CN220666202U - 一种精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于支护桩技术领域，公开了一种精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，为了现有支护桩结构中的PSB精轧螺纹钢未充分发挥作用而导致材料浪费、成本高的问题。本实用新型包括置于开设在岩土体中的桩孔内的钢筋笼，所述钢筋笼内布置有PSB精轧螺纹钢，所述PSB精轧螺纹钢偏心布置在钢筋笼内，并且所述PSB精轧螺纹钢布置在支护桩结构的抗拉侧，所述PSB精轧螺纹钢的下端与钢筋笼固定连接。本实用新型充分考虑支护桩在使用时的受力情况，对PSB精轧螺纹钢的布置位置进行优化，既能够充分发挥PSB精轧螺纹钢用于提高支护桩的抗弯、抗拉能力的作用，同时又减少PSB精轧螺纹钢的用量，从而降低制造成本。

Description

一种精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构

技术领域

本实用新型属于支护桩技术领域，具体涉及一种精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构。

背景技术

支护桩主要承受横向推力的桩，一般用于基坑支护、边坡支护以及滑坡治理，承受水平土压力或滑坡推力，一般比承受竖向力的基桩桩需要更高的配筋，也经常和锚杆(锚索)一起使用。支护桩一般采用钻孔灌注桩，在施工过程中支护桩一般分两批施工，相邻桩采用挖一个跳一个，待相邻桩浇筑砼24小时后方可开孔。支护桩顶设置有一通长的钢筋混凝土冠梁。

由于支护桩主要承受横向推力，因此，支护桩的需要更高的配筋，导致钢筋用量较大，钢筋笼的制作和加工成本较高。

针对该技术问题，本实用新型的发明人申报了申请号为2020216688898、名称为一种PSB精轧螺纹钢预应力砼支护桩结构的专利，包括灌注混凝土桩孔、构造钢筋笼、承载体、混凝土垫层、若干张拉锚固件、若干固定部件、若干PSB精轧螺纹钢筋，所述灌注混凝土桩孔设置于需要基坑支护的侧壁土体中；所述构造钢筋笼由HRB普通钢筋和箍筋组成，所述PSB精轧螺纹钢筋形状为圆柱体，所述固定部件设置在PSB精轧螺纹钢筋下端，用于将构造钢筋笼与PSB精轧螺纹钢筋固定连接；所述构造钢筋笼和PSB精轧螺纹钢筋设置在灌注混凝土桩孔内；所述PSB精轧螺纹钢筋贯穿灌注混凝土桩孔上端面。该技术文献的思路是：向钢筋笼中均匀布置PSB精轧螺纹钢，来提高支护桩的抗弯、抗拉能力，同时降低钢筋笼的配筋，以达到降低成本的目的。

但是经过发明人的研究发现支护桩用于基坑支护时，当基坑开挖后，支护桩的一部分处于裸露状态从而失去了土体侧压力，在这种情况下，钢筋笼内部远离土体侧的PSB精轧螺纹钢(即更加靠近支护桩裸露侧的PSB精轧螺纹钢)的作用就大大降低，因为PSB精轧螺纹钢的主要作用是提高抗弯和抗拉能力，而支护桩远离土体的一侧(即基坑开挖后裸露出来的支护桩侧)主要受压，而混凝土本身的抗压能力非常强，并且远远大于PSB精轧螺纹钢提供的额外抗压能力。因此，造成了支护桩内远离基坑的一侧PSB精轧螺纹钢的作用无法全部体现出来，造成PSB精轧螺纹钢的浪费。而PSB精轧螺纹钢的材料本身成本比普通的钢筋(HRB钢筋)的昂贵很多。

实用新型内容

本实用新型为了现有支护桩结构中的PSB精轧螺纹钢未充分发挥作用而导致材料浪费、成本高的问题，而提供一种精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，充分考虑支护桩在使用时的受力情况，对PSB精轧螺纹钢的布置位置进行优化，既能够充分发挥PSB精轧螺纹钢用于提高支护桩的抗弯、抗拉能力的作用，同时又减少PSB精轧螺纹钢的用量，从而降低制造成本。

为解决技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，包括置于开设在岩土体中的桩孔内的钢筋笼，所述钢筋笼内布置有PSB精轧螺纹钢，其特征在于，所述PSB精轧螺纹钢偏心布置在钢筋笼内，并且所述PSB精轧螺纹钢布置在支护桩结构的抗拉侧，所述PSB精轧螺纹钢的下端与钢筋笼固定连接。

在一些实施例中，所述钢筋笼内远离PSB精轧螺纹钢的一侧沿着钢筋笼的长度方向间隔设置有若干个固定板，所述PSB精轧螺纹钢经连杆与固定板进行连接。

在一些实施例中，所述连杆的一端与固定板固定连接，所述连杆的另一端固定有钢制的固定环，所述固定环的内部套设有与PSB精轧螺纹钢的外径相互适配的PVC环。在一些实施例中，所述连杆倾斜的连接在固定环与固定板之间，并且所述连杆沿着支护桩结构的受拉侧至受压侧的方向倾斜向下设置。

在一些实施例中，若钢筋笼内偏心设置有多个PSB精轧螺纹钢，用于连接套设PSB精轧螺纹钢的固定环的连杆交错布置。

在一些实施例中，所述固定板为与钢筋笼的内壁相互贴合的弧形板。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，将PSB精轧螺纹钢布置在支护桩结构的受拉侧，因此充分发挥PSB精轧螺纹钢用于提高支护桩结构的抗弯、抗拉能力的作用；同时取消了支护桩结构受压侧的PSB精轧螺纹钢，从而使得布置在支护桩结构的钢筋笼内部的PSB精轧螺纹钢都能够充分发挥其提高抗弯和抗拉能力的作用。进而减少PSB精轧螺纹钢的用量，以达到降低成本的目的。

本实用新型通过在钢筋笼的内部布置固定板，固定板上通过连杆连接有钢制的固定环，利用固定环对PSB精轧螺纹钢进行定位，既能够防止PSB精轧螺纹钢出现倾斜的问题，同时也不会影响PSB精轧螺纹钢后续的施加预应力进行张拉的过程。更为重要的是：一方面连杆沿着支护桩结构的受拉侧至受压侧的方向倾斜向下设置，倾斜设置的连杆能够传递作用在PSB精轧螺纹钢的弯矩和拉力，从而将作用在支护桩结构受拉的部分弯矩转换为支护桩结构受压侧的压力，使得本实用新型在在减少钢筋笼内PSB精轧螺纹钢数量的前提下，还能够提高抗弯和抗拉能力；另一方面通过固定环、连杆和固定板的设置，能够将PSB精轧螺纹钢与钢筋笼形成一个完全融合的整体，PSB精轧螺纹杆和钢筋笼在受力的过程中能够相互传递和分散，使得钢筋笼和PSB精轧螺纹钢受力更加均匀，进而进一步提高支护桩结构的抗弯和抗拉能力。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的钢筋笼内布置有一根PSB精轧螺纹钢时的剖视图示意图；

图3为本实用新型那个的钢筋笼内布置有两根PSB精轧螺纹钢时的剖视图示意图；

图中标记：1、桩孔，2、PSB精轧螺纹钢，3、承载结构，4、垫层，5、保护套，6、固定件，7、张拉锚固件，8、钢筋笼，9、固定板，10、拉杆，11、固定环,12、PVC环，13、连接钢筋。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

结合附图，本实用新型的精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，包括置于开设在岩土体中的桩孔1内的钢筋笼8，其中钢筋笼8由HRB钢筋和箍筋构成，箍筋将若干根竖向布置的HRB钢筋连接在一起从而形成圆筒状钢筋笼，对于钢筋笼8的结构和制作，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。所述钢筋笼8内布置有PSB精轧螺纹钢2，其中，桩孔1内还浇筑有混凝土；所述PSB精轧螺纹钢2偏心布置在钢筋笼8内，并且所述PSB精轧螺纹钢2布置在支护桩结构的抗拉侧，所述PSB精轧螺纹钢2的下端与钢筋笼8固定连接。其中，桩孔1顶部外围的地面上铺设有垫层4，垫层4的上方浇筑有承载结构3(例如承台或者冠梁)，PSB精轧螺纹钢2的上端依次穿过垫层4和承载结构3并配设有张拉锚固件7，其中张拉锚杆件包括锚垫板和与PSB精轧螺纹钢2相互配合的螺母，当PSB精轧螺纹钢2施加预应力后通过张拉锚固件7(锚垫板和螺母)对PSB精轧螺纹钢进行锁定。其中，对于PSB精轧螺纹钢2的张拉施加预应力的方式属于现有技术，在此不再赘述。

为了便于对PSB精轧螺纹钢2进行张拉，承载结构3内对应与PSB精轧螺纹钢2的位置预埋有保护套5。其中，保护套5可以采用PVC管、薄壁钢管等制作而成，保护套5的内径略大于PSB精轧螺纹钢2的外径。在具体实施过程中，为了防止在张拉过程中损坏PSB精轧螺纹钢2，优选的，保护套5的内壁上涂覆有润滑脂或者润滑膏等。

在具体实施过程中，钢筋笼8的下端通过固定件6与钢筋笼8固定连接。其中，将PSB精轧螺纹钢2与钢筋笼8之间的连接属于现有技术，本领域的技术人员都能明白和理解。在具体实施过程中，固定件6可以为带孔钢板，带动钢板上设置有用于HRB钢筋和PSB精轧螺纹钢2穿过的通孔，用于穿过PSB精轧螺纹钢2的通孔配设有螺母，通过螺母将PSB精轧螺纹钢锁定在带孔钢板上，而HRB钢筋与带孔钢板之间通过焊接固定连接。

其中，支护桩结构在使用过程中，当基坑开挖后支护桩结构的部分会裸露，从而改变支护桩结构的受力情况，使得支护桩结构上靠近岩土体的一侧主要受拉，而支护桩结构上远离岩土体的一侧主要受压。也就是说支护桩结构靠近基坑开挖的一侧主要受压，而支护桩结构原理基坑开挖的一侧主要受拉，而本实用新型将PSB精轧螺纹钢布置在支护桩结构的受拉侧，因此充分发挥PSB精轧螺纹钢用于提高支护桩结构的抗弯、抗拉能力的作用；同时取消了支护桩结构受压侧的PSB精轧螺纹钢，从而使得布置在支护桩结构的钢筋笼内部的PSB精轧螺纹钢都能够充分发挥其提高抗弯和抗拉能力的作用。进而减少PSB精轧螺纹钢的用量，以达到降低成本的目的。

其中，当支护桩结构用于边坡支护时，由于支护桩结构两侧的岩土体高度不同，虽然不用像基坑一样进行开挖，但是支护桩结构仍然有一侧处于裸露状态，而支护桩结构另一侧直接与边坡的岩土体接触，本质上支护桩结构用于基坑支护、边坡支护的原理一致。因此，本实用新型的支护桩结构不仅能够用于基坑支护，同样也能够用于边坡支护。

在一些实施例中，所述钢筋笼8内远离PSB精轧螺纹钢2的一侧沿着钢筋笼8的长度方向间隔设置有若干个固定板9，所述PSB精轧螺纹钢3经连杆10与固定板9进行连接。

在一些实施例中，所述连杆10的一端与固定板9固定连接，所述连杆10的另一端固定有钢制的固定环11，所述固定环11的内部套设有与PSB精轧螺纹钢的外径相互适配的PVC环12。其中，在具体实施过程中，PVC环12的高度略微大于固定环11的高度，从而使得PVC环12的上端和下端均能够延伸出固定环11，从而利用PVC环12和固定环11对PSB精轧螺纹钢2进行支撑，防止PSB精轧螺纹钢2出现倾斜的问题。

在一些实施例中，所述连杆10倾斜的连接在固定环11与固定板9之间，并且所述连杆10沿着支护桩结构的受拉侧至受压侧的方向倾斜向下设置。

而现有技术中(如本实用新型的发明人在先申请的申请号为2020216688898的专利)，由于PSB精轧螺纹钢在后期需要进行张拉锁定，并且为了充分发挥PSB精轧螺纹钢的预应力，PSB精轧螺纹钢固定连接在钢筋笼的下端，因此，PSB精轧螺纹钢容易出现倾斜的问题。因此在施工过程中(主要是浇筑混凝土时)不得不利用辅助工具对PSB精轧螺纹钢筋进行辅助定位，而由于桩孔的尺寸一般都不是特别大，而辅助工具会占用地面桩孔周围的范围，进而妨碍混凝土的浇筑。而本实用新型通过在钢筋笼的内部布置固定板，固定板上通过连杆连接有钢制的固定环，利用固定环对PSB精轧螺纹钢进行定位，既能够防止PSB精轧螺纹钢出现倾斜的问题，同时也不会影响PSB精轧螺纹钢后续的施加预应力进行张拉的过程。更为重要的是：一方面连杆沿着支护桩结构的受拉侧至受压侧的方向倾斜向下设置，倾斜设置的连杆能够传递作用在PSB精轧螺纹钢的弯矩和拉力，从而将作用在支护桩结构受拉的部分弯矩转换为支护桩结构受压侧的压力，使得本实用新型在在减少钢筋笼内PSB精轧螺纹钢数量的前提下，还能够提高抗弯和抗拉能力；另一方面通过固定环、连杆和固定板的设置，能够将PSB精轧螺纹钢与钢筋笼形成一个完全融合的整体(而现有技术中，PSB精轧螺纹钢仅仅是下端与钢筋笼固定连接，二者之间的作用力传递有限)，PSB精轧螺纹杆和钢筋笼在受力的过程中能够相互传递和分散，使得钢筋笼和PSB精轧螺纹钢受力更加均匀，进而进一步提高支护桩结构的抗弯和抗拉能力。

在一些实施例中，若钢筋笼8内偏心设置有多个PSB精轧螺纹钢2，用于连接套设PSB精轧螺纹钢2的固定环11的连杆10交错布置。例如当钢筋笼内设置有两根PSB精轧螺纹钢的时候，为了便于描述称为1#PSB精轧螺纹钢和2#PSB精轧螺纹钢，那么支护桩结构受压侧的钢筋笼上上下间隔设置的若干个固定板，沿着从下往上(或者从上往下)的方向一固定板经连杆与1#PSB精轧螺纹钢连接，而该一固定板上方的另一固定板则经连杆与2#PSB精轧螺纹钢连接，再上一个固定板又经连杆与1#PSB精轧螺纹钢连接，如此进行循环。

优选的，多个PSB精轧螺纹钢2之间的固定环11之间通过连接钢筋13之间相互连接固定。其中，连杆10采用钢筋或者钢板制作而成；当连杆采用钢板制作而成时，钢板垂直于水平面布置。

优选的，为了尽量减少连杆10对钢筋笼8内部空间的影响，同一根PSB精轧螺纹钢2上各个高度位置的同一朝向的连杆10在竖直方向的投影相互重合。例如，当PSB精轧螺纹钢通过两根连杆(为了便于描述分别称为1#连杆和2#连杆)与固定板连接的时候，则PSB精轧螺纹钢上的各个1#连杆在竖直方向的投影相互重合，而PSB精轧螺纹钢上的各个2#连杆在竖直方向上的投影相互重合。

在一些实施例中，所述固定板9为与钢筋笼8的内壁相互贴合的弧形板，利用弧形板能够更好的将传递在固定板上的作用力传递给钢筋笼，进一步提高钢筋笼受力的均匀性。

在一些实施例集中，固定板9呈圆环状，使得固定板9既能够作为连杆10的支撑，同时固定板又能够将各个HRB钢筋相互连接在一起，提高钢筋笼8的整体强度。

Claims (6)

1.一种精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，包括置于开设在岩土体中的桩孔(1)内的钢筋笼(8)，所述钢筋笼(8)内布置有PSB精轧螺纹钢(2)，其特征在于，所述PSB精轧螺纹钢(2)偏心布置在钢筋笼(8)内，并且所述PSB精轧螺纹钢(2)布置在支护桩结构的抗拉侧，所述PSB精轧螺纹钢(2)的下端与钢筋笼(8)固定连接。

2.根据权利要求1所述的精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，其特征在于，所述钢筋笼(8)内远离PSB精轧螺纹钢(2)的一侧沿着钢筋笼(8)的长度方向间隔设置有若干个固定板(9)，所述PSB精轧螺纹钢(2)经连杆(10)与固定板(9)进行连接。

3.根据权利要求2所述的精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，其特征在于，所述连杆(10)的一端与固定板(9)固定连接，所述连杆(10)的另一端固定有钢制的固定环(11)，所述固定环(11)的内部套设有与PSB精轧螺纹钢(2)的外径相互适配的PVC环(12)。

4.根据权利要求3所述的精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，其特征在于，所述连杆(10)倾斜的连接在固定环与固定板之间，并且所述连杆(10)沿着支护桩结构的受拉侧至受压侧的方向倾斜向下设置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，其特征在于，若钢筋笼(8)内偏心设置有多个PSB精轧螺纹钢(2)，用于连接套设PSB精轧螺纹钢的固定环(11)的连杆(10)交错布置。

6.根据权利要求2所述的精轧螺纹钢筋预应力混凝土支护桩结构，其特征在于，所述固定板(9)为与钢筋笼(8)的内壁相互贴合的弧形板。