CN211057776U - 预制混凝土桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种预制混凝土桩，属于建筑预制混凝土桩技术领域。包括桩体，桩体内设有钢筋笼，桩体一端设有凹接头，桩体另一端设有凸接头，凹接头和凸接头相互配合设置，凹接头包括开设凹槽的凹接头本体，凹槽外端开口小，凹接头凹槽端沿外表面设置凹接头端板，凹接头还包括楔形卡紧件，楔形卡紧件设为中空的圆台形；凸接头包括开设凸起的凸接头本体，凸接头凸起端沿外表面设置凸接头端板，环绕凸起设有紧固件；紧固件及凸起与楔形卡紧件配合设置。本实用新型强度提高，有效提高了桩接头处的抗剪力，减少施工现场操作工序，提高了施工速度，使施工质量容易得到保证；达到了提高效率、缩短工期、保证质量、减少污染和保护生态环境的效果。

Description

预制混凝土桩

技术领域

本实用新型涉及一种预制混凝土桩，属于建筑预制混凝土桩技术领域。

背景技术

现在市场的预制混凝土桩是由钢筋、混凝土等材料通过制作钢筋笼、制作模板、钢筋笼入模、浇筑混凝土、合模、张拉钢筋、离心振捣、预养、拆模、蒸养等工艺制作成的空心预制桩，适用于桩基工程中。其承载力的高低是其横截面中混凝土面积决定的，由截面是空心的其承载力较低，如PHC600B130型管桩的桩身结构对应的竖向承载力特征值是3320KN，其抗剪力设计值更低，是396KN，高于100米建筑物不能使用；高于100米的建筑物的桩基础采用灌注桩，灌注桩有施工工期长，施工过程产生泥浆污染环境，施工过程中易出现塌孔，缩颈等质量问题，因此需要一种承载力更高的预制桩。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种预制混凝土桩，强度提高，有效提高了桩接头处的抗剪力，减少施工现场操作工序，提高了施工速度，使施工质量容易得到保证；达到了提高效率、缩短工期、保证质量、减少污染和保护生态环境的效果。

本实用新型所述的预制混凝土桩，包括桩体，桩体内设有钢筋笼，桩体一端设有凹接头，桩体另一端设有凸接头，凹接头和凸接头相互配合设置，凹接头包括开设凹槽的凹接头本体，凹槽外端开口小，凹接头凹槽端沿外表面设置凹接头端板，凹接头还包括楔形卡紧件，楔形卡紧件设为中空的圆台形；凸接头包括开设凸起的凸接头本体，凸接头凸起端沿外表面设置凸接头端板，环绕凸起设有紧固件；紧固件及凸起与楔形卡紧件配合设置；楔形卡紧件与凹接头端板不连接。

进一步优选地，所述的楔形卡紧件内腔为圆柱形；楔形卡紧件靠近凹槽底面一端外表面直径大。

进一步优选地，所述的楔形卡紧件高度不大于紧固件高度。

进一步优选地，所述的紧固件上开设扩张槽。

进一步优选地，所述的紧固件包括若干环绕凸起布置的紧固块，相邻紧固块之间留有扩张间隙。

进一步优选地，所述的凸起和凹槽的截面相对应设置，凸起和凹槽的截面均为方形，或凸起和凹槽的截面均为圆形。

进一步优选地，所述的凸起和凹槽的截面相对应设置，所述的凸起的截面为方形，所述的凹槽的截面为方形。

或者，所述的凸起和凹槽的截面相对应设置，所述的凸起的截面为圆形，所述的凹槽的截面为圆形。

进一步优选地，所述的紧固件与凸接头端板通过焊接连接。用于抗拉桩，所述的紧固件与凸接头端板需要通过焊接连接；用于抗压桩，所述的紧固件与凸接头端板可以不需要连接。

进一步优选地，所述的紧固件、楔形卡紧件、凸接头端板和凹接头端板的材质均为钢板。

本实用新型所述的预制混凝土桩的生产方法，包括以下步骤：

(1)预制端板：分别制作凸起的凸接头端板和带有凹槽的凹接头端板，制作紧固件，制作楔形卡紧件；

(2)钢筋笼，竖向放置到钢模内，组模固定，张拉钢筋，在顶部预留浇注口；预制桩沉桩完成后，需要在桩底和侧壁注浆时，在钢筋笼内设置钢管后组模；凹接头端板和凸接头端板分别放置在混凝土桩两端，紧固件焊接到凸接头端板上；凸接头端板置于混凝土桩上方；

(3)吊装到准备工位，底部连接工位固定卡扣，专用夹具固定；

(4)配制高强度C60等级以上的干硬性混凝土，经浇注口浇注组模内，强力振动密实，封闭浇注口；

(5)组模件放倒，吊装到养护池内，初养条件为温度48-68℃，时间为2-4小时；将组模件拆模；

(6)高温高压蒸养达100％的强度，蒸养的温度为190-210℃，蒸养的时间为8-11小时，得预制混凝土桩。

所述的预制混凝土桩完成后，将凸接头端板的外边焊接牢固和饱满；将凹接头端板的外边焊接牢固和饱满；用于增强预制混凝土桩抗拉强度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型混凝土桩为实心，采用凹接头和凸接头套接方式，采用楔形卡紧件卡紧，有效提高了桩接头处的抗剪力，使其抗剪力有明显提高，减少施工现场操作工序，提高了施工速度，使施工质量容易得到保证；达到了提高效率、缩短工期、保证质量、减少污染和保护生态环境的效果。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的结构示意图，

图2是实施例1所示的混凝土桩插接示意图，

图3是本实用新型的实施例2的结构示意图，

图4是实施例2所示的混凝土桩插接示意图，

图5是凹接头俯视结构示意图之一，

图6是凹接头俯视结构示意图之二，

图7是凹接头俯视结构示意图之三，

图8是凹接头俯视结构示意图之四，

图9是凹接头俯视结构示意图之五，

图10是本发明所述的预制混凝土桩生产用竖向固定装置俯视结构示意图，

图11是本发明所述的预制混凝土桩生产用竖向固定装置主视结构示意图，

图12是图11中B向视图，

图13是图12中卡紧杆打开状态的结构示意图，

图14是图13中C向视图。

图中：1、凸接头 2、凹接头 3、桩体 4、第一预制混凝土桩 5、第二预制混凝土桩6、基层 7、预制混凝土桩生产用竖向固定装置；

1.1、凸接头本体 1.2、凸接头端板 1.3、紧固件；

1.31、紧固块 1.32、扩张槽；

2.1、凹接头本体 2.2、楔形卡紧件 2.3、凹接头端板；

3.1、混凝土浇注块 3.2、钢筋笼；

7.1.1、连接板A 7.1.2、连接板B 7.1.3、连接板C；

7.2.1、油顶A 7.2.2、油顶B 7.2.3、油顶C；

7.3.1、固定横杆A 7.3.2、固定横杆B 7.3.3、活动横杆；

7.4.1、立柱A 7.4.2、支撑板A 7.4.3、支撑板B 7.4.4、立柱B；

7.5、底座 7.5.1、大径固定底座 7.5.3、小径固定底座；

7.6、用于生产预制混凝土桩的模具 7.7、卡紧固定结构；7.8、固定座；7.7.1、卡紧固定座 7.7.2、卡紧活动杆 7.7.3、卡凸 7.7.4、折弯式卡紧固定杆 7.7.5、卡紧槽 7.7.6、卡紧块 7.7.7、卡紧弹簧 7.7.8、固定槽。

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作进一步清楚、完整地描述：

实施例1

如图1～图2以及图5所示，本实用新型所述的预制混凝土桩，包括桩体3，桩体3内设有钢筋笼3.2，钢筋笼3.2外周包裹有混凝土浇注块3.1；桩体3一端设有凹接头2，桩体3另一端设有凸接头1，凹接头2和凸接头1相互配合设置，凹接头2包括开设凹槽的凹接头本体2.1，凹槽外端开口小，凹接头2凹槽端沿外表面设置凹接头端板2.3，凹接头2还包括楔形卡紧件2.2，楔形卡紧件2.2设为中空的圆台形；凸接头1包括开设凸起的凸接头本体1.1，凸接头1凸起端沿外表面设置凸接头端板1.2，环绕凸起设有紧固件1.3；紧固件1.3及凸起与楔形卡紧件2.2配合设置；楔形卡紧件2.2与凹接头端板2.3不连接。

楔形卡紧件2.2内腔为圆柱形；楔形卡紧件2.2靠近凹槽底面一端外表面直径大。如图1所示，楔形卡紧件2.2内侧面垂直于凹槽底端面布置；楔形卡紧件外侧面从上往下向外倾斜设置。楔形卡紧件2.2高度不大于紧固件1.3高度。紧固件1.3上开设扩张槽1.32。凸起和凹槽的截面相对应设置，凸起和凹槽的截面均为圆形。所述的凸起的截面为圆形，所述的凹槽的截面为圆形。

紧固件1.3与凸接头端板1.2通过焊接连接。用于抗拉桩，所述的紧固件与凸接头端板需要通过焊接连接；用于抗压桩，所述的紧固件与凸接头端板可以不需要焊接。紧固件1.3、楔形卡紧件2.2、凸接头端板1.2和凹接头端板2.4的材质可以均为钢板。

需要连接预制混凝土桩时，凹接头2朝上，向凹槽内倒入胶凝性填缝材料，楔形卡紧件2.2放入凹槽内，将凸接头1朝下插入凹接头2内，施工过程中的压桩力将凸起撑大，挤在凹槽内，同时胶凝性填缝材料将接头处的缝隙填塞密实。

预制混凝土桩插接：

将第一预制混凝土桩4与第二预制混凝土桩5从上往下顺次放置，第二预制混凝土桩的凸接头一端设于基层6上，第一预制混凝土桩的凸接头对接第二预制混凝土桩的凹接头，第二预制混凝土桩的凹接头朝上，楔形卡紧件设于凹接头的凹槽内，向凹槽内倒入胶凝性填缝材料，楔形卡紧件置于第二预制混凝土凹接头内，从第一预制混凝土桩顶端的凹接头对第一预制混凝土桩施加压力，施工过程中的压桩力将凸起撑大，挤在凹槽内，同时胶凝性填缝材料将接头处的缝隙填塞密实，第一预制混凝土桩的凸接头与第二预制混凝土桩的凹接头相互配合连接好。

本实用新型所述的预制混凝土桩的生产方法，包括以下步骤：

(1)预制端板：分别制作凸起的凸接头端板1.2和带有凹槽的凹接头端板2.3，制作紧固件1.3，制作楔形卡紧件2.2；

(2)钢筋笼3.2，放置到钢模内，组模固定，张拉钢筋，在顶部预留浇注口；预制桩沉桩完成后，需要在桩底和侧壁注浆时，在钢筋笼内设置钢管后组模；凹接头端板2.3和凸接头端板1.2分别放置在混凝土桩两端，紧固件1.3焊接到凸接头端板1.2上；凸接头端板1.2置于混凝土桩上方；

(3)吊装到准备工位，底部连接工位固定卡扣，专用夹具固定；

(4)配制高强度C80等级的干硬性混凝土，经浇注口浇注组模内，强力振动密实，封闭浇注口；

(5)组模件放倒，吊装到养护池内，初养条件为温度48±5℃，时间为3小时；将组模件拆模；

(6)高温高压蒸养达100％的强度，得预制混凝土桩。蒸养的温度为200±5℃，蒸养的时间为10小时，得预制混凝土桩。

预制混凝土桩完成后，将凸接头端板1.2的外边焊接牢固和饱满；将凹接头端板2.3的外边焊接牢固和饱满；用于增强预制混凝土桩接头抗拉强度。

将凸接头端板1.2的外边焊接牢固和饱满；将凹接头端板2.3的外边焊接牢固和饱满；用于增强混凝土桩接头抗拉强度。

生产预制混凝土桩时，凸接头位于上方；预制混凝土桩使用时，凸接头位于下方。

所述的预制混凝土桩为预应力混凝土桩，预应力混凝土桩与预应力混凝土管桩的比较：

1、直径600mm的预应力混凝土桩承载力特征值为4885KN左右；预应力混凝土管桩PHC600B130型的桩身结构对应的竖向承载力特征值是3320KN。

2、直径800mm的预应力混凝土桩承载力特征值为8684KN左右；预应力混凝土管桩PHC800B130型的桩身结构对应的竖向承载力特征值是4730KN。

预应力混凝土管桩为空心桩。

预应力混凝土桩与灌注桩的施工速度相比较：

(1)预应力混凝土圆桩用静压机施工，每24小时压桩800米；灌注桩用旋挖钻每24小时施工200米；

(2)预应力混凝土圆桩用静压机施工完成后7-15天即可进行检测，灌注桩则需要在施工完成28天后方可检测。

本实用新型所述的预制混凝土桩的生产方法，所述的专用夹具，为预制混凝土桩生产用竖向固定装置7。

如图10～图14所示，本实用新型所述的预制混凝土桩生产用竖向固定装置，包括三个顺次连接的横杆，其中一个横杆为活动横杆7.3.3，另两个横杆为固定横杆，固定横杆包括固定横杆A7.3.1和固定横杆B7.3.2，固定横杆A7.3.1和固定横杆B7.3.2之间通过连接板B7.1.2连接；固定横杆A7.3.1另一端和连接板A7.1.1连接；固定横杆B7.3.2另一端和连接板C7.1.3连接；固定横杆A7.3.1一侧设有立柱A7.4.1，立柱A7.4.1和固定横杆A7.3.1之间通过支撑板A7.4.2连接；固定横杆B7.3.2一侧设有立柱B7.4.4，立柱B7.4.4和固定横杆B7.3.2之间通过支撑板B7.4.3连接。立柱A、支撑板A、立柱B和支撑板B均位于三个横杆围成的三角形外面。

连接板A7.1.1上设有油顶A7.2.1；连接板B7.1.2上设有油顶B7.2.2；连接板C7.1.3上设有油顶C7.2.3；油顶A、油顶B和油顶C均位于三个横杆围成的三角形内部。油顶为本领域常规技术，不予赘述。

活动横杆7.3.3第一端铰接连接板C7.1.3上的固定座7.8，活动横杆7.3.3第二端通过卡紧固定结构7.7连接连接板A7.1.1；

卡紧固定结构7.7包括折弯式卡紧固定杆7.7.4，折弯式卡紧固定杆7.7.4第一端固定连接连接板A7.1.1，折弯式卡紧固定杆7.7.4第二端从中间开设L型卡紧槽7.7.5；还包括卡紧固定座7.7.1，卡紧固定座7.7.1固定连接连接板A7.1.1，卡紧固定座7.7.1设于折弯式卡紧固定杆7.7.4上方，卡紧固定座7.7.1铰接卡紧活动杆7.7.2，卡紧活动杆7.7.2另一端靠近折弯式卡紧固定杆7.7.4的一侧设有卡凸7.7.3，卡凸7.7.3与卡紧槽7.7.5相配合设置；还包括卡紧块7.7.6，卡紧块7.7.6第一端的上方向外设有倾斜面，卡紧块7.7.6第一端下方开设矩形卡槽，卡紧块7.7.6第二端设有卡紧弹簧7.7.7，固定柱上开设固定槽7.7.8，卡紧弹簧7.7.7设于固定槽7.7.8内。

卡紧弹簧7.7.7零受力状态时，卡紧块7.7.6第二端位于固定槽7.7.8内。

如图12～图13所示，还包括底座7.5，底座7.5内至少开设两个台阶孔，每个台阶孔作为一个固定底座。固定底座包括大径固定底座7.5.1和小径固定底座7.5.2，用于适用于不同直径的模具。底座7.5通常为水泥底座，大径固定底座7.5.1和小径固定底座7.5.2也为水泥筑成。

实施例2

如图3-图4及图6所示，所述的预制混凝土桩，楔形卡紧件插装到凸接头一端，紧固件1.3包括若干环绕凸起布置的紧固块1.31，相邻紧固块1.31之间留有扩张间隙。

预制混凝土桩插接：

将第一预制混凝土桩与第二预制混凝土桩从上往下顺次放置，第二预制混凝土桩的凸接头一端设于基层6上，第一预制混凝土桩的凸接头对接第二预制混凝土桩的凹接头，楔形卡紧件设于凸接头的下方，楔形卡紧件可以适当卡入凸接头的凸起和紧固件之间。向凹槽内倒入胶凝性填缝材料，楔形卡紧件置于第二预制混凝土凹接头内，从第一预制混凝土桩顶端的凹接头对第一预制混凝土桩施加压力，施工过程中的压桩力将凸起撑大，挤在凹槽内，同时胶凝性填缝材料将接头处的缝隙填塞密实，第一预制混凝土桩的凸接头与第二预制混凝土桩的凹接头相互配合连接好。

所述的预制混凝土桩的生产方法，(4)配制高强度C75等级的干硬性混凝土，经浇注口浇注组模内，强力振动密实，封闭浇注口；

(5)组模件放倒，吊装到养护池内，初养条件为温度55±5℃，时间为4小时；将组模件拆模；

(6)高温高压蒸养达100％的强度，得预制混凝土桩。蒸养的温度为210±5℃，蒸养的时间为8小时。

其余同实施例1。

实施例3

如图1-图2及图7所示，所述的预制混凝土桩，凸起和凹槽的截面相对应设置，凸起和凹槽的截面均为方形。紧固件1.3包括若干环绕凸起布置的紧固块1.31，相邻紧固块1.31之间留有扩张间隙。

所述的预制混凝土桩的生产方法，(4)配制高强度C60等级的干硬性混凝土，经浇注口浇注组模内，强力振动密实，封闭浇注口；

(5)组模件放倒，吊装到养护池内，初养条件为温度60±5℃，时间为3.5小时；将组模件拆模；

(6)高温高压蒸养达100％的强度，得预制混凝土桩。蒸养的温度为195±5℃，蒸养的时间为9.5小时。

其余同实施例1。

实施例4

如图3-图4及图8所示，所述的预制混凝土桩，凸起和凹槽的截面相对应设置，凸起和凹槽的截面均为方形。紧固件1.3包括若干环绕凸起布置的四块紧固块1.31，相邻紧固块1.31之间留有扩张间隙，紧固块1.31上开设扩张槽1.32。

所述的预制混凝土桩的生产方法，(4)配制高强度C65等级的干硬性混凝土，经浇注口浇注组模内，强力振动密实，封闭浇注口；

(5)组模件放倒，吊装到养护池内，初养条件为温度68±5℃，时间为3小时；将组模件拆模；

(6)高温高压蒸养达100％的强度，得预制混凝土桩。蒸养的温度为190±5℃，蒸养的时间为11小时。

其余同实施例1。

实施例5

如图1-图2及图9所示，所述的预制混凝土桩，凸起和凹槽的截面均为方形。紧固件1.3包括若干环绕凸起布置的四块紧固块1.31，相邻紧固块1.31之间留有扩张间隙。

所述的预制混凝土桩的生产方法，(4)配制高强度C70等级的干硬性混凝土，经浇注口浇注组模内，强力振动密实，封闭浇注口；

(5)组模件放倒，吊装到养护池内，初养条件为温度65±5℃，时间为2小时；将组模件拆模；

(6)高温高压蒸养达100％的强度，得预制混凝土桩。蒸养的温度为205±5℃，蒸养的时间为10.5小时。

其余同实施例1。

本实用新型中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本实用新型的限制，仅为描述方便。

Claims (7)

1.一种预制混凝土桩，其特征在于，包括桩体(3)，桩体(3)内设有钢筋笼(3.2)，桩体(3)一端设有凹接头(2)，桩体(3)另一端设有凸接头(1)，凹接头(2)和凸接头(1)相互配合设置，凹接头(2)包括开设凹槽的凹接头本体(2.1)，凹槽外端开口小，凹接头(2)凹槽端沿外表面设置凹接头端板(2.3)，凹接头(2)还包括楔形卡紧件(2.2)，楔形卡紧件(2.2)设为中空的圆台形；

凸接头(1)包括开设凸起的凸接头本体(1.1)，凸接头(1)凸起端沿外表面设置凸接头端板(1.2)，环绕凸起设有紧固件(1.3)；

紧固件(1.3)及凸起与楔形卡紧件(2.2)配合设置；

楔形卡紧件(2.2)与凹接头端板(2.3)不连接。

2.根据权利要求1所述的预制混凝土桩，其特征在于，楔形卡紧件(2.2)内腔为圆柱形；楔形卡紧件(2.2)靠近凹槽底面一端外表面直径大。

3.根据权利要求1所述的预制混凝土桩，其特征在于，楔形卡紧件(2.2)高度不大于紧固件(1.3)高度。

4.根据权利要求1-3任一项所述的预制混凝土桩，其特征在于，紧固件(1.3)上开设扩张槽(1.32)。

5.根据权利要求1-3任一项所述的预制混凝土桩，其特征在于，紧固件(1.3)包括若干环绕凸起布置的紧固块(1.31)，相邻紧固块(1.31)之间留有扩张间隙。

6.根据权利要求1-3任一项所述的预制混凝土桩，其特征在于，凸起和凹槽的截面相对应设置，凸起和凹槽的截面均为方形，或凸起和凹槽的截面均为圆形。

7.根据权利要求1-3任一项所述的预制混凝土桩，其特征在于，所述的紧固件(1.3)、楔形卡紧件(2.2)、凸接头端板(1.2)和凹接头端板(2.3)的材质均为钢板。

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