CN204982864U - 长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼 - Google Patents

Abstract

一种长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，包括轴向的主筋和螺旋状的箍筋，多根主筋沿圆周均布，箍筋围绕多根主筋并相互焊接，组成圆柱形钢筋笼，其特征在于，所述的主筋为部分粘结主筋或全部无粘结主筋，部分粘结主筋由上部的无粘结段和下部的粘结段组成；在每一主筋的底部设有粘结倾斜段，该粘结倾斜段均向下并向圆柱形的轴心汇聚焊接在一起，形成圆锥底。本实用新型的优点是：由该钢筋笼组成的桩体的受力着力点是在桩的下部，应力分散型桩其受力还是分散的，桩轴力不集中，桩身混凝土在拉伸作用下不容易发生破坏，桩身钢骨架也不易发生破坏，能用于重要建筑物抗拔桩，延长其上建筑物寿命。

Description

长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼

技术领域

本实用新型涉及一种新型应力分散型抗拔（浮）桩之钢筋笼，具体是一种长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，属于建筑地基基础施工中的桩之构件，可用于抗拔抗浮桩，也可用于抗压桩或护坡桩。

背景技术

在电力、石油、通讯、交通设施及高层建筑中，往往采用桩基以承受较大的上拔荷载，典型的结构物有：

1、地下建筑物诸如地下车库、飞机库、地下室、船坞、泵房、船闸等，在这些构筑物下设置的桩，往往承受较大的浮托力。

2、承受巨大水平荷载的叉桩结构，如码头、桥台、挡土墙下的斜桩。

3、塔式结构物，包括电视塔、通讯塔、高层建筑物等高耸结构物桩基、高压输电线路杆塔基础、海洋平台桩基等。

4、特殊地区建筑物，如地震荷载作用下的桩基，膨胀土及冻胀土上的建筑物桩基。

对于承受拔力的桩基，应验算群桩基础及其基桩的抗拔承载力，并按现行《混凝土结构设计规范》（GB50010）验算桩基材料的受拉承载力，当桩身有抗裂缝要求时，还需进行抗裂缝性能验算。

由于抗拔桩在受力时，桩身混凝土呈拉伸状态，但混凝土在拉伸受力时强度很低，所以抗拔桩破坏时一般是桩身混凝土在拉伸作用下先产生裂隙，随着裂隙的逐步扩大，桩身的钢骨架也开始慢慢腐蚀破坏，然后桩体的整体失效破坏。

抗拔桩的使用越来越普及，但到目前为止传统上的钻孔灌注桩作为抗拔桩还是占主导地位，只是钻孔灌注桩的受力和作用机理改变而已。由于传统钻孔灌注承压桩中，桩身混凝土是受压的，在受压状态下桩身混凝土很难会发生破坏，桩身钢骨架也不会产生破坏。但一旦把传统钻孔灌注桩当作抗拔桩来用，桩身混凝土在拉伸作用下很容易发生破坏，随着桩身混凝土的破坏桩身钢骨架也随之发生破坏。

在抗拔桩的设计中，应根据桩的类型、施工方法、土层性质及土层分布深度等综合情况来合理考虑桩侧摩阻力值——长桩的底部摩阻力得不到充分的发挥。摩阻力只是与桩径呈一次方关系，而工程量却与桩径的平方成正比。荷载传递函数表明，仅在桩身开裂前，摩阻力与上拔位移成正比，而桩身出现裂缝时，桩侧摩阻力尚未充分发挥，因而在抗拔桩的设计中，除了应合理利用桩侧摩阻力外，更应考虑加强桩身上部混凝土的抗裂性能。

桩的上拔力着力点设在桩的下部，有利于减少桩的轴向力的最大值。在工程应用中应尽量把桩的上拔力着力点设在桩的下部，如可能设在桩端是最理想的。由于桩周土分担了很大一部分荷载，即提供了相当大的侧摩阻力，因此荷载由桩的下部向上部传递时衰减很快，桩的上半部并没有发挥很大作用。若荷载继续增大，桩上部的桩周摩阻力能否明显增加而使桩的这部分发挥作用与岩土自身的强度及它所能提供的侧摩阻力有关。当前者占优势时，有利于侧阻力的发挥；若后者占优势，则可能在抗拔桩上部侧摩阻力尚未发挥出来时，桩周围岩土内部已经发生了剪切破坏，使抗拔桩丧失承载力。

如何最大程度地发挥了桩侧土体的摩阻力，提高了抗拔桩的承载力，是业界关心的课题。目前的抗拔桩设计大部分都是用钢筋混凝土灌注桩，少数采用了预应力抗拔锚杆，部分粘结抗拔抗浮桩或应力分散型抗拔抗浮桩及其钢筋笼还均未见报道。

发明内容

本实用新型目的是提供一种长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，是一种部分粘结抗拔抗浮桩或应力分散型抗拔抗浮桩及其钢筋笼，能够最大程度地发挥了桩侧土体的摩阻力，提高抗拔桩的承载力。

本实用新型的技术方案是：一种长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，包括轴向的主筋和螺旋状的箍筋，多根主筋沿圆周均布，箍筋围绕多根主筋并相互焊接，组成圆柱形钢筋笼，其特征在于，所述的主筋为部分粘结主筋或全部无粘结主筋，部分粘结主筋由上部的无粘结段和下部的粘结段组成，该粘结段的长度为钢筋笼笼长的1/5～1/4，但不少于2m；在每一主筋的底部设有粘结倾斜段，该粘结倾斜段均向下并向圆柱形的轴心汇聚焊接在一起，形成圆锥底；在钢筋笼上间隔焊接多个加强环。

在相邻的部分粘结主筋之间设有次部分粘结段，该次部分粘结段的长度与所述的部分粘结主筋上部的无粘结段的长度相等，该次部分粘结段的下部设有粘结段，该粘结段为钢筋笼笼长的1/5～1/4，但不少于2m。

在所述的次部分粘结段的底部设有次粘结倾斜段，该次粘结倾斜段均向下并向圆柱形的轴心汇聚焊接在一起，在该次粘结倾斜段底端与该粘结倾斜段的底端之间连接一刚性管支撑。

在所述的部分粘结主筋与次部分粘结段之间设有次次部分粘结段，该次次部分粘结段的长度与所述的次部分粘结主筋上部的无粘结段的长度相等，该次次部分粘结段的下部设有粘结段，该粘结段为钢筋笼笼长的1/5～1/4，但不少于2m。

在所述的次次部分粘结段的底部设有次次粘结倾斜段，该次次粘结倾斜段均向下并向圆柱形的轴心汇聚焊接在一起，在该次次粘结倾斜段底端与该次粘结倾斜段的底端以及该粘结倾斜段的底端之间连接一刚性管支撑。

所述的刚性管支撑包括钢管或钢筋混凝土管。

所述的无粘结段是在所述的主筋的外涂油脂后穿保护套组成；所述的粘结段为裸露的主筋。

在所述的钢筋笼上部至少设有两个导正环，导正环的直径大于钢筋笼的外径，导正环至少有三点通过加强筋与钢筋笼的主筋焊接。

所述的加强筋为横向钝角的V形形状，其两端与主筋连接，其顶角朝外与导正环焊接。

所述的粘结倾斜段、次粘结倾斜段或次次粘结倾斜段由无粘结段代替。

本实用新型的优点是：由该钢筋笼组成的桩体的受力着力点是在桩的下部，应力分散型桩其受力还是分散的，桩轴力不集中，桩身混凝土在拉伸作用下不容易发生破坏，桩身钢骨架也不易发生破坏，能用于重要建筑物抗拔（浮）桩，延长其上建筑物寿命。在钢筋笼上部设计的导正环，解决了目前普遍存在的钢筋笼插偏不易居中的问题；为避免振动下插过程中损坏，设计了竖向的加强筋，避免了单纯竖向筋容易插入土内的弊病。

附图说明

图1是本实用新型的部分粘结抗拔抗浮桩钢筋笼的侧面示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本实用新型的无粘结抗拔抗浮桩钢筋笼的侧面示意图；

图4是图3的B-B剖视图；

图5是本实用新型的两个粘结段的拉力分散型抗拔抗浮桩钢筋笼的侧面示意图；

图6是图5的C-C剖视图；

图7是本实用新型的两个承载体无粘结的压力分散型抗拔抗浮桩钢筋笼（两承载体之间用钢管或钢筋混凝土管连接）的侧面示意图

图8是图7的D-D剖视图；

图9是本实用新型的三个粘结段的拉力分散型抗拔抗浮桩钢筋笼的侧面示意图

图10是图9的E-E剖视图；

图11是本实用新型的三个承载体无粘结的压力分散型抗拔抗浮桩钢筋笼（两承载体之间用钢管或钢筋混凝土管连接）的侧面示意图。

图12是图11的F-F剖视图；

图13是本实用新型的压力分散型的实施例之一。

具体实施方式

参见图1～图4，本实用新型一种长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，包括轴向的主筋1和螺旋状的箍筋5，多根主筋1沿圆周均布，箍筋5围绕多根主筋1并相互焊接，组成圆柱形钢筋笼，其特征在于，所述的主筋1为部分粘结主筋4（如图3和图4所示）或全部无粘结主筋（如图1和图2所示），部分粘结主筋4由上部的无粘结段和下部的粘结段组成，该粘结段的长度为钢筋笼笼长的1/5～1/4，但不少于2m；在每一主筋1的底部设有粘结倾斜段7，该粘结倾斜段7均向下并向圆柱形的轴心汇聚焊接在一起，形成圆锥底。

所述的无粘结段是在所述的主筋1的外涂油脂后穿保护套组成；所述的粘结段为裸露的主筋1。部分粘结主筋4由上部为无粘结段和下部为粘结段（即裸露的主筋1）组成。

在所述的钢筋笼上部设有两个导正环2，导正环2的（圆环）直径大于钢筋笼的外径，导正环2至少有三点通过加强筋3与钢筋笼的主筋1焊接。

所述的加强筋3为横向钝角的V形形状，其两端与主筋连接，其顶角朝外与导正环2焊接。下面的所有实施例的导正环2和加强筋3结构相同。

在钢筋笼上（在导正环2的下方）设有间隔焊接多个加强环6，导正环2

和加强环6的直径与主筋1相同或相近。

参见图5～图6，上一实施例的在相邻的部分粘结主筋4之间设有次部分粘结段41，该次部分粘结段41的长度与所述的部分粘结主筋4上部的无粘结段的长度相等，该次部分粘结段41的下部设有粘结段，该粘结段为钢筋笼笼长的1/5～1/4，但不少于2m。

参见图7～图8，在所述的次部分粘结段41的底部设有次粘结倾斜段71，该次粘结倾斜段71均向下并向圆柱形的轴心汇聚焊接在一起，在该次粘结倾斜段71底端与该粘结倾斜段7的底端之间连接一刚性管支撑8。

参见图9～图10，在所述的部分粘结主筋4与次部分粘结段41之间设有次次部分粘结段42，该次次部分粘结段42的长度与所述的次部分粘结主筋41上部的无粘结段的长度相等，该次次部分粘结段42的下部设有粘结段，该粘结段为钢筋笼笼长的1/5～1/4，但不少于2m。

参见图11～图12，在所述的次次部分粘结段42的底部设有次次粘结倾斜段72，该次次粘结倾斜段72均向下并向圆柱形的轴心汇聚焊接在一起，在该次次粘结倾斜段72底端与该次粘结倾斜段71的底端以及该粘结倾斜段7的底端之间连接一刚性管支撑8。

所述的刚性管支撑8包括钢管或钢筋混凝土管。

参见图13，本实用新型的一个压力分散型的实施例的结构，与上述的实施例不同之处是钢筋笼的主筋1（包括底部的倾斜段）全部采用无粘结结构（即在主筋1的外涂油脂后穿保护套）。

本实用新型钢筋笼结构特征是：有一个或多个粘结段或承载体，粘结段是在钢筋笼下部，粘结长度为笼长的1/5～1/4，但不少于2m，常用长3～4m。可以是多个粘结段，其受力机理是拉力分散型，其最下端焊成“V”型圆锥形（如图1-图12所示）。另一种类型，其受力机理是压力分散型，有一个或多个承载体，该承载体部位（底部圆锥底）是无粘结的，每个承载体下端均焊成“V”型（如图13所示）。两承载体之间用钢管或钢筋混凝土管8等刚性管支撑，便于振动力向下传递。无粘结段，钢筋涂油脂后穿保护套并固定。整个钢筋笼呈现出上部钢筋多下部钢筋少的特征。

Claims (10)

1.一种长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，包括轴向的主筋和螺旋状的箍筋，多根主筋沿圆周均布，箍筋围绕多根主筋并相互焊接，组成圆柱形钢筋笼，其特征在于，所述的主筋为部分粘结主筋或全部无粘结主筋，部分粘结主筋由上部的无粘结段和下部的粘结段组成，该粘结段的长度为钢筋笼笼长的1/5～1/4，但不少于2m；在每一主筋的底部设有粘结倾斜段，该粘结倾斜段均向下并向圆柱形的轴心汇聚焊接在一起，形成圆锥底；在钢筋笼上间隔焊接多个加强环。

2.根据权利要求1所述的长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，其特征在于，在相邻的部分粘结主筋之间设有次部分粘结段，该次部分粘结段的长度与所述的部分粘结主筋上部的无粘结段的长度相等，该次部分粘结段的下部设有粘结段，该粘结段为钢筋笼笼长的1/5～1/4，但不少于2m。

3.根据权利要求2所述的长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，其特征在于，在所述的次部分粘结段的底部设有次粘结倾斜段，该次粘结倾斜段均向下并向圆柱形的轴心汇聚焊接在一起，在该次粘结倾斜段底端与该粘结倾斜段的底端之间连接一刚性管支撑。

4.根据权利要求2所述的长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，其特征在于，在所述的部分粘结主筋与次部分粘结段之间设有次次部分粘结段，该次次部分粘结段的长度与所述的次部分粘结主筋上部的无粘结段的长度相等，该次次部分粘结段的下部设有粘结段，该粘结段为钢筋笼笼长的1/5～1/4，但不少于2m。

5.根据权利要求4所述的长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，其特征在于，在所述的次次部分粘结段的底部设有次次粘结倾斜段，该次次粘结倾斜段均向下并向圆柱形的轴心汇聚焊接在一起，在该次次粘结倾斜段底端与该次粘结倾斜段的底端以及该粘结倾斜段的底端之间连接一刚性管支撑。

6.根据权利要求3或5所述的长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，其特征在于，所述的刚性管支撑包括钢管或钢筋混凝土管。

7.根据权利要求1所述的长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，其特征在于，所述的无粘结段是在所述的主筋的外涂油脂后穿保护套组成；所述的粘结段为裸露的主筋。

8.根据权利要求1所述的长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，其特征在于，在所述的钢筋笼上部至少设有两个导正环，导正环的直径大于钢筋笼的外径，导正环至少有三点通过加强筋与钢筋笼的主筋焊接。

9.根据权利要求8所述的长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，其特征在于，所述的加强筋为横向钝角的V形形状，其两端与主筋连接，其顶角朝外与导正环焊接。

10.根据权利要求1、3或5所述的长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼，其特征在于，所述的粘结倾斜段、次粘结倾斜段或次次粘结倾斜段由无粘结段代替。