CN114045822A - 一种抗拔空心桩及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种抗拔空心桩及其施工方法，一种抗拔空心桩包括外钢筋笼和空心桩本体，外钢筋笼通过混凝土浇筑与空心桩本体一体成型，空心桩本体内设有支撑物、内钢筋笼和混凝土注芯，混凝土注芯位于支撑物上，内钢筋笼与混凝土注芯一体成型，空心桩本体内设有凸起物，凸起物的一侧通过混凝土浇筑与空心桩本体一体成型，凸起物的另一侧与混凝土注芯一体成型；其施工方法为：空心桩制作阶段：通过浇筑混凝土得到空心桩本体，使凸起物的一侧暴露于空心桩本体的混凝土外；沉桩阶段；灌芯阶段：将支撑物放入空心桩本体内，将内钢筋笼放置于支撑物上，向空心桩本体内灌注混凝土，得到混凝土注芯。本申请具有改善抗拔空心桩存在安全隐患的缺陷的效果。

Description

一种抗拔空心桩及其施工方法
技术领域
本申请涉及建筑桩基的领域，尤其是涉及一种抗拔空心桩及其施工方法。
背景技术
抗拔桩在建筑结构中用于承受竖向的拉力。抗拔空心桩是将预应力空心桩沉入土层中，在空心桩内部插入钢筋后，向空心桩内灌注混凝土得到的。通过混凝土灌芯的方法，可一定程度提高空心桩的抗拔能力。
参照图1，相关技术中的一种抗拔空心桩包括第一钢筋笼1，第一钢筋笼1通过混凝土浇筑一体成型得到抗拔桩桩身2，抗拔桩桩身2竖直设置。抗拔桩桩身2内设有托板3和第二钢筋笼4，托板3水平设置，托板3的外壁与抗拔桩桩身2的内壁抵触。第二钢筋笼4竖直设置于托板3上，第二钢筋笼4的一端位于抗拔桩桩身2外。第二钢筋笼4通过混凝土浇筑一体成型得到抗拔桩注芯5，抗拔桩注芯5的外壁与抗拔桩桩身2的内壁抵触，抗拔桩注芯5的顶部与抗拔桩桩身2的顶部齐平。
针对上述中的相关技术，发明人认为，当上述技术中的抗拔空心桩承受轴向拉力时，通过抗拔桩桩身与土层之间的摩擦力维持地下结构的稳定。而抗拔桩注芯虽然有利于提高抗拔能力，但抗拔桩注芯与抗拔桩桩身之间通过摩擦力和混凝土的粘结力保持平衡，在承受较大竖向力时易发生相对移动，使得抗拔空心桩存在一定的安全隐患。
发明内容
为了改善抗拔空心桩存在安全隐患的缺陷，本申请提供一种抗拔空心桩及其施工方法。
第一方面，本申请提供的一种抗拔空心桩，采用如下的技术方案：
一种抗拔空心桩，包括外钢筋笼和空心桩本体，所述外钢筋笼通过混凝土浇筑与所述空心桩本体一体成型，所述空心桩本体内设有支撑物、内钢筋笼和混凝土注芯，所述混凝土注芯位于所述支撑物上，所述内钢筋笼与所述混凝土注芯一体成型，所述空心桩本体内设有凸起物，所述凸起物的一侧通过混凝土浇筑与所述空心桩本体一体成型，所述凸起物的另一侧与所述混凝土注芯一体成型。
通过采用上述技术方案，通过凸起物的设置，使凸起物将空心桩本体与混凝土注芯连接，提高了连接强度和粘结能力，降低了空心桩本体与混凝土注芯发生相对移动的可能性，改善了抗拔空心桩存在安全隐患的缺陷。
可选的，所述外钢筋笼上设有固定钢筋，所述凸起物连接于所述固定钢筋上。
通过采用上述技术方案，将凸起物通过固定钢筋连接于外钢筋笼上，提高了凸起物的稳定性，从而进一步提高空心桩本体与混凝土注芯之间的连接强度。
可选的，所述凸起物为连接钢筋，所述连接钢筋的两端连接于所述外钢筋笼上。
通过采用上述技术方案，连接钢筋将空心桩本体与混凝土注芯连接的同时，也将外钢筋笼上的钢筋连接，提高了抗拔空心桩整体的紧凑性和稳定性，进一步提高了抗拔空心桩的承载能力和安全性能。
可选的，所述凸起物为抗剪钢筋。
通过采用上述技术方案，将凸起物设置为抗剪钢筋，在增加空心桩本体与混凝土注芯之间连接强度的同时，也提高了抗拔空心桩的抗剪能力。
可选的，所述抗剪钢筋远离所述空心桩本体的一侧设有连接物。
通过采用上述技术方案，连接物的设置进一步提高了空心桩本体与混凝土注芯之间的连接强度，同时提高了抗拔空心桩整体的强度。
可选的，所述连接物将若干根抗剪钢筋连接。
通过采用上述技术方案，通过连接物将抗剪钢筋连接，使得抗拔空心桩的内部连接更加紧密，提高了抗拔空心桩的承载能力。
可选的，所述连接物为钢板，所述钢板为楔形，所述钢板顶部的横截面大于所述钢板底部的横截面。
通过采用上述技术方案，楔形钢板设置有利于将混凝土注芯与抗剪钢筋紧密连接，从而进一步提高混凝土注芯与空心桩本体之间的稳定性。
可选的，所述支撑物为托盘，所述托盘包括支撑盘和支撑杆，所述支撑盘位于所述混凝土注芯底部，所述支撑杆连接于所述支撑盘上，所述支撑杆的一端弯折，所述支撑杆弯折的一端与所述空心桩本体抵触。
通过采用上述技术方案，通过支撑盘对内钢筋笼和混凝土注芯起到支撑作用，对抗拔空心桩的尺寸进行设计时，根据混凝土注芯所需高度确定支撑杆的长度，使得施工时混凝土注芯的高度便于控制，提高了施工的便利性和准确度。
可选的，所述支撑杆与所述支撑盘转动连接。
通过采用上述技术方案，支撑盘与支撑杆能够发生相对转动，使得支撑盘便于放入空心桩本体内部，进一步提高了施工的便利性。
第二方面，本申请提供的一种抗拔空心桩的施工方法，采用如下的技术方案：
一种抗拔空心桩的施工方法，包括如下步骤：
空心桩制作阶段：通过浇筑混凝土得到所述空心桩本体，使所述凸起物的一侧暴露于所述空心桩本体的混凝土外；
沉桩阶段：将所述空心桩本体沉入土层中；
灌芯阶段：将所述支撑物放入所述空心桩本体内，将所述内钢筋笼放置于所述支撑物上，向所述空心桩本体内灌注混凝土，得到所述混凝土注芯，使所述凸起物的一侧一体成型于所述混凝土注芯内。
通过采用上述技术方案，制作空心桩本体时，将凸起物的一侧暴露于空心桩本体的混凝土外，灌芯过程中，将凸起物暴露在外的部分浇筑于混凝土注芯内，从而起到将空心桩本体与混凝土注芯连接的作用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过凸起物的设置，使凸起物将空心桩本体与混凝土注芯连接，提高了连接强度和粘结能力，降低了空心桩本体与混凝土注芯发生相对移动的可能性，改善了抗拔空心桩存在安全隐患的缺陷；
2.连接钢筋将空心桩本体与混凝土注芯连接的同时，也将外钢筋笼上的钢筋连接，提高了抗拔空心桩整体的紧凑性和稳定性，进一步提高了抗拔空心桩的承载能力和安全性能；
3.通过支撑盘对内钢筋笼和混凝土注芯起到支撑作用，对抗拔空心桩的尺寸进行设计时，根据混凝土注芯所需高度确定支撑杆的长度，使得施工时混凝土注芯的高度便于控制，提高了施工的便利性和准确度。
附图说明
图1是相关技术中一种抗拔空心桩的结构示意图。
图2是本申请实施例一种抗拔空心桩的结构示意图。
图3是本申请实施例1中外钢筋笼、固定钢筋和抗剪钢筋的结构示意图。
图4是本申请实施例1中空心桩本体、托盘和内钢筋笼的结构示意图。
图5是本申请实施例1中托盘的结构示意图。
图6是本申请实施例1中内钢筋笼的结构示意图。
图7是本申请实施例1一种抗拔空心桩的俯视图。
图8是沿图7中A-A线的剖视图。
图9是本申请实施例2中外钢筋笼、固定钢筋、抗剪钢筋和钢板的结构示意图。
图10是本申请实施例2一种抗拔空心桩的俯视图。
图11是沿图10中B-B线的剖视图。
图12是本申请实施例3中外钢筋笼、固定钢筋和连接钢筋的结构示意图。
图13是本申请实施例3一种抗拔空心桩的俯视图。
图14是沿图13中C-C线的剖视图。
附图标记说明：1、第一钢筋笼；2、抗拔桩桩身；3、托板；4、第二钢筋笼；5、抗拔桩注芯；6、外钢筋笼；61、外主筋；62、外加强筋；7、内钢筋笼；71、内主筋；72、内加强筋；8、混凝土注芯；9、空心桩本体；10、固定钢筋；11、抗剪钢筋；12、托盘；121、支撑盘；122、连接环；123、支撑杆；13、钢板；14、连接钢筋。
具体实施方式
以下结合附图2-14对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种抗拔空心桩。参照图2，一种抗拔空心桩包括外钢筋笼6、内钢筋笼7和混凝土注芯8，外钢筋笼6通过离心法与混凝土一体成型得到空心桩本体9，内钢筋笼7和混凝土注芯8位于空心桩本体9内。混凝土注芯8的顶部与空心桩本体9的顶部齐平，混凝土注芯8的外壁与空心桩本体9的内壁贴合。内钢筋笼7通过混凝土浇筑一体成型于混凝土注芯8内，内钢筋笼7的一端位于空心桩本体9外。本实施例中，空心桩本体9为管桩，空心桩本体9还可以是空心方桩。
实施例1
参照图3，外钢筋笼6包括外主筋61和外加强筋62，外主筋61竖直设置，多根外主筋61围绕外钢筋笼6的轴线成环形阵列。外加强筋62为圆环形钢筋，外加强筋62套设于所有外主筋61外，外加强筋62的轴线与外钢筋笼6的轴线重合。多个外加强筋62沿外钢筋笼6的轴线排列，相邻两个外加强筋62之间的间隔相等。外主筋61通过焊接的方式固定连接于外加强筋62上。
参照图3，外钢筋笼6内设有固定钢筋10，固定钢筋10竖直设置，固定钢筋10的底部位于外钢筋笼6内，固定钢筋10的顶部与外主筋61的顶部齐平，固定钢筋10通过焊接的方式与外加强筋62固定连接。多根固定钢筋10围绕外钢筋笼6的轴线成环形阵列。固定钢筋10上设有多个抗剪钢筋11，抗剪钢筋11为“几”字形，抗剪钢筋11的一侧通过焊接的方式固定连接于固定钢筋10上，抗剪钢筋11的另一侧向外钢筋笼6的轴线方向延伸。多个抗剪钢筋11沿固定钢筋10的长度方向排列，相邻两个抗剪钢筋11之间的间隔相等。
参照图4和图5，空心桩本体9内设有托盘12，托盘12包括支撑盘121、连接环122和支撑杆123。支撑盘121位于空心桩本体9内，支撑盘121的轴线与空心桩本体9的轴线重合，支撑盘121的外壁与空心桩本体9的内壁抵触。连接环122为圆弧形，连接环122的两端固定连接于支撑盘121上，多个连接环122围绕支撑盘121的轴线成环形阵列。支撑杆123竖直设置，支撑杆123的数量与连接环122的数量对应，支撑杆123的底部为钩状，支撑杆123的底部钩设于连接环122上。支撑杆123的顶部向远离支撑盘121轴线的方向弯折，支撑杆123弯折的一端与空心桩本体9的顶部抵触。
参照图4和图6，内钢筋笼7包括内主筋71和内加强筋72，内主筋71竖直设置，多根内主筋71围绕空心桩本体9的轴线成方形阵列。内加强筋72为方环形钢筋，内加强筋72套设于所有内主筋71外，内加强筋72的轴线与内钢筋笼7的轴线重合。多个内加强筋72沿内钢筋笼7的轴线方向排列，相邻两个内加强筋72之间的间隔相等。内主筋71通过焊接的方式固定连接于内加强筋72上。内加强筋72位于空心桩本体9内，内主筋71的一端延伸至空心桩本体9外。
参照图7和图8，内钢筋笼7和混凝土注芯8位于支撑盘121上，混凝土注芯8的底部与支撑盘121抵触。内加强筋72通过混凝土浇筑一体成型于混凝土注芯8内，内主筋71的底部与支撑盘121的顶部抵触，内主筋71通过混凝土浇筑一体成型于混凝土注芯8内，内主筋71的顶部位于混凝土注芯8外。固定钢筋10通过混凝土浇筑一体成型于空心桩本体9内，抗剪钢筋11与固定钢筋10连接的一侧通过混凝土浇筑一体成型于空心桩本体9内，抗剪钢筋11的另一侧通过混凝土浇筑一体成型于混凝土注芯8内。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，抗剪钢筋11上连接有钢板13。
参照图9，钢板13设有多组，多组钢板13围绕外钢筋笼6的轴线成环形阵列。每组钢板13的位置与两根相邻的固定钢筋10的位置对应，每组钢板13的数量与一根固定钢筋10上抗剪钢筋11的数量相等，同组的钢板13沿外钢筋笼6的轴线方向排列，相邻两块钢板13之间的间隔相等。每块钢板13的外壁与两个高度相同的抗剪钢筋11固定连接。
参照图9，本实施例中，钢板13为楔形。钢板13的横截面为圆弧形，钢板13向远离外钢筋笼6轴线的方向凸起，钢板13的轴线与外钢筋笼6的轴线重合。钢板13的纵截面为梯形，钢板13内壁的顶部向靠近外钢筋笼6轴线的方向倾斜。
参照图9，本实施例中，固定钢筋10设有四根，钢板13设有两组，两组钢板13相对设置，每组钢板13与两根相邻固定钢筋10上的抗剪钢筋11固定连接。
参照图10和图11，钢板13通过混凝土浇筑一体成型于混凝土注芯8内。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，固定钢筋10上没有抗剪钢筋11，且固定钢筋10上设有连接钢筋14。
参照图12，连接钢筋14设有多组，以两根相邻的固定钢筋10为一组，每组固定钢筋10与一组连接钢筋14对应。连接钢筋14水平架设于同组的两根固定钢筋10之间，连接钢筋14的两端向下弯折，连接钢筋14弯折的部分通过焊接的方式固定连接于固定钢筋10上。每组连接钢筋14设有多根，同组的多根连接钢筋14沿外钢筋笼6的轴线方向排列，相邻两根连接钢筋14之间的间隔相等。本实施例中，固定钢筋10设有四根，连接钢筋14设有两组，两组连接钢筋14相对设置，每组连接钢筋14设有三根。
参照图13和图14，连接钢筋14通过混凝土浇筑一体成型于混凝土注芯8内，连接钢筋14的两端通过混凝土浇筑一体成型于空心桩本体9内。
本申请实施例一种抗拔空心桩的实施原理为：通过在外钢筋笼6上设置抗剪钢筋11或连接钢筋14，使得空心桩本体9和混凝土注芯8之间通过抗剪钢筋11或连接钢筋14连接，大幅提高了连接强度，使得空心桩本体9和混凝土注芯8发生相对位移的可能性降低，改善了抗拔空心桩存在安全隐患的缺陷。
应用例
本申请应用例公开一种抗拔空心桩施工方法。
应用例1
应用例1以实施例1为基础。
一种抗拔空心桩施工方法，包括如下步骤：
S1、钢筋笼制作阶段：制作外钢筋笼6和内钢筋笼7，将抗剪钢筋11焊接于固定钢筋10上，再将固定钢筋10焊接于外加强筋62上；
S2、空心桩制作阶段：使用离心法制作空心桩本体9，使抗剪钢筋11的一侧暴露于空心桩本体9的混凝土外；
S3、沉桩阶段：通过沉桩设备将空心桩本体9沉入土层中；
S4、灌芯阶段：将托盘12放入空心桩本体9内，使支撑盘121水平放置，使支撑杆123弯折的一端与空心桩本体9顶部抵触，将内钢筋笼7放置于支撑盘121上，向空心桩本体9内灌注混凝土，得到顶部与空心桩本体9齐平的混凝土注芯8，使抗剪钢筋11的一侧一体成型于混凝土注芯8内，完成抗拔空心桩的施工。
应用例2
应用例2以实施例2为基础。
一种抗拔空心桩施工方法，包括如下步骤：
S1、钢筋笼制作阶段：制作外钢筋笼6和内钢筋笼7，将抗剪钢筋11焊接于固定钢筋10上，再将钢板13焊接于抗剪钢筋11上，最后将固定钢筋10焊接于外加强筋62上；
S2、空心桩制作阶段：使用离心法制作空心桩本体9，使抗剪钢筋11的一侧暴露于空心桩本体9的混凝土外；
S3、沉桩阶段：通过沉桩设备将空心桩本体9沉入土层中；
S4、灌芯阶段：将托盘12放入空心桩本体9内，使支撑盘121水平放置，使支撑杆123弯折的一端与空心桩本体9顶部抵触，将内钢筋笼7放置于支撑盘121上，向空心桩本体9内灌注混凝土，得到顶部与空心桩本体9齐平的混凝土注芯8，使抗剪钢筋11的一侧一体成型于混凝土注芯8内，完成抗拔空心桩的施工。
应用例3
应用例3以实施例3为基础。
一种抗拔空心桩施工方法，包括如下步骤：
S1、钢筋笼制作阶段：制作外钢筋笼6和内钢筋笼7，将连接钢筋14焊接于固定钢筋10上，再将固定钢筋10焊接于外加强筋62上；
S2、空心桩制作阶段：使用离心法制作空心桩本体9，使连接钢筋14的中间部分暴露于空心桩本体9的混凝土外；
S3、沉桩阶段：通过沉桩设备将空心桩本体9沉入土层中；
S4、灌芯阶段：将托盘12放入空心桩本体9内，使支撑盘121水平放置，使支撑杆123弯折的一端与空心桩本体9顶部抵触，将内钢筋笼7放置于支撑盘121上，向空心桩本体9内灌注混凝土，得到顶部与空心桩本体9齐平的混凝土注芯8，使连接钢筋14的中间部分一体成型于混凝土注芯8内，完成抗拔空心桩的施工。
以上均为本申请的较佳实施例和应用例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗拔空心桩，其特征在于：包括外钢筋笼(6)和空心桩本体(9)，所述外钢筋笼(6)通过混凝土浇筑与所述空心桩本体(9)一体成型，所述空心桩本体(9)内设有支撑物、内钢筋笼(7)和混凝土注芯(8)，所述混凝土注芯(8)位于所述支撑物上，所述内钢筋笼(7)与所述混凝土注芯(8)一体成型，所述空心桩本体(9)内设有凸起物，所述凸起物的一侧通过混凝土浇筑与所述空心桩本体(9)一体成型，所述凸起物的另一侧与所述混凝土注芯(8)一体成型。
2.根据权利要求1所述的一种抗拔空心桩，其特征在于：所述外钢筋笼(6)上设有固定钢筋(10)，所述凸起物连接于所述固定钢筋(10)上。
3.根据权利要求1所述的一种抗拔空心桩，其特征在于：所述凸起物为连接钢筋(14)，所述连接钢筋(14)的两端连接于所述外钢筋笼(6)上。
4.根据权利要求1所述的一种抗拔空心桩，其特征在于：所述凸起物为抗剪钢筋(11)。
5.根据权利要求4所述的一种抗拔空心桩，其特征在于：所述抗剪钢筋(11)远离所述空心桩本体(9)的一侧设有连接物。
6.根据权利要求5所述的一种抗拔空心桩，其特征在于：所述连接物将若干根抗剪钢筋(11)连接。
7.根据权利要求5所述的一种抗拔空心桩，其特征在于：所述连接物为钢板(13)，所述钢板(13)为楔形，所述钢板(13)顶部的横截面大于所述钢板(13)底部的横截面。
8.根据权利要求1所述的一种抗拔空心桩，其特征在于：所述支撑物为托盘(12)，所述托盘(12)包括支撑盘(121)和支撑杆(123)，所述支撑盘(121)位于所述混凝土注芯(8)底部，所述支撑杆(123)连接于所述支撑盘(121)上，所述支撑杆(123)的一端弯折，所述支撑杆(123)弯折的一端与所述空心桩本体(9)抵触。
9.根据权利要求8所述的一种抗拔空心桩，其特征在于：所述支撑杆(123)与所述支撑盘(121)转动连接。
10.权利要求1-9任一所述的一种抗拔空心桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
空心桩制作阶段：通过浇筑混凝土得到所述空心桩本体(9)，使所述凸起物的一侧暴露于所述空心桩本体(9)的混凝土外；
沉桩阶段：将所述空心桩本体(9)沉入土层中；
灌芯阶段：将所述支撑物放入所述空心桩本体(9)内，将所述内钢筋笼(7)放置于所述支撑物上，向所述空心桩本体(9)内灌注混凝土，得到所述混凝土注芯(8)，使所述凸起物的一侧一体成型于所述混凝土注芯(8)内。
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