CN217758828U - 一种预应力无砂混凝土支护桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种预应力无砂混凝土支护桩，包括无砂混凝土桩身和预埋在无砂混凝土桩身中的钢筋笼，无砂混凝土桩身中设有预应力锚索，预应力锚索的下段预埋在无砂混凝土桩身的下段内部，锚索的中段及上段外部分别套设有与钢筋笼连接的套管，预应力锚索的上端自无砂混凝土桩身的上端穿出，预应力锚索的中段位于钢筋笼的外围。优点：桩体中无细骨料，大大减少支护桩了水泥用量、节省材料，节约造价；预应力锚索在支护桩上的预加力产生的弯矩可平衡部分土压力产生的弯矩达到减少桩身配筋，加大桩间锚杆的竖向间距减少锚杆道数，节约造价和工期，又能较好的控制桩身位移，能够一定程度的节省材料，缩短工期，节约成本。

Description

一种预应力无砂混凝土支护桩

技术领域

本实用新型涉及基坑支护技术领域，特别涉及一种预应力无砂混凝土支护桩。

背景技术

支护桩作为基坑工程中常见的临时围护结构，其与预应力锚索协同作用，形成桩锚支护体系，一般设计使用年限相对较短，通常是-年；随着城市建设的火热化、密集化，建设用地日益紧张，周边的环境越来越复杂，变形要求越来越高。在诸多刚度相对较大，控制变形较好的支护体系中，桩锚支护作为一种常规且选用率较高的一种支护形式，为了更好的保护周边环境，通常都是从增加支护桩的刚度和提高对围护结构的约束能力两方面采取加强措施，如减少桩间距、增大桩径、采用地连墙代替支护桩、缩小锚杆竖向间距增加锚杆道数等。这在无形中造成了投资费用的增加、材料浪费、工期延长，进而导致基坑工程造价提高。

因此，针对上述问题，亟需一种既能较好的控制变形，又能节省材料、缩短工期、节约造价的围护结构。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种预应力无砂混凝土支护桩，有效的克服了现有技术的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种预应力无砂混凝土支护桩，包括无砂混凝土桩身和预埋在上述无砂混凝土桩身中的钢筋笼，上述无砂混凝土桩身中设有预应力锚索，上述预应力锚索的下段预埋在上述无砂混凝土桩身的下段内部，上述预应力锚索的中段及上段外部分别套设有与上述钢筋笼连接的套管，上述预应力锚索的上端自上述无砂混凝土桩身的上端穿出，上述预应力锚索的中段位于上述钢筋笼的外围。

本实用新型的有益效果如下：

1)由于无砂混凝土中无细骨料，大大减少支护桩了水泥用量、节省材料，节约造价；预应力锚索在支护桩上的预加力产生的弯矩可平衡部分土压力产生的弯矩达到减少桩身配筋，加大桩间锚杆的竖向间距减少锚杆道数，节约造价和工期，又能较好的控制桩身位移。

2)基于普通混凝土支护桩的基础改进，操作相对简单且工艺成熟，如预应力无砂混凝土桩在基坑支护中进行推广，在保证安全的前提下，可很大程度上节省材料，缩短工期，节约成本。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述钢筋笼包括多根主筋和多组环状的箍筋，多根上述主筋均竖向均匀间隔的分布在上述无砂混凝土桩身内部，并分布在同一个圆周上，多组上述箍筋上下间隔的连接固定在多根上述主筋上，上述预应力锚索的中段位于多组上述箍筋外侧。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：钢筋笼结构设计合理，结构强度较好。

进一步，上述钢筋笼还包括多组加强筋，上述加强筋呈环形，且多组上述加强筋分别上下间隔的连接固定在多根上述主筋的内侧，多组上述箍筋固定在多根上述主筋的外侧。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：加强筋的设计提升了整个钢筋笼以及桩体的结构强度。

进一步，上述钢筋笼还包括第一锚索固定件，上述第一锚索固定件固定在多根上述主筋的下端，上述预应力锚索的下端与上述锚索固定件连接固定。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：第一锚索固定件的设计易于预应力锚索下端的定位固定，能够起到固定预应力锚索的位置和加强其与桩身的粘结强度的目的。

进一步，上述第一锚索固定件为水平设置的盘状构件。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：结构设计简单，易于与主筋的连接固定，方便对预应力锚索进行定位固定。

进一步，上述第一锚索固定件的中部设有上下贯穿其的通孔，上述预应力锚索的下端穿过上述通孔，并连接固定有与上述第一锚索固定件下端相抵的定位件。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过定位件对预应力锚索的下端进行定位固定，结构设计简单，安装方便。

进一步，上述定位件为螺母。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：设计合理，取材方便，易于快速施工。

进一步，上述钢筋笼还包括第一锚索固定件，上述预应力锚索的上端连接上述第一锚索固定件，上述第一锚索固定件用于与冠梁锚固。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：第一锚索固定件的设计易于预应力锚索调节后与冠梁的连接固定。

进一步，上述第一锚索固定件为预应力锚具。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：采用现有技术产品，施工方便。

进一步，上述套管为塑料管。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：易于预应力锚索的穿设以及预应力的调节，造价也比较便宜。

附图说明

图1为本实用新型的预应力无砂混凝土支护桩的结构示意图；

图2为本实用新型的预应力无砂混凝土支护桩的另一种实施例的结构示意图

图3为本实用新型的预应力无砂混凝土支护桩中A-A面的横截面结构图；

图4为本实用新型的预应力无砂混凝土支护桩在实际使用过程中土压力与预加力弯矩分布示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、无砂混凝土桩身；2、钢筋笼；3、预应力锚索；4、冠梁；21、主筋；22、箍筋；23、加强筋；24、第一锚索固定件；31、套管；32、定位件；33、第二锚索固定件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图1所示，本实施例的预应力无砂混凝土支护桩包括无砂混凝土桩身1和预埋在上述无砂混凝土桩身1中的钢筋笼2，上述无砂混凝土桩身1中设有预应力锚索3，上述预应力锚索3的下段预埋在上述无砂混凝土桩身1的下段内部，上述预应力锚索3的中段及上段外部分别套设有与上述钢筋笼2连接的套管31，上述预应力锚索3的上端自上述无砂混凝土桩身1的上端穿出，上述预应力锚索3的中段位于上述钢筋笼2的外围。

施工过程如下：

整个桩体中钢筋笼2的下端预埋在基坑底部(图中f指代)以下深度，并将预应力锚索3的下端固定住，支护模板后浇筑无砂混凝土，成型后，在桩体上端施工冠梁4，整个施工过程中，从冠梁4的顶部采用后张法进行预应力张拉预应力锚索3，并将预应力锚索3的上端固定于冠梁4上，整个桩体具有以下优点：

1)由于无砂混凝土中无细骨料，大大减少支护桩了水泥用量、节省材料，节约造价；预应力锚索在支护桩上的预加力产生的弯矩可平衡部分土压力产生的弯矩达到减少桩身配筋，加大桩间锚杆的竖向间距减少锚杆道数，节约造价和工期，又能较好的控制桩身位移。

2)整个方案设计是基于普通混凝土支护桩的基础上改进，操作相对简单且工艺成熟，如预应力无砂混凝土桩在基坑支护中进行推广，在保证安全的前提下，可很大程度上节省材料，缩短工期，节约成本。

如图4所示，为桩体使用过程，土压力与预加力弯矩分布示意图，图中a为土压力引起的弯矩变化线，b为预应力产生的弯矩变化线。

需要补充说明的是：本实施例中，无砂混凝土桩身1为中空的圆柱体，钢筋笼2整体为中空的环形笼，在钢筋笼2所在模板内浇筑无砂混凝土成型既得无砂混凝土桩身1。

作为一种优选的实施方式，如图3所示，上述钢筋笼2包括多根主筋21和多组环状的箍筋22，多根上述主筋21均竖向均匀间隔的分布在上述无砂混凝土桩身1内部，并分布在同一个圆周上，多组上述箍筋22上下间隔的连接固定在多根上述主筋21上，上述预应力锚索3的中段位于多组上述箍筋22外侧。

上述实施方案中，钢筋笼2采用多根主筋21和多组箍筋22的组合件，箍筋22一般通过钢丝等与每根主筋21连接固定，整体结构强度高。

作为一种优选的实施方式，上述钢筋笼2还包括多组加强筋23，上述加强筋23呈环形，且多组上述加强筋23分别上下间隔的连接固定在多根上述主筋21的内侧，多组上述箍筋22固定在多根上述主筋21的外侧。

上述实施方案中，在主筋21的内侧还固定有加强筋23，通过加强筋23进一步增强整个钢筋笼2的结构强度，也就是提升桩体的结构强度。

作为一种优选的实施方式，如图2所示，上述钢筋笼2还包括第一锚索固定件24，上述第一锚索固定件24固定在多根上述主筋21的下端，上述预应力锚索3的下端与上述第一锚索固定件24连接固定。

上述实施方案中，第一锚索固定件24的设计利于对预应力锚索3下端的固定，从而利于预应力锚索3整体的预应力调节。

作为一种优选的实施方式，上述第一锚索固定件24为水平设置的盘状构件。

上述实施方案中，第一锚索固定件24采用钢制圆盘构件，主筋21下端分别与该第一锚索固定件24的上端面焊接固定住，整体结构强度较高。

本实施例中，第一锚索固定件24最佳应采用中空的盘体结构，以降低成本，同时，必须满足预应力锚索3与其连接的结构强度。

作为一种有优选的实施方式，上述第一锚索固定件24的中部设有上下贯穿其的通孔，上述预应力锚索3的下端穿过上述通孔，并连接固定有与上述第一锚索固定件24下端相抵的定位件32。

上述实施方案中，在施工过程中，预应力锚索3的下端穿过第一锚索固定件24中部的通孔，然后与定位件32固定在一起，在定位件32的作用下，预应力锚索3，起到固定预应力锚索3的位置和加强其与无砂混凝土桩身的粘结强度的目的。

作为一种优选的实施方式，上述定位件32为螺母。

上述实施方案中，预应力锚索3的下端穿过该螺母，并且，采用焊接的方式与该螺母固定住，已对预应力锚索3提供较好的定位作用。

上述实施例中，定位件32可以采用与第一锚索固定件24焊接固定的方式连接，结构强度更佳。

作为一种优选的实施方式，上述钢筋笼2还包括第二锚索固定件33，上述预应力锚索3的上端连接上述第二锚索固定件33，上述第二锚索固定件33用于与冠梁4锚固。

上述实施方案中，在实际施工过程中，预应力锚索3的上段连同其外部的套管31一起穿过冠梁4上适配的穿孔，然后，预应力锚索3的上端在调节好预应力后，通过第二锚索固定件33与冠梁4锚固固定住，整个结构之间比较稳固。

最佳的，上述第二锚索固定件33采用现有技术的成品预应力锚具，稳定的锚固在冠梁4中，由于预应力锚具是现有技术，因此，根据实际工程使用需求，灵活、合理的选取适配的型号即可。

本实施例中，上述套管31采用工程用塑料管，在施工过程中，塑料管可以通过匝丝或铁丝等与钢筋笼2固定住。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种预应力无砂混凝土支护桩，其特征在于：包括无砂混凝土桩身(1)和预埋在所述无砂混凝土桩身(1)中的钢筋笼(2)，所述无砂混凝土桩身(1)中设有预应力锚索(3)，所述预应力锚索(3)的下段预埋在所述无砂混凝土桩身(1)的下段内部，所述预应力锚索(3)的中段及上段外部分别套设有与所述钢筋笼(2)连接的套管(31)，所述预应力锚索(3)的上端自所述无砂混凝土桩身(1)的上端穿出，所述预应力锚索(3)的中段位于所述钢筋笼(2)的外围。

2.根据权利要求1所述的一种预应力无砂混凝土支护桩，其特征在于：所述钢筋笼(2)包括多根主筋(21)和多组环状的箍筋(22)，多根所述主筋(21)均竖向均匀间隔的分布在所述无砂混凝土桩身(1)内部，并分布在同一个圆周上，多组所述箍筋(22)上下间隔的连接固定在多根所述主筋(21)上，所述预应力锚索(3)的中段位于多组所述箍筋(22)外侧。

3.根据权利要求2所述的一种预应力无砂混凝土支护桩，其特征在于：所述钢筋笼(2)还包括多组加强筋(23)，所述加强筋(23)呈环形，且多组所述加强筋(23)分别上下间隔的连接固定在多根所述主筋(21)的内侧，多组所述箍筋(22)固定在多根所述主筋(21)的外侧。

4.根据权利要求2所述的一种预应力无砂混凝土支护桩，其特征在于：所述钢筋笼(2)还包括第一锚索固定件(24)，所述第一锚索固定件(24)固定在多根所述主筋(21)的下端，所述预应力锚索(3)的下端与所述第一锚索固定件(24)连接固定。

5.根据权利要求4所述的一种预应力无砂混凝土支护桩，其特征在于：所述第一锚索固定件(24)为水平设置的盘状构件。

6.根据权利要求5所述的一种预应力无砂混凝土支护桩，其特征在于：所述第一锚索固定件(24)的中部设有上下贯穿其的通孔，所述预应力锚索(3)的下端穿过所述通孔，并连接固定有与所述第一锚索固定件(24)下端相抵的定位件(32)。

7.根据权利要求6所述的一种预应力无砂混凝土支护桩，其特征在于：所述定位件(32)为螺母。

8.根据权利要求2所述的一种预应力无砂混凝土支护桩，其特征在于：所述钢筋笼(2)还包括第二锚索固定件(33)，所述预应力锚索(3)的上端连接所述第二锚索固定件(33)，所述第二锚索固定件(33)用于与冠梁(4)锚固。

9.根据权利要求8所述的一种预应力无砂混凝土支护桩，其特征在于：所述第二锚索固定件(33)为预应力锚具。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种预应力无砂混凝土支护桩，其特征在于：所述套管(31)为塑料管。

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