廓面)。同样的，第二桩体段单元异型部121为相对于第二桩体段单元12桩身基面内凹的桩体段单元凹部。然而本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，桩体段单元异型部可为相对于桩体段单元桩身基面外凸出的桩体段单元凸部。

于本实施例中，如图6和图8所示，第一桩体段单元11上具有两个第一桩体段单元异型部111且两个第一桩体段单元异型部111分别形成于第一桩体段单元11的两个相对的侧面上。第二桩体段单元12的结构与第一桩体段单元11的结构相同，其也包括两个相对设置的第二桩体段单元异型部121，这两个第二桩体段单元异型部121的空间布置方位与两个第一桩体段单元异型部111的空间布置方位不同，在图8中体现为相差90度。此时，若两个第一桩体段单元异型部111所在的桩身基面在桩体中心线垂面内的坐标方位角为0度和180度，则两个第二桩体段单元异型部121所在的桩身基面在桩体中心线垂面内的方位角为90度和360度，即第一桩体段单元异型部所在的桩身基面和第二桩体段单元异型部所在的桩身基面的坐标方位角不相等。然而，于其它实施例中，两个第一桩体段单元异型部111和两个第二桩体段单元异型部121也可形成于对应的桩体段单元的相邻的两个侧面上。这些桩体段单元异型部具体是布置在相应桩体段单元的相对侧还是相邻侧，本发明对此不作任何限定。

于本实施例中，异型桩为方桩，故第二桩体段单元12旋转90度后连接于第一桩体段单元11。然而，本发明对第二桩体段单元的旋转角度不作任何限定。第二桩体段单元的旋转是为了实现第一桩体段单元异型部的基面与第二桩体段单元异型部的基面不共面。于其它实施例中，当异型桩正三角形桩时，第二桩体段单元的旋转角度为60度。或者当异型桩为五边形以上的正多边形桩时，第二桩体段单元的旋转角度为正三角形或相应正多边形的内角的整数倍。

本实施例提供的异型桩将每一桩身设置为结构相同但空间布置方位不同的第一桩体段单元11和第二桩体段单元12。第一桩体段单元11上具有相对第一桩体段单元11的桩身基面下凹的第一桩体段单元异型部111，第一桩体段单元异型部111的设置增加了第一桩体段单元11的比表面积，当桩体沉入基地时，第一桩体段单元异型部111所增加的桩体的比表面积增大了桩身侧壁与土体之间的侧摩擦力，从而提高桩体的抗拔性。进一步的，由于第一桩体段单元异型部111相对第一桩体段单元11的桩身基面下凹，故在第一桩体段单元上形成了第一台阶112；同样的，第二桩体段单元12上也形成有第二台阶122。当异型桩沉入基地时，基地内的土体势必将嵌入第一桩体段单元异型部111和第二桩体段单元异型部121内，此时第一台阶112和第二台阶121分别对嵌入的土体提供了竖直方向的阻挡力，该阻挡力进一步提高了异型桩的抗拔性，即本实施例提供的异型桩整体具有很好的抗拔性能。更进一步的，由于第一桩体段单元11和第二桩体段单元12形状相同但空间布局方位不同，这使得每个桩体段单元具有相同的承载能力，整个桩体在保证所需具备的抗拔性能上实现了桩体上各单元承载能力的一致性，大大提高了桩体结构的稳定性。由于每一桩体段单元相对于原变截面桩的小径部分而言，其结构强度更高，在保证抗拔性能的基础上还提高了桩体的抗剪性能。

此外，现有变截面预制桩不仅大截面桩体单元和小截面桩体单元的直径不同，两种桩体单元的长度也不同，通常是小截面桩体单元的长度远大于大截面桩体单元的长度。这种变截面预制桩通常使用抱桩法打桩，施工时抱桩机的抱桩位置为大截面桩体单元。由于打桩时土层情况不一，导致每次进桩长度及桩体反弹情况存在差异，多次打桩后大截面桩体单元将可能不再处于设定的抱桩位置，由此出现抱桩位置出错的问题：若抱桩位置全部为小截面桩体单元，将可能不能抱紧桩体；若抱桩位置为大截面桩体单元和小截面桩体单元的结合部位，则该结合部分桩体因受力不均而导致损坏。本实施例与此不同，由于第一桩体段单元11和第二桩体段单元12的结构完全相同且第一桩体段单元异型部111的基准面和第二桩体段单元异型部121的基准面不共面，桩体结构上不再存在大截面桩体单元和小截面桩体单元的桩身大小差别，故在采用抱桩法进行施工时抱桩机无需区分抱大截面桩体单元还是抱小截面桩体单元，在相邻桩体上只需旋转相应角度(方桩为90度)即可实现抱桩，不会出现因桩体直径不同而引起的抱桩出错的问题。抱桩非常的简单，无需复杂的抱桩设计。

于本实施例中，第一桩体段单元异型部111的长度小于第一于桩体段单元11桩身基面的长度，且第一桩体段单元异型部111的长度大于第一桩体段单元异型部111的端部到第一桩体段单元11的端部的长度。进一步的，第一桩体段单元异型部111的宽度等于第一桩体段单元11的桩身基面的宽度；该设置最大化的增大桩体的比表面积，也便于脱模，助于简化模具设计难度。然而，本发明对此不作任何限定。如实施例二所示，第一桩体段单元异型部的两端和第二桩体段单元异型部的两端分别沿桩体的长度方向延伸至第一桩体段单元的两端和第二桩体段单元的两端，即两个桩体段单元异型部的长度与其对应的桩体段单元的长度相等。或者，于其它实施例中，第一桩体段单元异型部的宽度和第二桩体段单元异型部的宽度可小于对应的桩体段单元桩身基面的宽度。

进一步的，与膜壳凸脊A113对应的，第一桩体段单元异型部111和第二桩体段单元异型部121上具有多条沿桩身轴向延伸的凸脊113，凸脊113的设置可进一步增加桩身比表面积，进而进一步提高桩体的抗拔性。当然，纵向凸脊113也可以设置为横向环槽，也可以是横向环台。

预应力混凝土桩的制作是在模具内通过布料、泵送等方式浇灌混凝土，混凝土凝固后将模具进行脱模，最终形成预应力混凝土桩。故在进行异型桩的桩体结构设计时需要考虑脱模。于本实施例中，如图9所示，第一桩体段单元异型部111和第二桩体段单元异型部121在桩体中心线方向的截面线构成梯形轮廓，且第一桩体段单元异型部111的端部侧壁和第二桩体段单元异型部121的端部侧壁与对应桩体段单元桩身基面之间的夹角θ大于等于90度且小于180度。夹角θ越大，则越容易脱模；但相应的，此时桩体段单元上的台阶所提供的竖向阻挡力将变弱，故需要寻找两者之间的平衡。优选的，如图9所示，夹角θ为145度。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，夹角θ可为大于等于90度且小于180度内的其它角度值，如150度或120度等。

与第一模壳段单元异型部A111凸起的最大高度tmax和第二模壳段单元异型部A121凸起的的最大高度tmax相对应的，异型桩上第一桩体段单元异型部111的最大深度dmax和第二桩体段单元异型部121的最大深度dmax为对应的桩体段单元桩粗D的1/15～1/30。优选的，设置最大深度dmax为桩粗D的1/20。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，最大深度dmax也可为桩粗D的1/15～1/30内的其它数值。或者，于其它实施例中，也可限定第一桩体段单元异型部的平均深度和第二桩体段单元异型部的平均深度为对应的桩体段单元桩粗的1/15～1/30。

实施例二

本实施例与实施例一及其变化结构基本结构相同，区别在于：第一模壳段单元异型部的长度等于第一模壳段单元的内壁基面的长度，第二模壳段单元的结构与第一模壳端单元的结构相同。相对应的，如图10所示，本实施例提供的异型桩模具合模后所形成的异型桩中第一桩体段单元异型部111的两端延伸至第一桩体段单元11的两端，第二桩体段单元异型部121的两端延伸至第二桩体段单元12的两端，即桩体段单元异型部的长度与桩体段单元的长度相等。第二桩体段单元12旋转90度后连接于第一桩体段单元11，这使得第一桩体段单元异型部111和第二桩体段单元2的桩身基面之间形成第一台阶112，第二桩体段单元异型部121和第一桩体段单元11的桩身基面之间形成第二台阶122。这样，两个桩体段单元之间不存在桩节(类似于竹节桩中的节，节周长大于其它部位)，抱桩设计起来更为简便。于本实施例中，第一桩体段单元异型部111和第二桩体段单元异型部121同样增加了异型桩的比表面积，进而提高了桩体的测摩擦力；第一台阶112和第二台阶122同样会对嵌入异型部内的土体提供竖向阻挡力，异型桩具有很好的抗拔性能。进一步的，于本实施例中，第一桩体段单元11和第二桩体段单元12结构完全相同，两个桩体段单元之间不仅具有相同的承载力且在抱桩时抱桩机也仅需旋转90度后即可实现抱桩，桩体无需进行复杂的抱桩设计，且这种方式方便设计模具结构且脱模方式也较为简便。

实施例三

本实施例与实施例一及其变化结构基本相同，区别在于：第一膜壳段单元上具有一个第一膜壳段单元异型部，第二膜壳段单元上也具有一个第二膜壳段单元异型部且第二膜壳段单元旋转180度后连接于第一膜壳段单元。本实施例提供的异型桩模具合模后形成如图11所示的异型桩。

具体而言，第一桩体段单元11上具有一个第一桩体段单元异型部111；同样的，第二桩体段单元12上也仅具有一个第二桩体段单元异型部121。第二桩体段单元12旋转180度后连接于第一桩体段单元11，第一桩体段单元异型部111所在的桩体侧面平行于第二桩体段单元异型部121所在的桩体侧面。此时，若第一桩体段单元异型部所在的桩身基面在桩体中心线垂面内的坐标方位角为0度，则第二桩体段单元异型部所在的桩身基面在桩体中心线垂面内的方位角则为180度，即两个坐标方位角不相等。

由于第一桩体段单元异型部111相对第一桩体段单元的桩身基面下凹，故两者间形成第一台阶112；同样的，第二桩体段单元异型部121与第二桩体段单元12的桩身基面间亦形成第二台阶122。于本实施例中，第一桩体段单元异型部111和第二桩体段单元异型部121同样增加了异型桩的比表面积，进而提高了桩体的测摩擦力；第一台阶112和第二台阶122同样会对嵌入异型部内的土体提供竖向阻挡力，异型桩具有很好的抗拔性能。进一步的，于本实施例中，第一桩体段单元11和第二桩体段单元12结构完全相同，两个单元之间不仅具有相同的承载力且在抱桩时抱桩机也仅需旋转90度后并小幅度横移即可实现抱桩，桩体无需进行复杂的抱桩设计；进一步的，这种方式方便设计模具结构且脱模方式也较为简便。

此外，本发明实施例也可以是其它数目的异型部，保证桩体段单元中相同序号的异型部具有空间方位差即可。

实施例四

本实施例与实施例一及其变化基本相同，区别在于：异型桩模具中模壳的内腔为圆形内腔。相对应的，如图12所示，合模后形成的异型桩为圆桩。于本实施例中，第一桩体段单元11上具有两个第一桩体段单元异型部111；同样的，第二桩体段单元上具有两个第二桩体段单元异型部(由于视角的原因，图未示出)。

第二桩体段单元旋转90度后连接于第一桩体段单元11。然而，本发明第二桩体段单元的旋转角度不做任何限定。于其它实施例中，当异型桩为圆桩时第二桩体段单元可旋转大于0度且小于90度内的其它角度值。或者于其它实施例中，当第一桩体段单元上仅具有一个第一桩体段单元异型部，第二桩体段单元上也仅有一个第二桩体段单元异型部时，第二桩体段单元可旋转大于0度且小于360度内的其它角度值，如30度，45度，180度等。

于本实施例中，第一桩体段单元异型部111和第二桩体段单元异型部同样增加了异型桩的比表面积，进而提高了桩体的侧摩擦力。第一桩体段单元异型部111和第一桩体段单元11的桩身基面之间形成的第一台阶112和第二桩体段单元异型部和第一桩体段单元的桩身基面之间形成的第二台阶同样会对嵌入异型部内的土体提供竖向阻挡力，异型桩具有很好的抗拔性能。进一步的，于本实施例中，第一桩体段单元11和第二桩体段单元12结构完全相同，两个单元之间不仅具有相同的承载力且在抱桩时抱桩机也仅需旋转90度后即可实现抱桩，桩体无需进行复杂的抱桩设计；进一步的，这种方式方便设计模具结构且脱模方式也较为简便。

综上所述，本发明提供的异型桩模具中，通过在每一模壳段单元内设置与模壳段单元内壁基面不平齐的模壳段单元异型部来使得成型后的异型桩上具有桩体段单元异型部。异型桩中每一桩体段单元上均具有相对于桩体段单元的桩身基面不平齐的桩体段单元异型部，桩体段单元异型部的设置增加了桩体段单元的比表面积。当桩体被沉入地基时，地基内的土体会嵌入桩体段单元异型部内，从而提高了桩体的侧摩擦力。设置每一桩体段具有至少两个桩体段单元，相邻的桩体段单元结构相同且相邻的桩体段单元的对应桩身基面在桩体中心线垂面内的坐标方位角不相等，该设置在每一桩体段单元异型部内形或在每一桩体段单元异型部与相邻桩体段单元的桩身基面之间形成了台阶，当桩体被沉入地基内，该台阶则在竖向上对嵌入桩体段单元异型部的土体进行竖向阻挡，从而增加了桩体的竖向抗拔承载力，保证了桩体的抗拔性能。进一步的，由于相邻的桩体段单元结构相同，故在整个桩体上各个单元的承载能力完全相同。本发明提供的异型桩在保证抗拔性能的同时很好的解决了传统竹节桩大截面桩体单元和小截面桩体单元承载能力不一致的问题。进一步的，桩体上各个桩体段单元的结构相同也使得在采用抱桩工艺进行施工时，对于不同的桩体段单元，抱桩机只需转动一定角度抱桩即可，无需更改抱桩直径，不会出现抱桩出错的问题。

进一步的，设置模壳包括模壳本体及固定于模壳本体内腔的模壳垫片，而模壳垫片具有与桩体段单元异型部相匹配的轮廓，该设置使得在预制混凝土异型桩时可根据不同的桩体段单元异型部的形状来更换模壳垫片，使用非常方便。且进一步的，模壳本体可使用传统的多边形桩模具本体或管桩模具本体，无需单独定制。

虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。

Claims (10)

1.一种异型桩模具，其特征在于，包括可拆装的长条状模壳和位于模壳两端的端板，所述模壳具有至少一个模壳段，每一模壳段具有至少两个模壳段单元，每一模壳段单元具有至少一个相对于所述模壳段单元内壁基面不平齐的模壳段单元异型部，其中相邻的模壳段单元结构相同，且相邻的模壳段单元的对应内壁基面在模壳中心线垂面内的坐标方位角不相等，使得所述模壳和两端的端板合模后得到成型异型桩的容纳空间。

2.根据权利要求1所述的异型桩模具，其特征在于，所述模壳包括模壳本体及固定于模壳本体内腔的模壳垫片，所述模壳垫片具有与桩体段单元异型部相匹配的轮廓。

3.根据权利要求1所述的异型桩模具，其特征在于，所述的模壳具有至少两个模壳分体，其中至少一个模壳分体上设置有模壳段单元异型部。

4.根据权利要求1所述的异型桩模具，其特征在于，模壳段单元异型部为相对于模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部或相对于模壳段单元内壁基面内凹的模壳段单元凹部。

5.根据权利要求1所述的异型桩模具，其特征在于，模壳和两端的端板合模后内壁得到的容纳空间的横截面为多边形，模壳段单元异型部为相对于模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部或相对于模壳段单元内壁基面内凹的模壳段单元凹部，所述模壳段单元凸部的长度或模壳段单元凹部的长度不大于模壳段单元内壁基面的长度，所述模壳段单元凸部的宽度或模壳段单元凹部的宽度不大于模壳段单元内壁基面的宽度。

6.根据权利要求1所述的异型桩模具，其特征在于，模壳段单元异型部为相对于模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部，所述模壳段单元凸部的长度小于对应模壳段单元内壁基面的长度，模壳段单元凸部的长度大于模壳段单元凸部端部到模壳段单元端部的长度。

7.根据权利要求1所述的异型桩模具，其特征在于，模壳段单元异型部为相对于模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部，所述模壳段单元凸部的平均深度或最大深度为对应模壳段单元处的容纳空间的宽度的1/15～1/30。

8.根据权利要求1所述的异型桩模具，其特征在于，模壳段单元异型部为相对于模壳段单元内壁基面外凸的模壳段单元凸部，所述模壳段单元凸部在模具中心线方向的截面线为多段直线或弧线。

9.根据权利要求8所述的异型桩模具，其特征在于，所述模壳段单元凸部在模具中心线方向的截面线构成梯形轮廓，且所述模壳段单元凸部端部侧壁与对应模壳段单元的内壁基面之间的夹角为大于等于90度且小于180度。

10.根据权利要求1所述的异型桩模具，其特征在于，模壳段单元异型部上具有至少一条或多条沿膜壳段单元轴向延伸的模壳凸脊，每一模壳凸脊的两端均分别延伸至膜壳段单元异型部的两端；或者，膜壳段单元异型部具有至少一条或多条沿周向的环槽或环台。

Images