CN207348049U - 一种先张法预应力混凝土c形板桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑材料中的建筑基础混凝土构件领域，特别是涉及一种先张法预应力混凝土C形板桩，其特征包括有桩体，所述桩体，桩体截面呈弧形“C”字，内部设有钢筋笼，钢筋笼由主筋、箍筋以及构造筋焊接或绑扎而成，钢筋笼内预设起吊件及其它预埋件。桩体由C60混凝土浇筑成型，桩体C形开口底部两侧设有弯折段，分别设有对接左右连接段。本实用新型优点在于具有良好的抗弯性能、挡土面积大、施工场地小、成型美观、耐久性好、维护方便，适用于水利、市政、工业与民用建筑、港口、铁路、公路、桥梁等工程领域的边坡或护岸的支护挡土及承重基础。

Description

一种先张法预应力混凝土C形板桩

技术领域

本实用新型涉及建筑材料中的建筑基础混凝土构件领域，特别是涉及一种先张法预应力混凝土C形板桩。

背景技术

目前建筑工程中水利、市政、工业与民用建筑、港口、铁路、公路、桥梁等工程领域在建设施工过程中需要开挖基坑，基坑的开挖有时无法做到采取放坡开挖的办法，为了基坑的稳定和周围建筑的安全，需要对基坑进行挡土支护。另外，在河道整治、高等级公路建设、桥梁、铁路公路立交及涵洞的建设中，也需要建设挡土支护结构。目前对于基坑支护的方法主要有砌筑块石、钻孔灌注桩、现场浇筑混凝土墙、SMW工法桩、钢板桩、普通预制混凝土桩等。

砌筑块石、钻孔灌注桩、地下连续墙等方法，这些方法造价高、工时长，主要用于土体挤压力大的深基坑围护；但对于两层地下室的浅基坑基础则经济成本较高。目前国内这类基坑基础也有些采用钢板桩作为基坑支护材料，虽然可以连续使用，但总体造价还是偏高。

地下连续墙，该结构适合于饱水软弱地层，如饱水沙层、饱和的淤泥土层等。在此类土层中地下连续墙可以有效地阻隔地下水，但是其造价非常高，适用于市政重点工程，而不适用于一般的高层建筑等工程。

钻孔灌注桩是采用排桩桩墙来挡土和防水，实现基坑的围护，其不适用于深层基坑工程，质量控制不稳定，且桩间缝隙易造成水土流失，特别是在高水位软粘土质地区，需根据工程条件采取适当施工措施以解决挡水问题，且桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体，因而相对整体性较差。

SMW(Soil Mixing Wall)工法桩是在水泥土搅拌桩内插入H型钢或其它种类的劲性材料，来增强水泥土搅拌桩抗弯、抗剪能力。该种方法虽然比地下连续墙施工速度快，占地少，但是其工程造价相对围护桩偏高，用钢量大，施工复杂。

钢板桩是常用的一种地下围护结构桩，其虽然承载力高，但桩径限制小，不适用于深基层工程，且其工程量大，挡土承压性能没有地下连续墙优越，造价相对本实用新型的C形混凝土板桩来说也比较高。

其他混凝土预制板桩，如U形、工字形板桩等也是常用于基坑支护，但这些板桩在结构设计上存在缺陷，桩体凹面存在应力夹角，在生产和使用中受到外力压迫情况下易出现应力集中而产生裂缝，生产工艺管理控制较困难，而工程使用中效果差，影响支护耐久性。

基于上述技术背景，本实用新型提供了一种C形混凝土基坑支护材料，采用预应力高强混凝土材料制成，其可用于城市建筑基坑开挖支护、河道护岸、城市地下管道、路基护坡挡土、桥梁涵洞的护坡挡土( 对于小型桥梁同时可作为承重桥墩) 等围护结构。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种C形混凝土板桩，以减少或避免前面现有技术所存在的问题。

具体来说，本实用新型提供了一种C形混凝土板桩，其具有良好的力学性能和止水挡土护坡作用，成型工艺易控制，耐久性更好，兼具优良的低成本优势。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种C型混凝土板桩，该板桩由混凝土制成并具有大体上呈C形的横截面，其中所述C形横截面具有位于所述C形底部的水平弯折段，以及位于所述C形两侧的两个连接段，右连接段和左连接段分别具有形状相抵靠配合的两个连接部，两个连接部为突起和凹槽，相抵靠配合的配合面之间有空隙，连接处空隙可填充止水橡胶条或其他密封材料，密封材料可选用密封胶条或者采用填充有机密封桨体材料。

所述凹槽两侧是对称水平的突起台肩；对应于所述凹槽弧形连接部，所述突起连接部中部具有一个与上述凹槽对应的突起，该突起两侧是对称水平下沉的台肩，其中所述突起和凹槽台肩位置上相互对应，所述凹槽半圆弧形半径大于突起半圆弧形半径。

所述两个连接段相对所述C形截面的开口向外敞开，所述C形截面的开口弧度由一定尺寸半径弧形组成，使所述板桩呈现圆整弧形结构，所述突起和凹槽分别位于所述C形截面的开口末端。

所述突起和凹槽位于同一直线上，且分别沿所述C形截面的开口向两侧延伸，突起和凹槽为形成于所述C形截面的开口末端的直线段。

沿垂直于所述C形截面的C型混凝土板桩纵向分布有多根预应力主筋和构造筋以及预设起吊件及其它预埋件。所述多根主筋和构造筋相互之间通过箍筋焊接或绑扎，所述箍筋可以是网状焊接在主筋上或者直接缠绕绑扎在主筋上，预设起吊件及其它预埋件绑扎于主筋或构造筋上。

所述桩体截面呈弧形“C”字，桩体两个侧方分别设有对接的右连接段和左连接段，桩体背部呈平整状态。

所述桩体C形开口底部两侧设有水平弯折段，水平弯折段分别设有对接的右连接段和左连接段。

所述右连接段和左连接段中部分别有突起和凹槽，该凹槽两侧是对称水平的突起台肩；对应于所述凹槽连接部，所述右连接段具有一个与上述凹槽对应的突起，该突起两侧是对称水平下沉的台肩，其中所述突起和凹槽台肩位置上相互对应，所述凹槽半圆弧形半径大于突起半圆弧形半径。

所述桩体截面“C”字弧形由半径半圆构成。

所述右连接段和左连接段位于同一直线上，且分别沿C形截面的桩体开口向两侧延伸，右连接段和左连接段为形成于所述C形截面的开口末端的直线段。

所述右连接段和左连接段相抵靠配合的配合面之间有空隙，连接处空隙可填充止水橡胶条或其他密封材料，所述其他密封材料可选用密封胶条或者采用填充有机密封桨体材料。

所述右连接段和左连接段的抬肩做成上下方向的倾角。

所述的凹槽与相邻的另一根桩的突起相互抵靠配合，中间留有缝隙。

所述桩体内部设有钢筋笼，钢筋笼由主筋、箍筋及构造筋焊接或绑扎而成。

本实用新型所提出的C型混凝土板桩，其横截面形似英文字母“C”，呈现圆整弧形，结构受力上消除应力夹角，其具有高抗弯、高抗剪性能，还具有一定的承重功能。另外，两边的连接部突起和凹槽相当于一个扣合板，接头拼接后中间可以留有空隙，这个中间的空隙可以加装止水胶条或填入一些浆体材料或者其他粘结材料，保证止水效果和连接强度。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的一种C型混凝土板桩所构成的连续墙等围护结构的立体示意图，板桩弓起一面为受力面。

图2显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的一种C型混凝土板桩的横截面示意图。

图3显示的是图2所示C型混凝土板桩的两端连接部突起和凹槽放大示意图。

图4显示的是图3所示两个连接部突起和凹槽的形状相配合时的示意图。

图5显示的是根据本实用新型先张法预应力混凝土C型板桩配筋图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，其中显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的一种C型混凝土板桩所构成的连续墙等围护结构的立体示意图，该板桩由混凝土制成并具有大体上为C形的横截面（横截面图可参见图2），C型混凝土板桩所构成的连续墙等围护结构，桩体背部4弓起一面为挡土受力面。

在本实用新型的一个具体实施例中，构成C型混凝土板桩的材料可以是高性能水泥混凝土或其他混凝土。

如图2所示，图2显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的一种C型混凝土板桩的横截面示意图，其中，所述C形横截面具有位于所述C形底部的水平弯折段8，以及位于所述C形两侧的右连接段2和左连接段3，所述右连接段2和所述左连接段3分别具有形状相抵靠配合的突起21和凹槽31。右连接段2和左连接段3相对所述C形截面的开口向外敞开，开口弧度由一定尺寸半径弧形组成，使得板桩呈圆整的弧形结构，有利于消除应力集中，这也是本实用新型有别其他板桩的特征优势。

图3显示的是图2所示C型混凝土板桩的突起21和凹槽31的放大示意图，从图中可清楚看出，突起21中部为一规则弧形突起状，凹槽31中部为一规则弧形凹槽状。

突起21和凹槽31分别位于C形截面的开口末端，形成于C形截面的开口末端的直线段，这种结构可以便于两根相邻的板桩在连接时的定位，由于突起21和凹槽31都是直线段，因此便于控制板桩两侧连接部突起21和凹槽31的位置。

突起21和凹槽31的抬肩是平的，且位于同一平面上，因此可以通过抵靠配合的方式达到密封的效果，考虑到支护工程走向实际情况的不确定性，存在一定的夹角，随着支护工程的走向，本实用新型板桩的排列，两个抬肩无法完全抵靠，因此本实用新型进一步提出了另一种密封连接形式，对两个抬肩做成一定的倾角，随工程走向选择不同倾角的板桩，满足抵靠密封要求。

前面所述，由于本实用新型的板桩采用的是混凝土，因此其结构不能采用与钢制板桩相同的形式。考虑到混凝土边角强度不大，边角容易破损，如果采用卡扣方式连接，在打桩的过程中，两根桩之间稍有磕碰或即便是摩擦力稍大都会使相互卡扣的连接部突起21和凹槽31损坏，难以达到密封的效果的。因此，在本实用新型中，提出了一种特定的抵靠配合的连接方式，参见图4，当两根桩相互连接构成基坑支护或围护结构时，其中一根桩的凹槽31与相邻的另一根桩的突起21相互抵靠配合，而非卡扣配合。

为了确保突起21两侧的台肩能够抵靠在凹槽31两侧的台肩上，图3所示，突起21中部的突起弧顶的高度h必须小于凹槽31 中部的凹槽弧形底部的深度H，所以突起21中部弧形半径应小于凹槽31中部弧形半径，因此，当突起21与凹槽31相互抵靠配合时，突起21和凹槽31形状相抵靠配合的配合面之间将会形成一个空隙，所述空隙中可灌注混凝土浆或者填充止水胶条或其他密封材料。

图5分别显示的是根据本实用新型的另外具体实施例的C型混凝土板桩的配筋剖面图，如图所示，沿垂直于所述C形截面的C型混凝土板桩纵向分布有多根钢制主筋和构造筋。所述多根主筋和构造筋相互之间通过箍筋焊接，所述箍筋可以是网状焊接在主筋和构造筋上或者直接缠绕绑扎，钢筋结构预设起吊件及其它预埋件与主筋或构造筋绑扎。

以上部分结构需要满足各项标准和规定：

桩体背部4凸起的平整部分具有一定的宽度及高度要求；

桩体1钢筋笼包括主筋5采用预应力混凝土用钢棒（PC钢棒），质量符合《预应力混凝土用钢棒》GB/T5223.3中低松弛螺旋槽钢棒的有关规定。箍筋6及起吊件采用热轧光圆钢筋，质量符合《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》GB/T1499.1的有关规定。构造筋7采用热轧带肋钢筋，质量符合《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB/T1499.2的有关规定。

钢筋笼放置于模具内，浇注混凝土，振动成型，经蒸汽养护或自然养护，混凝土抗压强度等级为C60，且桩体放张时混凝土抗压强度不得低于45MPa。

当然，以上图示仅为本实用新型较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的使用范围，故，凡是在本实用新型原理上做等效改变均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种先张法预应力混凝土C形板桩，其特征在于：桩体(1)截面呈弧形“C”字，桩体(1)两个侧方分别设有对接的右连接段(2)和左连接段(3)，桩体背部(4)呈平整状态；所述桩体C形开口底部两侧设有水平弯折段(8)，水平弯折段(8)分别设有对接的右连接段(2)和左连接段(3)。

2.根据权利要求1所述的一种先张法预应力混凝土C形板桩，其特征在于所述右连接段(2)和左连接段(3)中部分别有突起(21)和凹槽(31)，该凹槽(31)两侧是对称水平的突起台肩；对应于所述凹槽(31)连接部，所述右连接段(2)具有一个与上述凹槽(31)对应的突起(21)，该突起(21)两侧是对称水平下沉的台肩，其中所述突起(21)和凹槽(31)台肩位置上相互对应，所述凹槽(31)半圆弧形半径大于突起(21)半圆弧形半径。

3.根据权利要求1所述的一种先张法预应力混凝土C形板桩，其特征在于所述桩体截面“C”字弧形由半径半圆构成。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种先张法预应力混凝土C形板桩，其特征在于所述右连接段(2)和左连接段(3)位于同一直线上，且分别沿C形截面的桩体(1)开口向两侧延伸，右连接段(2)和左连接段(3)为形成于所述C形截面的开口末端的直线段。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种先张法预应力混凝土C形板桩，其特征在于所述右连接段(2)和左连接段(3)相抵靠配合的配合面之间有空隙，连接处空隙可填充止水橡胶条或其他密封材料，所述其他密封材料选用密封胶条或者采用填充有机密封桨体材料。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种先张法预应力混凝土C形板桩，其特征在于所述右连接段(2)和左连接段(3)的抬肩做成上下方向的倾角。

7.根据权利要求2中任意一项所述的一种先张法预应力混凝土C形板桩，其特征在于所述的凹槽(31)与相邻的另一根桩的突起(21)相互抵靠配合，中间留有缝隙。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种先张法预应力混凝土C形板桩，其特征在于所述桩体(1)内部设有钢筋笼，钢筋笼由主筋(5)、箍筋(6)及构造筋(7)焊接或绑扎而成。