CN203855955U - 现浇式预应力钢板混凝土桩及支护桩墙 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种现浇式预应力钢板混凝土桩及支护桩墙，该现浇式预应力钢板混凝土桩包括由钢板组成的空心外壳体、在所述空心外壳体内部现浇而成的混凝土和设置在所述混凝土中的多根预应力筋，所述空心外壳体的上端开口，底端为封闭结构。本实用新型还提供了一种具有前述现浇式预应力钢板混凝土桩的支护桩墙。通过上述方式，本实用新型的现浇式预应力钢板混凝土桩可根据设计要求现场制作，避免了桩体接长和运输带来的不利，节省了运输成本，在保证基坑支护安全可靠的前提下，能够降低工程成本，且施工方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑、市政、交通、水利、电力、工业等所有建设工程领域，特别是涉及一种现浇式预应力钢板混凝土桩及支护桩墙。
背景技术
基坑工程技术方案主要从安全可靠性、经济合理性、施工难度、施工工期等方面进行考虑。在我国沿海周边软土地区对SMW工法桩、灌注桩、地下连续墙的应用比较多。
型钢水泥土搅拌墙，通常称为SMW工法，是一种在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土隔水结构。即利用三轴搅拌桩钻机在原地层中切削泥土，同时钻机前段低压注入水泥浆液，与切碎土体充分搅拌形成隔水性较高的水泥土桩列式挡墙，在水泥土浆液尚未硬化前插入型钢的一种地下工程施工技术。SMW工法桩是基于深层搅拌桩施工工艺发展起来的，这种结构充分发挥了水泥土混合体和型钢的力学特性，具有经济、工期短、隔水性强、对周围环境影响小等特点。型钢水泥土搅拌墙维护结构在地下室施工完成后，可以将H型钢从水泥土搅拌桩中拔出，达到回收和再次利用的目的。因此该工法与常规的维护形式相比不仅工期短，施工过程无污染，场地整洁干净、噪声小，而且可以节约社会资源，避免维护体在地下室施工完毕后永久遗留于地下，成为地下障碍物。在提倡建设节约型社会，实现可持续发展的今天，推广应用该工法更加具有现实意义。
但SMW工法桩存在以下缺点：SMW工法桩中大多使用H型钢，H型钢的造价高，在实际建筑工程使用过程中，型钢的运输费用和租赁费用都很高，尤其是工期较长的情况下，型钢的租赁费用会大大增加使用成本。另外型钢一般在地下室施工结束后，需要进行拔除，可能会导致型钢的弯曲、拉断等损耗，当场地限制无法拔出时又会大大增加工程成本。
灌注桩的钢筋和混凝土的用量较多，还需另外设置止水帷幕，施工较繁琐，对环境的影响比较大。
因此，现有的建筑基坑工程中所用的支护结构还不能完全满足工程需求，需要开发出一种新型的基坑支护结构，安全可靠，经济合理，施工方便。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种现浇式预应力钢板混凝土桩及支护桩墙，所用的现浇式预应力钢板混凝土桩可根据设计要求现场制作，避免了桩体接长和运输带来的不利，节省了运输成本，在保证基坑支护安全可靠的前提下，能够降低工程成本，且施工方便。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种现浇式预应力钢板混凝土桩，包括：由钢板组成的空心外壳体、在所述空心外壳体内部现浇而成的混凝土层和设置在所述混凝土层中的多根预应力筋，所述空心外壳体的上端开口，底端为封闭结构。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述空心外壳体的截面呈哑铃型，包括上翼缘、下翼缘和设置在所述上翼缘、下翼缘之间的腹板。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述上翼缘、下翼缘和腹板均呈长方形，所述上翼缘与下翼缘平行设置，所述腹板与上翼缘垂直设置。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述上翼缘和下翼缘呈长方形，所述腹板包括两个对称设置的内凹圆弧形钢板。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述预应力筋设置在上翼缘和下翼缘中，且上翼缘中的预应力筋和下翼缘中的预应力筋对称设置。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述预应力筋包括与混凝土紧密粘结的有粘结段和露出混凝土的无粘结段。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述空心外壳体的底端为棱锥形封闭结构。
本实用新型还提供了一种具有上述现浇式预应力钢板混凝土桩的支护桩墙，所述支护桩墙包括若干个水泥土搅拌桩和设置在所述水泥土搅拌桩内的现浇式预应力钢板混凝土桩。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型的现浇式预应力钢板混凝土桩，可根据设计要求，在水泥土搅拌桩内现场浇筑，避免了桩体接长的麻烦，降低了运输成本。
2、与钻孔灌注桩相比，本实用新型的现浇式预应力钢板混凝土桩，所采用的钢筋和混凝土的用量少，节约成本，且对环境影响小。
3、与SMW工法桩相比，本实用新型的现浇式预应力钢板混凝土桩，相对于型钢，增加了强度，降低了运输成本，且不需要拔除，避免了工程完成后型钢的拔除损耗问题。
4、本实用新型的支护桩墙，采用现浇式预应力钢板混凝土桩，具有较好的抗弯刚度，支护强度高。
综上所述，本实用新型现浇式预应力钢板混凝土桩及支护桩墙，即保证基坑支护结构的安全可靠，又具有良好的经济效益，施工方便，环境影响小，进一步满足了基坑工程建设的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是所述现浇式预应力钢板混凝土桩的截面结构示意图一；
图2是所述现浇式预应力钢板混凝土桩的截面结构示意图二；
图3是所述现浇式预应力钢板混凝土桩的截面结构示意图三；
图4是本实用新型支护桩墙的一较佳实施例的结构示意图；
图5是本实用新型支护桩墙的另一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1至图5，本实用新型实施例包括：
实施例一：
参阅图1和图4，一种现浇式预应力钢板混凝土桩，包括：由钢板组成的空心外壳体11、在所述空心外壳体11内部现浇而成的混凝土层12和设置在所述混凝土层12中的多根预应力筋13，所述空心外壳体11的上端开口，底端为封闭结构，该现浇式预应力钢板混凝土桩是采用现场浇筑方法制成，降低了运输成本，施工方便。
组成空心外壳体11的钢板壁厚为1.5mm~30mm，根据不同的建筑工程而设定。
所述空心外壳体11的截面呈哑铃型，包括上翼缘111、下翼缘112和设置在所述上翼缘111、下翼缘112之间的腹板113，结构合理，在浇筑混凝土后能够获得较高的强度。
所述上翼缘111、下翼缘112和腹板113均呈长方形，所述上翼缘111与下翼缘112平行设置，所述腹板113与上翼缘111垂直设置。
所述预应力筋13设置在上翼缘111和下翼缘112中，且上翼缘中的预应力筋和下翼缘中的预应力筋对称设置。
所述预应力筋13包括与混凝土紧密粘结的有粘结段和露出混凝土的无粘结段，所述有粘结段与混凝土紧密粘结，无粘结段用来在桩体达到施加预应力强度后施加预应力。
如图4所示，本实用新型还提供了一种具有上述现浇式预应力钢板混凝土桩的支护桩墙，所述支护桩墙包括若干个水泥土搅拌桩和设置在所述水泥土搅拌桩内的现浇式预应力钢板混凝土桩。
所述水泥土搅拌桩采用三轴水泥土搅拌桩施工机械进行施工，每次加工出三个相互咬合的水泥土搅拌桩，分别为前桩、中间桩和后桩，形成一个水泥土搅拌桩单元，通过多种施工方式形成墙体，在所述水泥土搅拌桩内连续或间隔设置现浇式预应力钢板混凝土桩。
所述支护桩墙由多个水泥土搅拌桩单元错位排列而成，前一个水泥土搅拌桩单元的后桩与后一个水泥土搅拌桩单元的前桩相互咬合，形成交错式结构，增强了整体的抗弯刚度和抗侧移能力。在实际施工过程中，可以在单独的水泥土搅拌桩中设置小尺寸的现浇式预应力钢板混凝土桩，在错位处的相互咬合的水泥土搅拌桩中设置大尺寸的现浇式预应力钢板混凝土桩。
实施例二：
参阅图2和图5，一种现浇式预应力钢板混凝土桩，包括：由钢板组成的空心外壳体21、在所述空心外壳体21内部现浇而成的混凝土层22和设置在所述混凝土层22中的多根预应力筋23，所述空心外壳体21的上端开口，底端为封闭结构，该现浇式预应力钢板混凝土桩是采用现场浇筑方法制成，降低了运输成本，施工方便。
所述空心外壳体21的截面呈哑铃型，包括上翼缘211、下翼缘212和设置在所述上翼缘211、下翼缘212之间的腹板213，结构合理，在浇筑混凝土后能够获得较高的强度。
所述上翼缘211和下翼缘212呈长方形，所述腹板213包括两个对称设置的内凹圆弧形钢板214。
所述预应力筋23设置在上翼缘211和下翼缘212中，且上翼缘中的预应力筋和下翼缘中的预应力筋对称设置。
所述预应力筋23包括与混凝土紧密粘结的有粘结段和露出混凝土的无粘结段，所述有粘结段与混凝土紧密粘结，无粘结段用来在桩体达到施加预应力强度后施加预应力。
如图5所示，本实用新型还提供了一种具有上述现浇式预应力钢板混凝土桩的支护桩墙，所述支护桩墙包括若干个水泥土搅拌桩和设置在所述水泥土搅拌桩内的现浇式预应力钢板混凝土桩。
所述水泥土搅拌桩采用三轴水泥土搅拌桩施工机械进行施工，每次加工出三个相互咬合的水泥土搅拌桩，分别为前桩、中间桩和后桩，形成一个水泥土搅拌桩单元，通过多种施工方式形成墙体，在所述水泥土搅拌桩内连续或间隔设置现浇式预应力钢板混凝土桩。
所述支护桩墙包括由多个依次排列相互咬合的水泥土搅拌桩组成的水泥土墙基体，在所述水泥土墙基体一侧间隔设有多个平行于所述水泥土墙基体的水泥土搅拌桩单元，间隔的距离可以为一个水泥土搅拌桩或多个水泥土搅拌桩，根据实际的水泥土墙基体的长度而定，所述水泥土搅拌桩单元的三个桩分别与水泥土墙基体上的三个桩相互咬合，形成外凸式结构，所述水泥土搅拌桩内连续或间隔设置有现浇式预应力钢板混凝土桩，增强了整体的抗弯刚度和抗侧移能力。在实际施工过程中，可以在单独的水泥土搅拌桩中设置小尺寸的现浇式预应力钢板混凝土桩，在外凸式结构处的相互咬合的水泥土搅拌桩中设置大尺寸的现浇式预应力钢板混凝土桩。
实施例三：
如图3所示，本实用新型的第三实施例与第一实施例基本相同，主要区别在于所述上翼缘和下翼缘的两侧由原来的直边改为圆弧边。
上述现浇式预应力钢板混凝土桩的施工方法，包括以下具体步骤：
a、在所述空心外壳体内侧设置一模板，所述模板内具有多个与预应力筋位置相匹配的导管；
b、采用水泥土搅拌桩施工机械进行施工，形成水泥土搅拌桩；
c、将空心外壳体和模板一起放入水泥土搅拌桩中，并在各个导管中分别放入预应力筋，所述空心外壳体的底端为棱锥形封闭结构，避免了空心外壳体在插入过程中，水泥土中的水泥浆进入空心外壳体内，影响高强混凝土的强度；
所述空心外壳体的底端为棱锥形封闭结构，也使得空心外壳体放入水泥土搅拌桩的过程更加顺畅；
d、从空心外壳体上端开口向其内部浇筑混凝土，模板和导管在混凝土浇筑过程中向上提升，混凝土浇筑完成的同时，模板和导管也完全拔出，所述模板和导管通过振动机向上提升，提升的同时也通过模板的振动振捣密实了混凝土。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型的现浇式预应力钢板混凝土桩，可根据设计要求，在水泥土搅拌桩内现场浇筑，避免了桩体接长的麻烦，降低了运输成本。
2、与钻孔灌注桩相比，本实用新型的现浇式预应力钢板混凝土桩，所采用的钢筋和混凝土的用量少，节约成本，且对环境影响小。
3、与SMW工法桩相比，本实用新型的现浇式预应力钢板混凝土桩，相对于型钢，增加了强度，降低了运输成本，且不需要拔除，避免了工程完成后型钢的拔除损耗问题。
4、本实用新型的支护桩墙，采用现浇式预应力钢板混凝土桩，具有较好的抗弯刚度，支护强度高。
综上所述，本实用新型现浇式预应力钢板混凝土桩及支护桩墙，即保证基坑支护结构的安全可靠，又具有良好的经济效益，施工方便，环境影响小，进一步满足了基坑工程建设的需求。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种现浇式预应力钢板混凝土桩，其特征在于，包括：由钢板组成的空心外壳体、在所述空心外壳体内部现浇而成的混凝土层和设置在所述混凝土层中的多根预应力筋，所述空心外壳体的上端开口，底端为封闭结构。
2.根据权利要求1所述的现浇式预应力钢板混凝土桩，其特征在于，所述空心外壳体的截面呈哑铃型，包括上翼缘、下翼缘和设置在所述上翼缘、下翼缘之间的腹板。
3.根据权利要求2所述的现浇式预应力钢板混凝土桩，其特征在于，所述上翼缘、下翼缘和腹板均呈长方形，所述上翼缘与下翼缘平行设置，所述腹板与上翼缘垂直设置。
4.根据权利要求2所述的现浇式预应力钢板混凝土桩，其特征在于，所述上翼缘和下翼缘呈长方形，所述腹板包括两个对称设置的内凹圆弧形钢板。
5.根据权利要求2所述的现浇式预应力钢板混凝土桩，其特征在于，所述预应力筋设置在上翼缘和下翼缘中，且上翼缘中的预应力筋和下翼缘中的预应力筋对称设置。
6.根据权利要求1所述的现浇式预应力钢板混凝土桩，其特征在于，所述预应力筋包括与混凝土紧密粘结的有粘结段和露出混凝土的无粘结段。
7.根据权利要求1所述的现浇式预应力钢板混凝土桩，其特征在于，所述空心外壳体的底端为棱锥形封闭结构。
8.一种支护桩墙，其特征在于，所述支护桩墙包括若干个水泥土搅拌桩和设置在所述水泥土搅拌桩内的现浇式预应力钢板混凝土桩，所述现浇式预应力钢板混凝土桩为权利要求1~7任一项所述的现浇式预应力钢板混凝土桩。
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