CN113565090B - 一种双柱笼大直径预制管桩 - Google Patents

Abstract

一种双柱笼大直径预制管桩，属于建筑物深基础管桩技术领域，包括混凝土、柱钢筋、桩头板和双叉椭圆内外箍圈柱，将若干个双叉椭圆内外箍圈柱上下层叠，然后在内外箍圈柱上固定装接柱钢筋构成双层钢筋柱笼，再装接桩头板，安装离心钢模，浇筑混凝土，经过离心挤密、养护和拆模得到双柱笼大直径预制管桩；其中双叉椭圆内外箍圈柱由内叉椭圆箍筋、外叉椭圆箍筋和上下底同面圆箍筋固定装接而成；同面圆箍筋由内圆箍筋、外圆箍筋和若干边撑顶三角形固定装接而成；其有益效果是内圆箍筋和内叉椭圆箍筋构成内钢筋笼，外圆箍筋和外叉椭圆箍筋构成外钢筋笼，边撑顶三角形将内钢筋笼和外钢筋笼牢固连接，使得内外钢筋笼之间无法发生偏斜。

Description

一种双柱笼大直径预制管桩

技术领域

本发明涉及用于建筑物深基础的预制钢筋混凝土管桩技术领域，特别是一种双柱笼大直径管桩。

背景技术

目前建筑施工领域中大量使用混凝土预制管桩，根据其施工环境的不同又分为空心预制管桩和实心预制管桩，空心预制管桩有PHC、PC、PTC桩等，根据壁厚、直径、桩、配筋以及是否施加预应力等又细分为各种型号，施工时预制桩通过沉桩设备被打入、压入或振入土中，以提高地面基础的承载力。

预制桩由于具有成本低、质量可控、施工周期短、利于环保等优点，被广泛应用于各大高层建筑、高速铁路、公路桥梁等的基础设施建设中。大型结构物的建设需要大直径预制管桩，为了增加大直径管桩的承载力，耐久性和耐锤性能，需要增加大直径管桩的壁厚；为此，在预制大直径管桩时需要制作内外两层钢筋柱笼。

在现有的制作方法中，一般是将大小两个钢筋柱笼内外套装，再支模灌注高强度混凝土，通过蒸养后做成大直径管桩。但是在将两层钢筋柱笼套装好后，在灌注前特别是在灌注捣振时，两个钢筋柱笼之间往往容易发生偏斜或位移，甚至同一个钢筋柱笼中的圆箍筋也会发生偏斜，严重影响大直径预制管桩的生产质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷采用双叉椭圆内外箍圈柱作为双柱钢筋笼的大直径管桩，以避免在制作过程中发生内外钢筋笼钢筋柱笼发生偏斜或位移的情况，提供大直径管桩的生产质量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种双柱笼大直径预制管桩，包括混凝土、柱钢筋和桩头板，其特征在于还包括双叉椭圆内外箍圈柱，将若干个双叉椭圆内外箍圈柱上下层叠，然后在层叠后的双叉椭圆内外箍圈柱上固定装接柱钢筋构成双层钢筋柱笼，再在两端固定装接桩头板，然后安装离心钢模，再浇筑混凝土，经过离心挤密、养护和拆模，得到双柱笼大直径预制管桩。

所述双叉椭圆内外箍圈柱包括一套内叉椭圆箍筋、一套外叉椭圆箍筋和两只规格相同的同面圆箍筋；所述内叉椭圆箍筋包括两只规格相同的小长轴椭圆，该两只小长轴椭圆互相交叉且其短轴处在同一轴心线上并在交叉点绑扎钢丝构成内叉椭圆箍筋；所述外叉椭圆箍筋包括两只规格相同的大长轴椭圆，该两只大长轴椭圆互相交叉且其短轴处在同一轴心线上并在交叉点绑扎钢丝构成外叉椭圆箍筋；所述同面圆箍筋包括一只内圆箍筋、一只外圆箍筋和若干只边撑顶三角形，其中所述内圆箍筋的直径长度等于小长轴椭圆的短轴长度，所述外圆箍筋的直径长度等于大长轴椭圆的短轴长度；所述边撑顶三角形为等腰三角形，所述等腰三角形的底边与内圆箍筋相切，并以切点作为底边的中点与内圆箍筋绑扎钢丝固定相连，所述等腰三角形的三个顶点均着落在外圆箍筋上并将该三个顶点分别与外圆箍筋绑扎钢丝固定相连，使内圆箍筋和外圆箍筋处在同一个平面上且相互位置固定，故称该等腰三角形为边撑顶三角形，若干只所述边撑顶三角形均匀分布且底边首尾相连呈环状固定连接在内圆箍筋和外圆箍筋之间构成同面圆箍筋；此时该若干只所述边撑顶三角形的腰边也是首尾相连呈环状固定连接在外圆箍筋上。

将一个同面圆箍筋作为下底同面圆箍筋，将内叉椭圆箍筋的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋上内圆箍筋的一个第一直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋上外圆箍筋的一个第二直径的两端并在抵接处绑扎钢丝；然后将另一个同面圆箍筋作为上底同面圆箍筋，将内叉椭圆箍筋的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋上内圆箍筋的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋上外圆箍筋的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝；这样就构成了双叉椭圆内外箍圈柱，这种双叉椭圆内外箍圈柱结构稳定，内圆箍筋和内叉椭圆箍筋共同构成小段内钢筋笼，外圆箍筋和外叉椭圆箍筋共同构成小段外钢筋笼，边撑顶三角形将内钢筋笼和外钢筋笼牢固连接，在搬运或捣振或离心密挤时，内外钢筋笼之间不会也无法发生偏斜或位移。

进一步的，所述内圆箍筋上的第一直径和外圆箍筋上的第二直径在同一条直线上。

进一步的，当所述外圆箍筋的半径为R，每个所述同面圆箍筋上设置n个边撑顶三角形时，设所述边撑顶三角形的底边长为D，腰边长为L，底边上的高为H，所述内圆箍筋的半径为r；则：

D=2R·sin(360/2n),L=2R·sin(360/4n), H=R·sin(360/2n)·tan(360/4n)，r=R·cos(360/2n)；其中H既是边撑顶三角形的底边上的高，也是内圆箍筋与外圆箍筋之间的距离。

进一步的，当大长轴椭圆所在的平面与同面圆箍筋所在的平面的夹角为A时，设所述大长轴椭圆的长轴的长度为M，所述小长轴椭圆的长轴的长度为N，则：

M=2R/cosA，N²=（2R·tanA）²+［2R·cos(360/2n)］²。

进一步的，当所述外圆箍筋的半径为500mm≤R≤3000mm时，每个所述同面圆箍筋上设置的边撑顶三角形数量为5≤n≤15个。

进一步的，当所述外圆箍筋的半径为600mm≤R≤900mm时，每个所述同面圆箍筋上设置的边撑顶三角形数量为n=6个；此时所述边撑顶三角形的等腰三角形的底边边长等于外圆箍筋的半径长度。

进一步的，将作为所述边撑顶三角形的等腰三角形的底边边长做成等于外圆箍筋的半径长度，腰边与底边的夹角为15°，共制作六个边撑顶三角形；此时，所述外圆箍筋的半径为750mm，边撑顶三角形的底边长为750mm，腰边长为388.1mm，高即外圆箍筋与内圆箍筋之间的距离为100.5mm，内圆箍筋的半径为649.5mm。

进一步的，将所述大长轴椭圆所在的平面与同面圆箍筋所在的平面的夹角做成为10度，所述大长轴椭圆的长轴长度为1523.2mm，所述小长轴椭圆的长轴长度为1325.6mm，所述双叉椭圆内外箍圈柱的高度即两只同面圆箍筋的距离为264.5mm；即小段外钢筋笼的长度为264.5mm，外圆箍筋的直径为1500mm。

一种双柱笼大直径预制管桩的制作方法，包括如下步骤：

⑴按照设计要求预备混凝土、柱钢筋、条钢筋、绑扎钢丝和桩头板。

⑵按照设计要求用条钢筋制作若干个外圆箍筋，以外圆箍筋的半径长度R和大长轴椭圆所在的平面与同面圆箍筋所在的平面的夹角度数A为基础用条钢筋制作若干个内圆箍筋、大长轴椭圆、小长轴椭圆和边撑顶三角形，设定外圆箍筋内安装n个首尾相连的闭环状边撑顶三角形；将内圆箍筋的半径长度做成R·cos(360/2n)，将大长轴椭圆的短轴做成2R，长轴做成2R/cosA；将小长轴椭圆的短轴做成R·cos(360/2n)，长轴做成√{（2R·tanA）²+［2R·cos(360/2n)］²}，即这两个数之和的平方根；将边撑顶三角形的底边做成2R·sin(360/2n)，腰边做成2R·sin(360/4n)；其中500mm≤R≤3000mm，3度≤A≤45度，5≤n≤15。

⑶将内圆箍筋和外圆箍筋摆放在同一个圆心上，将n个边撑顶三角形均匀分布摆放在内圆箍筋和外圆箍筋之间，此时n个边撑顶三角形在内圆箍筋和外圆箍筋之间的圆环内构成一个闭环，并且每个边撑顶三角形的底边中点与内圆箍筋相切，三个顶点与外圆箍筋相抵接，将底边中点与内圆箍筋相切的位置以及三个顶点与外圆箍筋相抵接的位置用钢丝进行绑扎，做成同面圆箍筋；即内圆箍筋和外圆箍筋在同一个平面上的圆箍筋，如此制作若干个同面圆箍筋。

⑷取两个小长轴椭圆，在前制作小长轴椭圆时将两个小长轴椭圆互相穿插构成连锁状，将两个小长轴椭圆互相交叉并将其短轴互相重合，然后将交叉位置用钢丝进行绑扎，做成内叉椭圆箍筋。

⑸取两个大长轴椭圆，在前制作大长轴椭圆时将两个大长轴椭圆互相穿插构成连锁状，将两个大长轴椭圆互相交叉并将其短轴互相重合，然后将交叉位置用钢丝进行绑扎，做成外叉椭圆箍筋。

⑹取一个同面圆箍筋作为下底同面圆箍筋，将内叉椭圆箍筋的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋上内圆箍筋的任意一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋上外圆箍筋的任意一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝；然后另取一个同面圆箍筋作为上底同面圆箍筋，将内叉椭圆箍筋的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋上内圆箍筋的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋上外圆箍筋的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝；即做成双叉椭圆内外箍圈柱，这样做好后，还可以将各个用钢丝绑扎后的位置进一步进行焊接。

⑺取若干个双叉椭圆内外箍圈柱进行层层叠放，直到达到大直径管桩的设计长度，构成内箍圈柱和外箍圈柱并由若干个边撑顶三角形固定连接，然后在内箍圈柱和外箍圈柱上装接柱钢筋绑扎钢丝和/或焊接进行固定，得到双层钢筋柱笼。

⑻将双层钢筋柱笼的两端固定装接桩头板。

⑼将双层钢筋柱笼放置于离心钢模内，并与预应力钢筋锚固板、张拉板、张拉杆连接。

⑽拌和高强度混凝土，将混凝土浇注在钢模内，并进行离心挤密成型，再经过养护和拆模，得到双柱笼大直径预制管桩。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：

⑴采用了同面圆箍筋，同面圆箍筋内固定安装了边撑顶三角形，通过利用三角形的稳定性使得同面圆箍筋内的内圆箍筋与外圆箍筋之间无法发生错移。

⑵采用了内叉椭圆箍筋和外叉椭圆箍筋，其交叉结构与上下同面圆箍筋之间构成两个椭圆平面与一个圆形平面组成的三角形平面关系，同样通过利用三角形的稳定性使得内叉椭圆箍筋和外叉椭圆箍筋以及同面圆箍筋之间无法发生错移。

⑶采用了相对独立的整体部件即双叉椭圆内外箍圈柱，其内圆箍筋和内叉椭圆箍筋共同构成小节段内钢筋笼，外圆箍筋和外叉椭圆箍筋共同构成小节段外钢筋笼，边撑顶三角形将内钢筋笼和外钢筋笼牢固连接，在搬运或捣振或离心密挤时，内外钢筋笼之间不会也无法发生偏斜或位移。

⑷将相对独立的整体部件即双叉椭圆内外箍圈柱层层叠放，然后在构成的内外箍圈柱上固定装接若干个柱钢筋，使得层层叠放的双叉椭圆内外箍圈柱之间不会发生错移，也不会被压缩。

附图说明

图1为本发明中采用的双层钢筋柱笼的整体结构示意图。

图2为本发明中采用的双叉椭圆内外箍圈柱的结构示意图。

图3为两个小长轴椭圆构成内叉椭圆箍筋及两个大长轴椭圆构成外叉椭圆箍筋的组合结构示意图。

图4为本发明中采用的同面圆箍筋的结构示意图。

图5为双叉椭圆内外箍圈柱的组合顺序结构示意图。

图中：1.柱钢筋、2.双叉椭圆内外箍圈柱、3.内叉椭圆箍筋、4.外叉椭圆箍筋、5.同面圆箍筋、6.小长轴椭圆、7.大长轴椭圆、8.内圆箍筋、9.外圆箍筋、10.边撑顶三角形、11.底边、12.腰边、13.下底同面圆箍筋、14.上底同面圆箍筋、15.边撑顶三角形底边上的高即外圆箍筋与内圆箍筋之间的距离。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1。

如图所示，制作一种双柱笼大直径预制管桩，首先制作双叉椭圆内外箍圈柱2，然后将若干个双叉椭圆内外箍圈柱2上下层叠，再在层叠后的双叉椭圆内外箍圈柱2上固定装接柱钢筋1构成具有内层箍圈柱和外层箍圈柱的双层钢筋柱笼，再按照常用方法在双层钢筋柱笼的两端固定装接桩头板，然后安装离心钢模，再浇筑混凝土，经过离心挤密、养护和拆模，得到双柱笼大直径预制管桩。

所述双叉椭圆内外箍圈柱2包括一套内叉椭圆箍筋3、一套外叉椭圆箍筋4和两只规格相同的同面圆箍筋5；所述内叉椭圆箍筋3包括两只规格相同的小长轴椭圆6，该两只小长轴椭圆6互相交叉且其两个短轴处在同一轴心线上，并在交叉点绑扎钢丝，构成内叉椭圆箍筋3；所述外叉椭圆箍筋4包括两只规格相同的大长轴椭圆7，该两只大长轴椭圆7互相交叉且其两个短轴处在同一轴心线上，并在交叉点绑扎钢丝，构成外叉椭圆箍筋4；所述同面圆箍筋5包括一只内圆箍筋8、一只外圆箍筋9和若干只边撑顶三角形10，其中所述内圆箍筋8的直径长度等于小长轴椭圆6的短轴长度，所述外圆箍筋9的直径长度等于大长轴椭圆7的短轴长度；所述边撑顶三角形10为等腰三角形，将该等腰三角形的底边11与内圆箍筋8相切抵接，并以抵接的切点作为底边11的中点与内圆箍筋8用钢丝进行绑扎使之固定相连，所述等腰三角形的三个顶点均着落在外圆箍筋9上并将该三个顶点分别与外圆箍筋9用钢丝进行绑扎使之固定相连，并使内圆箍筋8和外圆箍筋9处在同一个平面上且相互位置固定，故称该等腰三角形为边撑顶三角形10，若干只所述边撑顶三角形10均匀分布且底边首尾相连使各个底边11呈正多边形连环状固定连接在内圆箍筋8和外圆箍筋9之间，构成同面圆箍筋5；此时该若干只所述边撑顶三角形10的腰边12也是首尾相连使各个腰边12呈正多边形连环状固定连接在外圆箍筋上。

然后将一个同面圆箍筋5作为下底同面圆箍筋13，将内叉椭圆箍筋3的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋13上内圆箍筋8的任意一个直径的两端，本处称该直径为第一直径，并在第一直径的两端即内叉椭圆箍筋3与内圆箍筋8的抵接处绑扎钢丝；然后将外叉椭圆箍筋4的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋13上外圆箍筋9的任意一个直径的两端，本处称该直径为第二直径，并在第二直径的两端即外叉椭圆箍筋4与外圆箍筋9的抵接处绑扎钢丝；然后将另一个同面圆箍筋5作为上底同面圆箍筋14，将内叉椭圆箍筋3的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋14上内圆箍筋8的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋4的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋14上外圆箍筋9的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝；这样就构成了双叉椭圆内外箍圈柱2。

进一步的，将所述内圆箍筋8上的第一直径和外圆箍筋9上的第二直径限制在同一条直线上；这样抵接绑扎后小长轴椭圆与大长轴椭圆处在同一个平面上。

在实际制造时，以符合设计要求的所述外圆箍筋9的半径为R为基准，当每个所述同面圆箍筋5上设置n个边撑顶三角形10时，设所述边撑顶三角形10的底边长为D，腰边长为L，底边上的高为H，所述内圆箍筋的半径为r；则：

D=2R·sin(360/2n)。

L=2R·sin(360/4n)。

H=R·sin(360/2n)·tan(360/4n)；其中H既是边撑顶三角形的底边上的高，也是内圆箍筋与外圆箍筋之间的距离15。

r=R·cos(360/2n)。

当大长轴椭圆7所在的平面与同面圆箍筋5所在的平面的夹角为A时，设所述大长轴椭圆7的长轴的长度为M，所述小长轴椭圆的长轴的长度为N，则：

M=2R/cosA。

N²=（2R·tanA）²+［2R·cos(360/2n)］²。

一般当所述外圆箍筋的设计半径为500mm≤R≤3000mm范围内时采用本方案，并将每个所述同面圆箍筋5上设置的边撑顶三角形10数量控制在5≤n≤15个范围内。

实施例2。

一种双柱笼大直径预制管桩的制作方法，包括如下步骤：

⑴按照设计要求预备混凝土、柱钢筋1、条钢筋、绑扎钢丝和桩头板。

⑵按照设计要求用条钢筋制作若干个外圆箍筋9，然后以外圆箍筋9的半径长度R以及大长轴椭圆7所在的平面与同面圆箍筋5所在的平面的夹角度数A为基准，用条钢筋制作若干个内圆箍筋8、大长轴椭圆7、小长轴椭圆6和边撑顶三角形10。设定外圆箍筋内9安装n个首尾相连的闭环状边撑顶三角形10；则将内圆箍筋8的半径长度做成R·cos(360/2n)，将大长轴椭圆7的短轴做成2R，长轴做成2R/cosA；将小长轴椭圆6的短轴做成R·cos(360/2n)，长轴做成√{（2R·tanA）²+［2R·cos(360/2n)］²}；将边撑顶三角形10的底边11做成2R·sin(360/2n)，腰边12做成2R·sin(360/4n)；

本实施例将外圆箍筋9的半径长度R做成750mm，将大长轴椭圆7所在的平面与同面圆箍筋5所在的平面的夹角度数A做成10度。在外圆箍筋内9安装六个首尾相连的闭环状边撑顶三角形10；此时，所述边撑顶三角形的等腰三角形的底边边长等于外圆箍筋的半径长度，内圆箍筋8的半径长度649.5mm，大长轴椭圆7的短轴长度为1500mm，长轴长度为1523.2mm，小长轴椭圆6的短轴长度为1299mm，长轴长度为1325.6mm；将边撑顶三角形10的底边11的长度为750mm，两个腰边12的长度为388.1mm；此时边撑顶三角形10的高为100.5mm。

⑶将内圆箍筋8和外圆箍筋9摆放在同一个圆心上，将n个边撑顶三角形10均匀分布摆放在内圆箍筋8和外圆箍筋9之间，此时n个边撑顶三角形10在内圆箍筋8和外圆箍筋9之间的圆环内构成一个闭环，并且每个边撑顶三角形10的底边11的中点与内圆箍筋8相切，三个顶点与外圆箍筋9相抵接，将底边11中点与内圆箍筋8相切的位置以及三个顶点与外圆箍筋9相抵接的位置分别用钢丝进行绑扎，做成同面圆箍筋5；此时内圆箍筋8和外圆箍筋9在同一个平面上的圆箍筋，如此制作若干个同面圆箍筋5。本实施例将六个边撑顶三角形10均匀分布摆放在内圆箍筋8和外圆箍筋9之间，六个边撑顶三角形10在内圆箍筋8和外圆箍筋9之间的圆环内构成一个闭环，采用上述规格材料制作出的同面圆箍筋5中外圆箍筋与内圆箍筋之间的距离15为100.5mm。

⑷取两个小长轴椭圆6，在前制作小长轴椭圆6时将两个小长轴椭圆6互相穿插构成连锁状，将两个小长轴椭圆6互相交叉并将其短轴互相重合，然后将交叉位置用钢丝进行绑扎，做成内叉椭圆箍筋3。

⑸取两个大长轴椭圆7，在前制作大长轴椭圆7时将两个大长轴椭圆7互相穿插构成连锁状，将两个大长轴椭圆7互相交叉并将其短轴互相重合，然后将交叉位置用钢丝进行绑扎，做成外叉椭圆箍筋4。

⑹取一个同面圆箍筋5作为下底同面圆箍筋13，将内叉椭圆箍筋3的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋13上内圆箍筋8的任意一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋4的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋13上外圆箍筋9的任意一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝；然后另取一个同面圆箍筋5作为上底同面圆箍筋14，将内叉椭圆箍筋3的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋14上内圆箍筋8的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋4的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋14上外圆箍筋9的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝；即做成双叉椭圆内外箍圈柱2，也可称为小段外钢筋笼，这样做好后，还可以将各个用钢丝绑扎后的位置进一步进行焊接。此时，采用上述规格材料制作出的所述双叉椭圆内外箍圈柱的高度即下底同面圆箍筋和上底同面圆箍筋的距离为264.5mm；即小段外钢筋笼的长度为264.5mm，内径为1299mm，外径为1500mm。

⑺取若干个双叉椭圆内外箍圈柱2进行层层叠放，直到达到大直径管桩的设计长度，构成内箍圈柱和外箍圈柱并由若干个边撑顶三角形10固定连接的结构，然后在内箍圈柱和外箍圈柱上装接柱钢筋1并绑扎钢丝和/或焊接进行固定，得到双层钢筋柱笼。本实施例采用29个双叉椭圆内外箍圈柱2进行层层叠放，采用8米长的柱钢筋1，在内箍圈柱上装接24根，在外箍圈柱上装接20根并用钢丝绑扎，柱钢筋1的直径为20mm，条钢筋的直径为10mm，实际得到内径为1249mm，外径为1550mm，箍圈长度为7960mm，总长度为8000mm的双层钢筋柱笼。

⑻然后按照常用方法将双层钢筋柱笼的两端固定装接桩头板，再将双层钢筋柱笼放置于离心钢模内，并与预应力钢筋锚固板、张拉板、张拉杆连接；然后拌和高强度混凝土，将混凝土浇注在钢模内，并进行离心挤密成型，再经过养护和拆模，得到双柱笼大直径预制管桩。

为了提高这种双柱笼大直径预制管桩的生产质量，在实际工作中还可以在第⑺步完成后再在双层钢筋柱笼外表面的柱钢筋1外侧再包覆一圈钢丝网，在双层钢筋柱笼内表面的柱钢筋1内侧再环绕衬贴一圈钢丝网，然后再进行第⑻步。

Claims (9)

1.一种双柱笼大直径预制管桩，包括混凝土、柱钢筋和桩头板，其特征在于还包括双叉椭圆内外箍圈柱，将若干个双叉椭圆内外箍圈柱上下层叠，然后在层叠后的双叉椭圆内外箍圈柱上固定装接柱钢筋构成双层钢筋柱笼，再在两端固定装接桩头板，然后安装离心钢模，再浇筑混凝土，经过离心挤密、养护和拆模，得到双柱笼大直径预制管桩；

所述双叉椭圆内外箍圈柱包括一套内叉椭圆箍筋、一套外叉椭圆箍筋和两只规格相同的同面圆箍筋；所述内叉椭圆箍筋包括两只规格相同的小长轴椭圆，该两只小长轴椭圆互相交叉且其短轴处在同一轴心线上并在交叉点绑扎钢丝构成内叉椭圆箍筋；所述外叉椭圆箍筋包括两只规格相同的大长轴椭圆，该两只大长轴椭圆互相交叉且其短轴处在同一轴心线上并在交叉点绑扎钢丝构成外叉椭圆箍筋；所述同面圆箍筋包括一只内圆箍筋、一只外圆箍筋和若干只边撑顶三角形，其中所述内圆箍筋的直径长度等于小长轴椭圆的短轴长度，所述外圆箍筋的直径长度等于大长轴椭圆的短轴长度；所述边撑顶三角形为等腰三角形，所述等腰三角形的底边与内圆箍筋相切，并以切点作为底边的中点与内圆箍筋绑扎钢丝固定相连，所述等腰三角形的三个顶点均着落在外圆箍筋上并将该三个顶点分别与外圆箍筋绑扎钢丝固定相连，使内圆箍筋和外圆箍筋处在同一个平面上且相互位置固定，故称该等腰三角形为边撑顶三角形，若干只所述边撑顶三角形均匀分布且底边首尾相连呈环状固定连接在内圆箍筋和外圆箍筋之间构成同面圆箍筋；

将一个同面圆箍筋作为下底同面圆箍筋，将内叉椭圆箍筋的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋上内圆箍筋的一个第一直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋上外圆箍筋的一个第二直径的两端并在抵接处绑扎钢丝；然后将另一个同面圆箍筋作为上底同面圆箍筋，将内叉椭圆箍筋的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋上内圆箍筋的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋上外圆箍筋的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝；即构成双叉椭圆内外箍圈柱。

2.根据权利要求1所述的双柱笼大直径预制管桩，其特征在于所述内圆箍筋上的第一直径和外圆箍筋上的第二直径在同一条直线上。

3.根据权利要求2所述的双柱笼大直径预制管桩，其特征在于当所述外圆箍筋的半径为R，每个所述同面圆箍筋上设置n个边撑顶三角形时，设所述边撑顶三角形的底边长为D，腰边长为L，底边上的高为H，所述内圆箍筋的半径为r；则：

D=2R·sin(360/2n),

L=2R·sin(360/4n),

H= R·sin(360/2n)·tan(360/4n)，

r=R·cos(360/2n)；

其中H既是边撑顶三角形的底边上的高，也是内圆箍筋与外圆箍筋之间的距离。

4.根据权利要求3所述的双柱笼大直径预制管桩，其特征在于当大长轴椭圆所在的平面与同面圆箍筋所在的平面的夹角为A时，设所述大长轴椭圆的长轴的长度为M，所述小长轴椭圆的长轴的长度为N，则：

M=2R/cosA，

N²=（2R·tanA）²+［2R·cos(360/2n)］²。

5.根据权利要求4所述的双柱笼大直径预制管桩，其特征在于当所述外圆箍筋的半径为500mm≤R≤3000mm时，每个所述同面圆箍筋上设置的边撑顶三角形数量为5≤n≤15个。

6.根据权利要求5所述的双柱笼大直径预制管桩，其特征在于当所述外圆箍筋的半径为600mm≤R≤900mm时，每个所述同面圆箍筋上设置的边撑顶三角形数量为n=6个。

7.根据权利要求6所述的双柱笼大直径预制管桩，其特征在于所述外圆箍筋的半径为750mm，边撑顶三角形的底边长为750mm，腰边长为388.1mm，高即外圆箍筋与内圆箍筋之间的距离为100.5mm，内圆箍筋的半径为649.5mm。

8.根据权利要求7所述的双柱笼大直径预制管桩，其特征在于所述大长轴椭圆所在的平面与同面圆箍筋所在的平面的夹角做成为10度，所述大长轴椭圆的长轴长度为1523.2mm，所述小长轴椭圆的长轴长度为1325.6mm，所述双叉椭圆内外箍圈柱的高度即两只同面圆箍筋的距离为264.5mm。

9.一种双柱笼大直径预制管桩的制作方法，包括如下步骤：

⑴按照设计要求预备混凝土、柱钢筋、条钢筋、钢丝和桩头板；

⑵按照设计要求用条钢筋制作若干个外圆箍筋，以外圆箍筋的半径长度R和大长轴椭圆所在的平面与同面圆箍筋所在的平面的夹角度数A为基础用条钢筋制作若干个内圆箍筋、大长轴椭圆、小长轴椭圆和边撑顶三角形，设定外圆箍筋内安装n个首尾相连的闭环状边撑顶三角形；将内圆箍筋的半径长度做成R·cos(360/2n)，将大长轴椭圆的短轴做成2R，长轴做成2R/cosA；将小长轴椭圆的短轴做成R·cos(360/2n)，长轴做成√{（2R·tanA）²+［R·cos(360/2n)］²}，即这两个数之和的平方根；将边撑顶三角形的底边做成2R·sin(360/2n)，腰边做成2R·sin(360/4n)；

⑶将内圆箍筋和外圆箍筋摆放在同一个圆心上，将n个边撑顶三角形均匀分布摆放在内圆箍筋和外圆箍筋之间，此时n个边撑顶三角形在内圆箍筋和外圆箍筋之间的圆环内构成一个闭环，并且每个边撑顶三角形的底边中点与内圆箍筋相切，三个顶点与外圆箍筋相抵接，将底边中点与内圆箍筋相切的位置以及三个顶点与外圆箍筋相抵接的位置用钢丝进行绑扎，做成同面圆箍筋；即内圆箍筋和外圆箍筋在同一个平面上的圆箍筋，如此制作若干个同面圆箍筋；

⑷取两个小长轴椭圆，在前制作小长轴椭圆时将两个小长轴椭圆互相穿插构成连锁状，将两个小长轴椭圆互相交叉并将其短轴互相重合，然后将交叉位置用钢丝进行绑扎，做成内叉椭圆箍筋；

⑸取两个大长轴椭圆，在前制作大长轴椭圆时将两个大长轴椭圆互相穿插构成连锁状，将两个大长轴椭圆互相交叉并将其短轴互相重合，然后将交叉位置用钢丝进行绑扎，做成外叉椭圆箍筋；

⑹取一个同面圆箍筋作为下底同面圆箍筋，将内叉椭圆箍筋的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋上内圆箍筋的任意一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋的两个下端分别抵接下底同面圆箍筋上外圆箍筋的任意一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝；然后另取一个同面圆箍筋作为上底同面圆箍筋，将内叉椭圆箍筋的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋上内圆箍筋的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，将外叉椭圆箍筋的两个上端分别抵接上底同面圆箍筋上外圆箍筋的一个直径的两端并在抵接处绑扎钢丝，即做成双叉椭圆内外箍圈柱，还可以将各个用钢丝绑扎后的位置进一步进行焊接；

⑺取若干个双叉椭圆内外箍圈柱进行层层叠放，直到达到大直径管桩的设计长度，构成内箍圈柱和外箍圈柱并由若干个边撑顶三角形固定连接，然后在内箍圈柱和外箍圈柱上装接柱钢筋绑扎钢丝和/或焊接进行固定，得到双层钢筋柱笼；

⑻将双层钢筋柱笼的两端固定装接桩头板；

⑼将双层钢筋柱笼放置于离心钢模内，并与预应力钢筋锚固板、张拉板、张拉杆连接；

⑽拌和高强度混凝土，将混凝土浇注在钢模内，并进行离心挤密成型，再经过养护和拆模，得到双柱笼大直径预制管桩。

Images