CN117144904A - 一种预应力管桩及制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种预应力管桩及制备方法，所述预应力管桩包括管桩主体、钢板槽，沿着管桩主体的长度方向设置有竖直排水槽，所述钢板槽上设置有透水网孔，所述钢板槽固定卡接在所述排水槽中，以与所述排水槽形成排水空腔；所述管桩主体的壁厚比同型号标准PHC管桩壁厚增加厚度h，所述管桩主体1的内径为d，所述排水槽的深度与增加厚度h相等。本案解决了现有管桩为了减少管桩孔负摩阻力在桩身开孔而削弱了管桩的强度，只适用于低承载力的复合地基，而不适用于高承载力的地基的技术问题。

Description

一种预应力管桩及制备方法

技术领域

本申请涉及桩基工程技术领域，具体涉及一种预应力管桩及制备方法。

背景技术

桩基础能提高地基承载力和减小地基沉降。然而，在软土层较厚的地区，在上部建筑结构荷载作用下，土体产生固结沉降，使桩侧产生负摩阻力，降低桩基长期承载力，而目前主要通过在管桩管壁设置排水孔，通过排水孔的方式来减少负摩阻力，但在桩身开孔会削弱管桩的强度，导致只适用于低承载力的复合地基，而不适用于高承载力的地基。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种预应力管桩及制备方法，解决了现有技术在桩身开孔削弱了管桩的强度，不适用于高承载力的地基的问题。

本申请第一方面提供了一种预应力管桩，所述预应力管桩包括管桩主体、钢板槽，沿着管桩主体的长度方向设置有竖直排水槽，所述钢板槽上设置有透水网孔，所述钢板槽固定卡接在所述排水槽中，以与所述排水槽形成排水空腔；所述管桩主体的壁厚比同型号标准PHC管桩壁厚增加厚度h，所述管桩主体1的内径为d，所述排水槽的深度与增加厚度h相等。

进一步地，所述排水槽横截面的形状为梯形圆弧槽状，所述排水槽的底面弧长大于所述排水槽的顶面弧长；其中，所述排水槽的底面为靠近所述管桩主体中心的端面。

进一步地，所述钢板槽槽壁竖直方向的夹角为θ`，所述排水槽的槽壁与所述钢板槽槽壁之间具有夹角θ，夹角θ`大于θ，以在所述钢板槽固定卡接在所述排水槽中时防止钢板槽脱落。

进一步地，所述预应力管桩还包括第一端板和第二端板；

第一端板开设有与所述排水槽横截面大小一致的第一端板槽，所述第二端板的直径与所述排水槽的底面弧形直径相同；

所述第一端板和第二端板分别设置在所述管桩主体的顶端和底端。

进一步地，所述预应力管桩还包括第一套箍和第二套箍；

第一套箍和第二套箍分别设有与所述排水槽大小一致的第一套箍槽和第二套箍槽；

所述第一套箍与所述第一端板固接并套设在所述管桩主体的顶端部；

所述第二套箍与所述第二端板固接并套设在所述管桩主体的底端部；

所述第一套箍槽和第二套箍槽位于所述排水槽中。

进一步地，所述钢板槽的底端设置斜钢板封堵，所述斜钢板与所述排水槽的底面之间具有倾斜角α，倾斜角α为锐角。

进一步地，所述管桩主体底端部的圆周设置有与所述斜钢板倾斜角α一致的倾斜面，所述第二套箍形状与所述管桩主体的底端部形状匹配。

进一步地，所述预应力管桩还包括透水土工布，所述透水土工布包裹在钢板槽的外侧。

进一步地，所述透水网孔的直径小于碎石粒径，所述透水网孔的孔间距为碎石粒径的10～30倍。

进一步地，所述钢板槽与透水土工布之间设置有若干个土工布安装机构，所述土工布安装机构包括顶板，所述顶板靠近钢板槽的一侧焊接有螺纹插筒，所述螺纹插筒插入安装在钢板槽内，所述螺纹插筒内螺纹安装有螺纹杆，所述螺纹杆位于钢板槽内的一端焊接有插头，所述螺纹插筒插入钢板槽内的一端通过轴承活动安装有连接环，所述连接环上通过转轴活动安装有若干根分布均匀的第一连接杆，每根所述第一连接杆远离连接环的一端均通过转轴活动安装有第二连接杆，每根所述第二连接杆远离连接环的一端均通过转轴且分布均匀地活动安装在插头上。

本申请第二方面提供了一种预应力管桩制备方法，应用于第一方面所述预应力管桩的制备，所述制备方法包括：

制作预应力钢棒钢筋笼；

在混凝土模具内侧预留排水槽的位置设置排水槽预埋件；

将预应力钢棒钢筋笼放置在设置有排水槽预埋件的混凝土模具中，浇筑混泥土，合模并进行离心养护；

待混凝土达到脱模强度，拆除模板混凝土模具和排水槽预埋件，得到具有排水槽的管桩主体；

在所述管桩主体的排水槽内安装钢板槽。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点及效果：

上述方案中一种预应力管桩，包括管桩主体、钢板槽，沿所述管桩主体的长度方向设置有竖直排水槽，所述钢板槽上设置有透水网孔，所述钢板槽固定卡接在所述排水槽中，以与所述排水槽形成排水空腔；所述管桩主体的壁厚比标准管桩壁厚厚增加厚度h，所述排水槽的深度与增加厚度h相等。

由上述方案可知，上述预应力管桩，通过在管桩主体上长度方向上设置竖直排水槽，并在排水槽中固定卡接具有透水网孔的钢板槽而形成排水空腔，实现通畅排水，加速深厚软土排水固结，消除软土中负摩阻力对桩基承载力的不利影响；此外，所述管桩主体的壁厚比标准管桩壁厚厚增加厚度h，排水槽的深度与增加厚度h相等，相较于现有技术通过在管桩管壁上直接设置排水孔的方式来减少负摩阻力的管桩，本方案管桩的桩身承载能力强度更强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例提供的一种预应力管桩的实施例的剖面图；

图2为图1的a-a截面剖视图；

图3为图2的A处的局部放大示意图；

图4是本申请实施例提供的一种预应力管桩的实施例的第一端板结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种预应力管桩的实施例的第一套箍俯视图和局部图；

图6是本申请实施例提供的一种预应力管桩的实施例的钢板槽结构示意图；

图7为图6的b-b截面剖视图；

图8是本申请实施例提供的一种预应力管桩的实施例的按土层竖向配桩结构示意图；

图9为图8的B处的局部放大示意图；

图10为图9的C处的局部放大示意图；

其中，附图标记如下：

1、管桩主体； 10、排水槽；101、第一端板；101`、第二端板；101a、第一端板槽；101b、锚固孔；102、第一套箍；102`、第二套箍；102a、第一套箍槽；102b、弧形钢板；102c、焊缝；103、预应力钢棒；104、钢板槽；104a、透水网孔；104b、钢板槽槽壁；105、透水土工布；2、标准PHC管桩；3、土工布安装机构；301、顶板；302、螺纹插筒；303、螺纹杆；304、插头；305、连接环；306、第一连接杆；307、第二连接杆。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种预应力管桩及其制备方法，解决了现有管桩为了减少管桩孔负摩阻力在桩身开孔而削弱了管桩的强度，只适用于低承载力的复合地基，而不适用于高承载力的地基的技术问题。

下面将结合本申请中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请的保护范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1、图2和图6，分别为本申请实施例提供的一种预应力管桩的剖面图、图1的a-a截面剖视图和钢板槽的结构示意图。

由图可知，本实施例的预应力管桩包括管桩主体1、钢板槽104，沿着管桩主体的长度方向设置有竖直排水槽10，所述钢板槽104上设置有透水网孔104a，所述钢板槽104固定卡接在所述排水槽10中，以与所述排水槽10形成排水空腔；所述管桩主体1的壁厚比同型号标准PHC管桩壁厚增加厚度h，所述管桩主体1的内径为d，所述排水槽10的深度与增加厚度h相等。

在本实施例中，排水槽10中固定卡接钢板槽104形成排水空腔，可实现通畅排水，加速深厚软土排水固结，消除软土中负摩阻力对桩基承载力的不利影响。另外，管桩主体1的壁厚比同型号标准PHC管桩壁厚增加厚度h，所述排水槽10的深度与增加厚度h相等，即是在管桩主体1的增加厚度h上开设排水槽10，保障了预应力管桩的承载强度。

可以理解的是，本实施所述预应力管桩可与同型号标准PHC管桩联用时，所述管桩主体1的直径较同型号标准PHC管桩直径大2h；与标准的PHC管桩相同，本实施例中的管桩主体1内也设置有用于提升管桩承载性能的预应力钢棒103。

需要说明的是，不同型号的标准PHC管桩的规格如下表1所示：

表1 标准PHC管桩规格

可以理解的是，所述排水槽10的数量可以为一个，也可以为多个，对应的钢板槽104的数量与所述排水槽10的数量匹配。当排水槽10数量为一个时，排水槽10的具体设置可以是管桩本体的任一位置处，本实施例中对此不做具体限定；当排水槽10的数量为多个时，为了排水的均匀性，多个排水槽10可沿管桩主体1的桩周均匀分布。此外，所述增加厚度h优选为15mm～30mm，以在排水槽10中形成具有一定深度的排水空腔，保证排水的通畅性。

在本实施例中，排水槽中固定卡接钢板槽形成排水空腔，可实现通畅排水，加速深厚软土排水固结，消除软土中负摩阻力对桩基承载力的不利影响。另外，管桩主体的壁厚比同型号标准PHC管桩壁厚厚增加厚度h，所述排水槽的深度与增加厚度h相等，即是在管桩增加的厚度h上开设排水槽，保障了预应力管桩的承载强度；此外，本实施所述预应力管桩可与同型号标准PHC管桩联用，实现在软土中采用本实施的预应力管桩，在硬土层及基岩中采用同型号标准PHC管桩。

以上为本申请实施例提供的一种预应力管桩的第一实施例，以下为本申请实施例提供的一种预应力管桩的第二实施例。

请参照图1至图9，本实施例所述预应力管桩包括管桩主体1、钢板槽104；沿着管桩主体1的长度方向设置有竖直排水槽10，所述钢板槽104上设置有透水网孔104a，所述钢板槽104固定卡接在所述排水槽10中，以与所述排水槽10形成排水空腔；所述管桩主体1的壁厚比同型号标准PHC管桩2壁厚增加厚度h，所述排水槽10的深度与增加厚度h相等，即在管桩主体1的增加厚度h上开设排水槽10，预应力管桩的截面没有减少，以保障了预应力管桩的承载强度。

可选地，所述预应力管桩还包括第一端板101、第二端板101`、第一套箍102和第二套箍102`；所述第一端板101开设有与所述排水槽10横截面大小一致的第一端板槽101a，所述第二端板101`的直径与所述排水槽10的底面弧形直径相同；所述第一端板101和第二端板101`分别设置在所述管桩主体1的顶端和底端。

可选地，所述排水槽10横截面的形状为梯形圆弧槽状，所述排水槽10的底面弧长大于所述排水槽10的顶面弧长；其中，所述排水槽10的底面为靠近所述管桩主体1中心的端面。

参阅图4，为本实施例第一端板的结构示意图。

在本实施例中，所述第一端板101圆周开设有第一端板槽101a，所述第一端板槽101a大小与所述排水槽10横截面大小一致；所述第一端板101上开设有锚固孔101b。

可以理解的是，所述第一端板101和第二端板101`可以是一样的结构，比如均开设有端板槽、或没有开设端板槽但直径与所述排水槽10的底面弧形直径相同。

在本实施例，将第二端板101`的直径设置成与所述排水槽10的底面弧形直径相同，主要是为了方便将本实施例的管桩主体1与同型号标准PHC管桩2联用，而在与同型号标准PHC管桩2联用时，本实施例的管桩主体1的直径较同型号标准PHC管桩2直径大2h。

参照图5，为本实施例所述第一套箍的俯视图和局部图。

在本实施例中， 所述第一套箍102包括排水槽钢板和弧形钢板102b。排水槽钢板冲压成型形成第一套箍槽102a，排水槽钢板和弧形钢板102b通过焊缝102c焊接成第一套箍102。

可以理解的是，第二套箍102`的结构可与第一套箍102相同，即所述第一套箍102和第二套箍102`分别设有与所述排水槽10大小一致的第一套箍槽102a和第二套箍槽（图中未标示）；所述第一套箍102与所述第一端板101固接并套设在所述管桩主体1的顶端部；所述第二套箍102`与所述第二端板101`固接并套设在所述管桩主体1的底端部；所述第一套箍槽102a和第二套箍槽位于所述排水槽10中，以便于排水槽10的顺利排水。

可以理解的是，所述第一套箍102和第二套箍102`可分别与所述第一端板101和第二端板101`焊接固定。

本实施例通过将排水槽设置成底面弧长大于顶面弧长的梯形圆弧槽状，以便于将所述钢板槽固定卡接在所述排水槽中而不易脱落。

参阅图3、图6和图7，分别为本实施例图2的A处的局部放大示意图、钢板槽的结构示意图、图6的b-b截面剖视图。

在本实施例中，所述钢板槽104的槽壁竖直方向的夹角为θ`， 当所述钢板槽104安装在排水槽10内时，所述排水槽10的槽壁与所述钢板槽槽壁104b之间的夹角为θ，夹角θ`大于夹角θ，以在所述钢板槽104固定卡接在所述排水槽10中时防止钢板槽104脱落。此外，还可将所述钢板槽104与所述端板焊接固定。

在一种可选实施方式中，所述排水槽10的槽壁与所述钢板槽槽壁104b之间具有夹角θ可以为3°～10°；所述钢板槽槽壁104b竖直方向的夹角θ`比θ大1°～2°。

参阅图8和图9，分别为本申请实施一种预应力管桩按土层竖向配桩结构示意图和图8的B处的局部放大示意图。

在本实施例中，所述预应力管桩可通过第二端板与标准PHC管桩的端板进行连接联用，而在与同型号标准PHC管桩2联用时，本实施例的管桩主体1的直径较同型号标准PHC管桩2直径大2h。

需要说明的是，在本实施例中，所述钢板槽104的底端设置斜钢板封堵，所述斜钢板与所述排水槽10的底面之间具有倾斜角α，倾斜角α为锐角。所述管桩主体1底端部的圆周设置有与所述斜钢板倾斜角α一致的倾斜面。

可以理解的是，为了与所述管桩主体1底端部的圆周的倾斜面相匹配，所述第二套箍102`也设置有与所述管桩主体1底端部的圆周的倾斜面相匹配的套箍倾斜结构。

在一种可选实施方式中，所述倾斜角α优选为45°～60°。

在本实施中，通过将在所述钢板槽104的底端设置斜钢板来封堵钢板槽104的底端，以及将管桩主体1底端部的圆周设置与所述斜钢板一致的倾斜面，以可减小打桩时的阻力，利于施工。

可选的，所述钢板槽104的透水网孔104a的直径小于碎石粒径，所述透水网孔104a的孔间距为碎石粒径的10～30倍；具体地，所述钢板槽104采用1mm～3mm厚的钢板冷压加工成型，所述透水网孔104a直径为3mm～5mm，所述透水网孔104a的孔间距为20mm～100mm。

需要说明的是，管桩主体1增加壁厚h的取值范围可以是15mm～30mm，所述排水槽10的深度与增加壁厚h一致，为15mm～30mm，所述排水槽10的槽宽取值可以为100mm～150mm。

可选地，所述预应力管桩还包括透水土工布105，所述透水土工布105包裹在钢板槽104的外侧。

可以理解的是，和标准的PHC管桩相同，本实施例中的管桩主体内也设置有用于提升管桩承载性能的预应力钢棒。

本实施例所述预应力管桩可采用随钻跟管桩等非挤土工法施工，防止挤土效应造成排水通道淤堵。

在本实施例中，排水槽中固定卡接钢板槽形成排水空腔，可实现通畅排水，加速深厚软土排水固结，消除软土中负摩阻力对桩基承载力的不利影响；另外，通过将排水槽设置成底面弧长大于顶面弧长的梯形圆弧槽状，以便于将所述钢板槽固定卡接在所述排水槽中而不易脱落，保证排水的畅通；此外，管桩主体的壁厚比同型号标准PHC管桩壁厚厚增加厚度h，所述排水槽的深度与增加厚度h相等，即是在管桩增加的厚度h上开设排水槽，管桩截面没有减少，保障了预应力管桩的承载强度；再者，本实施所述预应力管桩可与同型号标准PHC管桩联用，实现在软土中采用本实施例的预应力管桩，在硬土层及基岩中采用同型号标准PHC管桩，以消除在软土层中桩侧的负摩阻力；通过将与同型号标准PHC管桩连接端的管桩主体圆周设置成倾斜面，并将钢板槽的底端设置斜钢板封堵，可减小打桩时的阻力，利于施工。

请参考图8至图10，分别为本申请实施例提供的一种预应力管桩的实施例的按土层竖向配桩结构示意图、图8的B处的局部放大示意图和图9的C处的局部放大示意图。

由图可知，所述钢板槽104与透水土工布105之间设置有若干个土工布安装机构3，所述土工布安装机构3包括顶板301，所述顶板301靠近钢板槽104的一侧焊接有螺纹插筒302，所述螺纹插筒302插入安装在钢板槽104内，所述螺纹插筒302内螺纹安装有螺纹杆303，所述螺纹杆303位于钢板槽104内的一端焊接有插头304，所述螺纹插筒302插入钢板槽104内的一端通过轴承活动安装有连接环305，所述连接环305上通过转轴活动安装有若干根分布均匀的第一连接杆306，每根所述第一连接杆306远离连接环305的一端均通过转轴活动安装有第二连接杆307，每根所述第二连接杆307远离连接环305的一端均通过转轴且分布均匀地活动安装在插头304上。

在本实施例中，通过将螺纹插筒302插入钢板槽104内，通过顶板301将透水土工布105顶在钢板槽的表面，使透水土工布105与钢板槽104紧密贴合，然后拧动螺纹杆303，使螺纹杆303带动插头304向外移动，当螺纹杆303转动时，带动插头304、连接环305、第一连接杆306以及第二连接杆307一起转动，以此同时使第一连接杆306与第二连接杆307之间的夹角变小，由钝角变为锐角，当第一连接杆306转动至与钢板槽相接触时，此时螺纹杆303无法转动且第一连接杆306与顶板301将钢板槽104与透水土工布105紧紧夹住，以此将透水土工布105固定在钢板槽104表面，当透水土工布105出现损坏或达到使用寿命后，反向旋转螺纹杆303即可将土工布安装机构3取下，然后即可进行透水土工布105的更换。

以上为本申请实施例提供的一种预应力管桩的第二实施例，以下为本申请实施例提供的一种预应力管桩制备方法的第三实施例。

本实施例中所述预应力管桩制备方法，应用于所述预应力管桩的制备，所述制备方法包括：

S1、制作预应力钢棒钢筋笼。

可以理解的是，在制作预应力钢棒钢筋笼之前，制作端板与具有套箍槽的第一套箍和第二套箍；所述第一端板和第二端板开设有与排水槽大小一致的端板开槽或所述第一端板和第二端板的直径与所述排水槽的底面至管桩主体的中心距离相等。

具有套箍槽第一套箍和第二套箍分别与所述第一端板和第二端板焊接，所述第一端板和第二端板上均设有锚固孔，通过将预应力钢棒的锚固端穿过所述第一端板和第二端板的锚固孔进行张拉锚固，然后在预应力钢棒上绕制钢筋制成预应力钢棒钢筋笼。

S2、在混凝土模具内侧预留排水槽的位置设置排水槽预埋件。

在本实施例中，所述排水槽预埋件所构成的形状是梯形圆弧槽状；所述排水槽预埋件由2根梯形钢管和1根方形钢管组成，但不限于此。

可以理解的是，所述排水槽预埋件的两端插入所述套箍槽内。

在另一可选实施例中，在混凝土模具内侧预留排水槽的位置设置排水槽预埋件的基础上，还包括在所述混凝土模具的一端内侧设置倾斜预埋件。

S3、将预应力钢棒钢筋笼放置在设置有排水槽预埋件的混凝土模具中，浇筑混泥土，合模并进行离心养护。

在另一可选实施例中，将预应力钢棒钢筋笼放置在设置有排水槽预埋件和倾斜预埋件的混凝土模具中，浇筑混泥土，合模并进行离心养护。在所述混凝土模具的一端内侧设置倾斜预埋件，主要是为了制备一端具有圆周倾斜面的管桩主体，所述圆周倾斜面与所述管桩主体的长度方向的倾斜角为α，且圆周倾斜面在所述管桩主体端面的投影距离与所述排水槽的深度一致；可以理解的是，在设置倾斜预埋件的一端所采用的端板的直径是与所述排水槽的底面至管桩主体的中心距离相等的第一端板，所采用的套箍是与所述倾斜预埋件具有相同倾斜角的第一套箍。

可选地，所述倾斜角α为锐角，优选为45°～60°。

S4、待混凝土达到脱模强度，拆除模板混凝土模具和排水槽预埋件，得到具有排水槽的管桩主体。

在本实施例中，所述管桩主体的壁厚较同型号的标准管桩壁厚厚h，所述管桩主体的增加壁厚h的取值范围可以是15mm～30mm，所述排水槽的深度与增加壁厚h一致，为15mm～30mm，所述排水槽的槽宽取值可以为100mm～150mm。所述排水槽槽深和槽宽的设置以满足通畅排水。

在另一可选实施例中，待混凝土达到脱模强度，拆除模板混凝土模具、排水槽预埋件和倾斜预埋件，得到具有排水槽和一端具有圆周倾斜面的管桩主体。

其中， 所述排水槽横截面的形状为梯形圆弧槽状，所述排水槽的底面弧长大于所述排水槽的顶面弧长；其中，所述排水槽的底面为靠近所述管桩主体中心的端面。

S5、在所述管桩主体的排水槽内安装预先成型的钢板槽。

具体地，通过向钢板槽的两侧槽壁施加压力使其卡入管桩主体的排水槽槽内，钢板槽的两端与第一端板和第二端板焊接形成排水空腔。

在本实施例中，所述钢板槽的长度与所述排水槽的长度一致，所述钢板槽采用1mm～3mm厚的钢板冷压加工成型，所述钢板槽上设置有透水网孔，所述透水网孔的孔间距为碎石粒径的10～30倍；优选地，所述透水网孔直径3mm～5mm，所述透水网孔的孔间距为20mm～100mm。

可选地，所述钢板槽槽壁竖直方向的夹角为θ`， 当所述钢板槽安装在排水槽内时，所述排水槽的槽壁与所述钢板槽槽壁之间具有夹角θ，夹角θ`大于θ，以在所述钢板槽固定卡接在所述排水槽中时防止钢板槽脱落。

优选地，所述排水槽的槽壁与所述钢板槽槽壁之间具有夹角θ为3°～10°；所述钢板槽槽壁竖直方向的夹角为θ`比θ大1°～2°。

可以理解的是，在另一是实施例中，还可将所述钢板槽与所述端板进行焊接固定。

在另一可选实施例中，所述钢板槽位于所述管桩主体底端的端面为具有倾斜角α的倾斜面，且将倾斜面采用斜钢板进行焊接封堵，以与所述具有圆周倾斜面的管桩主体的底端匹配。

在另一实施例中，所述预应力管桩制备方法，在所述管桩主体的排水槽内安装钢板槽之前或之后，还包括以下步骤：在所述钢板槽外表面外侧包裹透水土工布。

由上述可知，本实施例的优点和效果在于：

通过在混凝土模具内设置排水槽预埋件，以制备出带排水槽的管桩主体，并在排水槽中固定卡接带透水网孔的钢板槽以形成排水空腔，可实现通畅排水，加速深厚软土排水固结，消除软土中负摩阻力对桩基承载力的不利影响。

管桩主体的壁厚比同型号标准PHC管桩壁厚厚增加厚度h，排水槽开设在增加厚度h上，不影响管桩主体的强度，保障了预应力管桩的承载强度。

相对于透水混凝土排水管桩，本案采用透水网孔的钢板槽卡入管桩主体的排水槽槽内形成排水空腔，没有增加生产工序，并且施工安装简便，适用性强。

将所述排水槽形状设置成梯形圆弧槽状，且所述排水槽的底面弧长大于所述排水槽的顶面弧长，而所述钢板槽槽壁竖直方向的夹角θ`比所述排水槽的槽壁与所述钢板槽槽壁之间具有夹角θ大1°～2°，能有效防止钢板槽在打桩时脱落。

本实施所述预应力管桩可与同型号标准PHC管桩联用，实现在软土中采用本实施例的预应力管桩，在硬土层及基岩中采用同型号标准PHC管桩，以消除在软土层中桩侧的负摩阻力。

通过将管桩主体与标准PHC管桩连接的一端制成具有圆周倾斜面的端部，并将套箍和钢板槽也设置成具有相同倾角的倾斜面，大大减小了打桩的阻力，便于施工。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种预应力管桩，其特征在于：所述预应力管桩包括管桩主体、钢板槽，沿着管桩主体的长度方向设置有竖直排水槽，所述钢板槽上设置有透水网孔，所述钢板槽固定卡接在所述排水槽中，以与所述排水槽形成排水空腔；所述管桩主体的壁厚比同型号标准PHC管桩壁厚增加厚度h，所述管桩主体1的内径为d，所述排水槽的深度与增加厚度h相等。

2.根据权利要求1所述的预应力管桩，其特征在于，所述排水槽横截面的形状为梯形圆弧槽状，所述排水槽的底面弧长大于所述排水槽的顶面弧长；其中，所述排水槽的底面为靠近所述管桩主体中心的端面。

3.根据权利要求2所述的预应力管桩，其特征在于，所述钢板槽槽壁竖直方向的夹角为θ`，所述排水槽的槽壁与所述钢板槽槽壁之间具有夹角θ，夹角θ`大于θ，以在所述钢板槽固定卡接在所述排水槽中时防止钢板槽脱落。

4.根据权利要求2或3所述的预应力管桩，其特征在于，所述预应力管桩还包括第一端板和第二端板；

第一端板开设有与所述排水槽横截面大小一致的第一端板槽，所述第二端板的直径与所述排水槽的底面弧形直径相同；

所述第一端板设置在所述管桩主体的顶端，所述第二端板设置在所述管桩主体的底端。

5.根据权利要求4所述的预应力管桩，其特征在于，所述预应力管桩还包括第一套箍和第二套箍；

所述第一套箍设有与所述排水槽大小一致的第一套箍槽，所述第二套箍设有与所述排水槽大小一致的第二套箍槽；

所述第一套箍与所述第一端板固接并套设在所述管桩主体的顶端部；

所述第二套箍与所述第二端板固接并套设在所述管桩主体的底端部；

所述第一套箍槽和第二套箍槽位于所述排水槽中。

6.根据权利要求5所述的预应力管桩，其特征在于，所述钢板槽的底端设置斜钢板封堵，所述斜钢板与所述排水槽的底面之间具有倾斜角α，倾斜角α为锐角。

7.根据权利要求6所述的预应力管桩，其特征在于，所述管桩主体底端部的圆周设置有与所述斜钢板倾斜角α一致的倾斜面，所述第二套箍形状与所述管桩主体的底端部形状匹配。

8.根据权利要求1所述的预应力管桩，其特征在于，所述预应力管桩还包括透水土工布，所述透水土工布包裹在钢板槽的外侧。

9.根据权利要求1所述的预应力管桩，其特征在于，所述透水网孔的直径小于碎石粒径，所述透水网孔的孔间距为碎石粒径的10～30倍。

10.一种预应力管桩制备方法，应用于如权利要求1-9任意一项所述预应力管桩的制备，其特征在于，所述制备方法包括：

制作预应力钢棒钢筋笼；

在混凝土模具内侧预留排水槽的位置设置排水槽预埋件；

将预应力钢棒钢筋笼放置在设置有排水槽预埋件的混凝土模具中，浇筑混泥土，合模并进行离心养护；

待混凝土达到脱模强度，拆除模板混凝土模具和排水槽预埋件，得到具有排水槽的管桩主体；

在所述管桩主体的排水槽内安装预先成型的钢板槽。