CN210216405U - 一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，包括多节钢管，每节钢管内部灌注有混凝土，多节钢管首尾之间通过连接件相连形成桩体，桩体的顶端通过连接件与加载装置连接，加载装置驱动桩体压进土体，桩体的底端固接锥形桩头以固定桩体，每节钢管外壁沿周向从一端至另一端固接有螺旋加劲肋，多节钢管形成的桩体上的螺旋加劲肋沿一个旋向连续。本实用新型解决了现有钢管混凝土桩桩侧摩阻力较小导致桩身承载力不够、传统焊接连接速度慢、易受天气影响、质量不易保证的问题。

Description

一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩。

背景技术

桩作为一种杆状构件，将上部结构的重量通过桩身传递到土层或岩层当中，保持整体建筑较少的沉降，进而确保建筑的安全，对于建筑物来说至关重要。实际工程中，桩的种类繁多，按荷载传递形式进行划分，基本可分为摩擦桩、端承摩擦桩、端承桩和摩擦端承桩。摩擦桩是指桩处于较软的土层中，竖向荷载主要由桩的侧摩擦阻力承担，桩端阻力基本可忽略；端承摩擦桩是指竖向荷载主要由桩的侧摩擦阻力和桩端阻力共同承担，其中以侧摩擦阻力为主；端承桩是指桩端处于坚硬的岩层等持力层中，竖向荷载主要由桩端阻力承担，桩的侧摩擦阻力基本可忽略；摩擦端承桩是指竖向荷载主要由桩的侧摩擦阻力和桩端阻力共同承担，其中以桩端阻力为主。

由于建筑物所处的地质条件不同，当持力层较深时，如果采用端承桩或摩擦端承桩设计，需要的桩身长度较大，给工程施工及造价带来非常大的影响。因此，摩擦桩和端承摩擦桩在一定的地质条件下，具有良好的施工性及经济性，具有广阔的应用空间。

常规的摩擦桩和端承摩擦桩包括钢管混凝土桩、钢筋混凝土桩、型钢桩等。其中钢管混凝土桩是把混凝土灌入钢管中并捣实，钢管与核心混凝土共同作用的一种桩。钢管约束核心混凝土，其受力性能得到提升；混凝土同时给予钢管以支撑，稳定性能提高，钢管厚度可大幅度降低，以实现其经济性。同时，钢管作为模具，可免除支模工序，方便施工。然而，普通钢管混凝土桩虽然自身承载力较高，但桩身表面光滑，桩侧摩阻力较小，导致桩身承载力不够，难以发挥出摩擦桩和端承摩擦桩的优势，同时普通钢管混凝土桩通常由多节桩身组成，相邻桩身多采用焊接方式连接，焊接操作简单，但存在施工效率低，用时长，易受到天气影响等问题，不利于工程应用，又焊接残余变形较大，连接质量不易得到保证。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，解决了现有钢管混凝土桩桩侧摩阻力较小导致桩身承载力不够、连接速度慢、质量不易得到保证的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，包括多节钢管，每节钢管内部灌注有混凝土，多节钢管首尾之间通过连接件相连形成桩体，桩体的顶端通过连接件与加载装置连接，加载装置驱动桩体压进土体，桩体的底端固接锥形桩头以固定桩体，每节钢管外壁沿周向从一端至另一端固接有螺旋加劲肋，多节钢管形成的桩体上的螺旋加劲肋沿一个旋向连续。

本实用新型的特点还在于，

钢管两端分别固接有圆形的第一端板，第一端板中心开有混凝土灌注孔以使混凝土灌入钢管内部，第一端板上开有螺栓孔，第一端板通过螺栓与连接件连接。

连接件包括连接钢管，连接钢管的两端分别固接有圆形的第二端板，第二端板中心开有与连接钢管同轴的通孔，通孔小于连接钢管的直径，方便混凝土通过连接件灌注进钢管内部，第二端板上开有螺栓孔，第二端板通过螺栓与第一端板正对连接。

第一端板外表面上开设有凹槽，第二端板上与第一端板相对的一面上设有凸肋，第一端板与第二端板通过凹槽与凸肋的嵌合加强连接。

螺旋加劲肋上开有等间距的通孔，增大螺旋加劲肋与土体的咬合摩擦。

本实用新型的有益效果是，一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，在钢管外表面分布有螺旋加劲肋，通过螺旋加劲肋与土体的咬合，大大提高钢管混凝土桩的桩侧摩阻力；通过在螺旋加劲肋均匀分布有圆孔，加大土体与螺旋加劲肋之间的咬合摩擦，进一步提高钢管混凝土桩的桩侧摩阻力；通过连接件，可实现快速施工，避免现场焊接连接带来的质量难以保证、缺陷多及施工效率低等问题。

附图说明

图1是本实用新型一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩的结构示意图；

图2是本实用新型一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩的钢管结构图；

图3是本实用新型一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩的连接件结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，结构如图1所示，包括多节钢管，每节钢管内部灌注有混凝土，多节钢管首尾之间通过连接件相连形成桩体，桩体的顶端通过连接件与加载装置连接，加载装置驱动桩体压进土体，桩体的底端固接锥形桩头以固定桩体，每节钢管外壁沿周向从一端至另一端固接有螺旋加劲肋，多节钢管形成的桩体上的螺旋加劲肋沿一个旋向连续。

如图2所示，钢管两端分别固接有圆形的第一端板，第一端板中心开有混凝土灌注孔以使混凝土灌入钢管内部，第一端板上开有螺栓孔，第一端板通过螺栓与连接件连接。

如图3所示，连接件包括连接钢管，连接钢管的两端分别固接有圆形的第二端板，第二端板中心开有与连接钢管同轴的通孔，通孔小于连接钢管的直径，方便混凝土通过连接件灌注进钢管内部，第二端板上开有螺栓孔，第二端板通过螺栓与第一端板正对连接。

第一端板外表面上开设有凹槽，第二端板上与第一端板相对的一面上设有凸肋，第一端板与第二端板通过凹槽与凸肋的嵌合加强连接。

螺旋加劲肋上开有等间距的通孔，增大螺旋加劲肋与土体的咬合摩擦。

本实用新型一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，原理说明：在钢管外表面分布有螺旋加劲肋一方面提高钢管自身的抗屈曲能力，另一方面可大大提高整个桩的侧向阻力，大大提高摩擦桩承载力；螺旋加劲肋开孔，通过开孔，土体在孔洞处形成咬合，进一步提升桩的侧向摩阻力；螺旋加劲肋钢管混凝土桩与土体嵌固紧密，承载力大，可大大减少桩体长度，经济优势巨大；螺旋加劲肋钢管混凝土桩自身承载力较大，可适用于荷载较大的工程，应用范围广；在施工时，该螺旋加劲肋钢管混凝土桩上的螺旋加劲肋沿一个旋向连续旋进，对土体的破坏较小；通过桩体两端的第一端板，预先埋设螺栓，再通过连接件将多节钢管混凝土桩连接形成一个桩体，可实现快速施工，同时，第一端板上带有凹槽，连接件上带有凸肋，通过两者的咬合，增大抗扭强度，保证施工质量；在施工时，桩体顶部与加载装置连接，加载形式采用静压-旋转法，桩体下沉的同时旋转，且两者速度比为一个下沉的螺距距离，旋转360度，施工无噪音，速度快，环境污染小。

本实用新型一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，施工过程：先进行第一节桩施工，锥形桩头竖直插入土体，第一节桩钢管上的第一端板通过螺栓及凹槽与连接件连接，连接件上第二端板与加载装置连接，加载装置为液压回转装置，启动加载装置，第一节桩竖向施压的同时进行旋转，将桩旋压进土体。当第一节桩钢管上的第一端板距地面1m左右时，停止加载，将预埋的高强螺栓上部螺帽松开，通过连接件，进行拧紧，安装第二节桩，依次类推，直至全部桩身施工结束。本实用新型一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，施工构造要求：

1、钢管径厚比不大于

f_y为材料屈服极限；

2、锥形桩头的锥尖角度为30～60度；

3、螺旋加劲肋的宽度不大于

f_y为材料屈服极限，螺旋加劲肋的螺距不小于钢管直径的0.5倍，不大于4倍的钢管直径；

4、凹槽深度是第一端板厚度的0.15～3倍，长度通长；

5、通孔直径为20～40mm，通孔之间间距为1～2倍通孔直径；

6、螺栓孔均匀分布，螺栓数量及直径根据螺旋加劲肋钢管混凝土桩设计承载力及施工荷载确定。

7、钢管及螺旋加劲肋材料可以采用普通钢材，可以采用低合金钢，也可以采用不锈钢等金属材料。

8、连接所用的螺栓均为高强度螺栓。

Claims (5)

1.一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，其特征在于，包括多节钢管，每节钢管内部灌注有混凝土，多节钢管首尾之间通过连接件相连形成桩体，所述桩体的顶端通过连接件与加载装置连接，所述加载装置驱动桩体压进土体，所述桩体的底端固接锥形桩头以固定桩体，每节钢管外壁沿周向从一端至另一端固接有螺旋加劲肋，多节钢管形成的桩体上的螺旋加劲肋沿一个旋向连续。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，其特征在于，每节所述钢管两端分别固接有圆形的第一端板，所述第一端板中心开有混凝土灌注孔以使混凝土灌入钢管内部，所述第一端板上开有螺栓孔，所述第一端板通过螺栓与所述连接件连接。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，其特征在于，所述连接件包括连接钢管，所述连接钢管的两端分别固接有圆形的第二端板，所述第二端板中心开有与连接钢管同轴的通孔，所述通孔小于连接钢管的直径，方便混凝土通过连接件灌注进所述钢管内部，所述第二端板上开有螺栓孔，所述第二端板通过螺栓与所述第一端板正对连接。

4.根据权利要求3所述的一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，其特征在于，所述第一端板外表面上开设有凹槽，所述第二端板上与第一端板相对的一面上设有凸肋，所述第一端板与第二端板通过凹槽与凸肋的嵌合加强连接。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋加劲肋钢管混凝土桩，其特征在于，所述螺旋加劲肋上开有等间距的通孔，增大螺旋加劲肋与土体的咬合摩擦。

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