专利名称：预制钢筋砼工字形支护桩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种土木建筑工程的桩基础，尤其是涉及一种用于深基坑工程中可以承受较高的水平侧向土压力的支护桩，在基坑围护工程中又可降低基坑工程造价的的预制钢筋砼工字形支护桩。
背景技术：
目前，用于深基坑工程中支护桩通常采用钻孔灌注桩或者是沉管灌注桩，该钻孔灌注桩或者沉管灌注桩通常采取工地现浇桩的施工方法；该现浇桩的施工方法，即使全部完成，还需要使得该现浇桩砼达到规定的强度后方可开挖基槽；所以，目前的钻孔灌注桩或者沉管灌注桩其施工效率较低；又该钻孔灌注桩或沉管灌注桩的截面特性不具有低挤土性的特征，其截面承受水平侧向土压力的力学特性较差，不利于节约建材资源；其次，所述工 地现浇桩的钻孔泥浆排放会造成对周边环境的污染；通常应用钻孔灌注桩或沉管灌注桩为围护桩时，在围护桩外侧施工防渗帷幕，常采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩搭接，因与围护桩不相连，所以渗漏机率较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是针对上述现有技术的现状而提供一种具有较久挤土性特征与承受水平侧向土压力并可节约建材资源、降低基坑工程造价的预制钢筋砼工字形支护桩。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为一种预制钢筋砼工字形支护桩，包括一标准桩段，其特征在于该标准桩段由钢筋骨架组成并具有工字形截面的工字形箍以及钢筋砼的工字形桩的截面轮廓；该工字形箍包括二条相互平行的垂直箍筋、与该垂直箍筋上下两端相连又对称布置的二个呈三角形框箍、与所述二条垂直箍筋之间中部相连接的“S”形箍筋；所述上下三角形框箍的底边纵向连接有多条主筋；所述“S”形箍筋的二个内侧的纵向对称连接有纵内钢筋，该纵内钢筋与所述“S”形箍筋之间用帮扎或点焊固定。上述技术方案构成本发明的预制钢筋砼工字形支护桩的工形截面的具有较低挤土性的特征，其截面承受水平侧向土压力的力学特性较好，有利于节约建材资源并降低基坑工程造价；又具有工厂化生产商品桩优势。为了方便脱模，作为优选，所述工字形箍的左右两侧均具有楔形凹口，该楔形的坡度比例为I比3 ;该楔形凹口是便于砼浇筑后，方便地从该二侧楔形处脱模。所述标准桩段两端部设有桩端头部件，该桩端头部件包括上、下两块“Π”字形桩端板及其内侧各焊接一垫厚钢板，该两块垫厚钢板之间再由钢筋焊连成封闭状结构。所述主筋穿过所述工字形箍并与所述垫厚钢板焊接；该工字形箍按排列要求与所述主筋帮扎或点焊固定。
为了方便搬运，作为优选，所述标准桩段靠近桩端的位置上设有吊环。该吊环的位置也是成品桩叠堆时的最佳搁支点，以确保成品桩叠堆中的最佳受力状态与最小变形状态。为了所述标准桩段的接长，作为进一步优选，所述桩端板设有焊接剖口，该剖口将所述标准桩段之间对接满焊，该对接满焊后的四角再贴焊角钢。这样，使标准桩段的对接处的强度达到理想状态。为了实现优异的防渗作用，作为进一步优选，采用不同截面的尺寸并通过调节支护桩的不同桩距，以满足多种深度基坑围护要求；以适用于不同深度基坑的内力要求的支护桩；二个支护桩之间采用高压旋喷桩防渗，至基坑底以下2米距离为高压旋喷桩的桩长，该高压旋喷桩在所述钢筋砼工字形桩的楔形凹口截面轮廓约束条件下，具有可靠的防渗作用；其中对于单层地下室基坑，作为优选，所述标准桩段之间设置二根防渗用的塔接的高压旋喷桩；对于一层至二层地下室基坑，作为优选，所述标准桩段之间设置单一的所述高压旋喷桩；对于二层至三层地下室基坑，作为优选，所述标准桩段双排插接布置，所述高压旋喷桩设置在该标准桩段之间。
为了扩展本发明使用范围，作为优选，所述标准桩段底部连接一钢筋砼桩靴或者连接一所述标准桩段的部分接长段。本发明与现有技术相比，其优点是其一，工字形截面是承受侧向土压力的抗水平力桩中具有最佳的截面特性，又可节省40 50%钢筋与30 40%砼，具有显著的经济与技术技果；其二，实现工厂化生产定型商品桩，提高沉桩效率I 2倍，降低劳动力成本；其三，施工时间可缩短I I. 5倍，只要完成围护桩施工即可开挖土方，又是无泥浆的施工技术；其四，可以调节支护桩的桩距，从而达到不同深度基坑的内力要求；其五，预制钢筋砼工形截面围护桩在两桩之间施工高压旋喷桩、因高压旋喷水泥浆受到工形截面的约束，因而可以提高防渗漏机率。
图I为本发明正立工形截面钢筋骨架侧视图；图2为本发明正立工形截面的侧视图；图3为图2的A-A剖面图；图4为图I的B-B剖面图；图5为本发明的接长示意图；图6为本发明与桩靴连接示意图；图7为本发明与标准桩段的部分接长段连接示意图；图8为图4的C-C剖面图；图9为钢筋砼桩靴示意图；图10为图9的D-D剖面图；图11为本发明适用于单层地下室基坑防渗示意图；图12为本发明适用于I 2层地下室基坑防渗示意图；图13为本发明适用于2 3层地下室基坑防渗示意具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。图I至图13示出本发明的一个实施方式，它包括一标准桩段10 ；该标准桩段具有工字形截面并由钢筋骨架组成的工字形箍6，以及钢筋砼的工字形桩截面轮廓；该工字形箍6是由二条相互平行的垂直箍筋62、与该垂直箍筋上下两端相连的并对称布置的上、下呈三角形框箍61、与所述二条垂直箍筋之间中部相连接的“S”形箍筋7、沿所述三角形框筋底边纵向布置的多条主筋4以及两条与所述“S”形箍筋对称布置又纵向连接的纵内钢筋5组成；上下多条主筋4穿过工字形箍6，并与桩端头部件20的垫厚钢板8焊接；
该工字形箍6按排列要求与主筋4帮扎或点焊固定；再穿入纵内钢筋5与工字形箍6帮扎或点焊固定；纵内钢筋5与“S”形箍筋7之间用帮扎或点焊固定；按要求埋入并固定吊环3，完成钢筋骨架的全部制作。所述钢筋砼工形桩截面的左右两侧均具有楔形凹口，该楔形坡度的比例为I比3，如图3所示；这便于砼浇筑后二侧楔形方便脱模；标准桩段10两端且距端部约300毫米处，各设有桩端头钢板20 ;该桩端头钢板内侧设有实体矩形断面；该标准桩段靠近桩两端的位置上设有吊环3 ;该吊环的位置也是成品桩叠堆时的搁支点，该二点位置是标准桩段10自重作下正负弯矩是相等的；桩端头部件20是通过厚钢板8焊接在桩端板2内侧，所述纵外钢筋4焊接在该厚钢板8上，再由二根钢筋9焊连成封闭状的桩端头部件而成，如图4所示；在标准桩段10底部焊接钢筋砼桩靴14，或者与标准桩段的部分接长段17相连接，如图6、7所示；图8为图4的C-C剖面，示出主筋4与桩桩端头部件20焊接示意图； 标准桩段10的接长，如图5示出，桩端头部件20中的桩端板2设有剖口 16，将标准桩段10对接处的剖口 16满焊，四角再贴焊角钢15，使标准桩段10的对接处的强度远超出其余截面的强度。标准桩段10的底部可以焊接钢筋砼桩靴14，如图6所示；也可以与标准桩段的部分接长段17相连接，如图7所示；该部分接长段17可以采用标准桩段锯断后生成；如用长短桩间隔排列，则可以将标准桩段10锯断成不等长段17 ；图9及图10示出目前多数采用的预制钢筋砼桩靴14的结构，其中示出该矩形桩靴的钢筋141配置结构；本发明标准桩段10通过调整桩距，可以广泛适用于不同深度基坑的内力要求的支护桩；二个支护桩之间可采用高压旋喷桩防渗，至基坑底以下2米距离为高压旋喷桩的桩长，该高压旋喷桩在二个工字形凹槽约束条件下，具有可靠的防渗作用，如图11、12、13所示；其中，图11适用于单层地下室基坑，标准桩段10之间用二根塔接的高压旋喷桩13防渗；图12适用于一层至二层地下室基坑，标准桩段10之间用单一高压旋喷桩12防渗；图13适用于二层至三层地下室基坑，双排插接的标准桩段10之间用单一高压旋喷桩12防渗，通过该高压旋喷桩12的水泥土与标准桩段10接合成整体。
本发明能充分发挥工形截面的特性，可显著节省原材料并降低基坑工程造价；采用不同截面的尺寸并通过调节支护桩的不同桩距，以满足多种深度基坑围护要求；又具有工厂化生产商品桩优势，且易于实现本发明预制钢筋砼工形支护桩的标准化、通用化与系 列化，以实现显著提升技术与经济效果。
权利要求
1.一种预制钢筋砼工字形支护桩，包括一标准桩段(10)，其特征在于该标准桩段(10)由钢筋骨架组成并具有工字形截面的工字形箍￠)以及钢筋砼的工字形桩的截面轮廓； 该工字形箍包括二条相互平行的垂直箍筋￠2)、与该垂直箍筋上下两端相连又对称布置的二个呈三角形框箍(61)、与所述二条垂直箍筋之间中部相连接的“S”形箍筋(7)； 所述上下三角形框箍￠1)的底边纵向连接有多条主筋(4)； 所述“S”形箍筋(7)的二个内侧的纵向对称连接有纵内钢筋(5)，该纵内钢筋与所述“S”形箍筋(7)之间用帮扎或点焊固定。
2.根据权利要求I所述预制钢筋砼工字形支护桩，其特征在于所述工字形箍(6)的左右两侧均具有楔形凹口，该楔形坡度的比例为I比3。
3.根据权利要求I所述预制钢筋砼工字形支护桩，其特征在于所述标准桩段(10)两端部设有桩端头部件(20)，该桩端头部件包括上、下两块“Π”字形桩端板(2)及其内侧各焊接一垫厚钢板(8)，该两块垫厚钢板(8)之间再由钢筋(9)焊连成封闭状结构。
4.根据权利要求3所述预制钢筋砼工字形支护桩，其特征在于所述主筋(4)穿过所述工字形箍(6)并与所述垫厚钢板(8)焊接；该工字形箍按排列要求与所述主筋(4)帮扎或点焊固定。
5.根据权利要求3所述预制钢筋砼工字形支护桩，其特征在于所述标准桩段(10)靠近桩端的位置上设有吊环(3)。
6.根据权利要求3所述预制钢筋砼工字形支护桩，其特征在于所述桩端板(2)设有焊接剖口(16)，该剖口将所述标准桩段(10)之间对接满焊，该对接满焊后的四角再贴焊角钢(15)。
7.根据权利要求6所述预制钢筋砼工字形支护桩，其特征在于所述标准桩段(10)底部连接一钢筋砼桩靴(14)或者连接一所述标准桩段的部分接长段(17)。
8.根据权利要求7所述预制钢筋砼工字形支护桩，其特征在于所述标准桩段(10)之间设置二根防渗用的塔接的高压旋喷桩(13)。
9.根据权利要求8所述预制钢筋砼工字形支护桩，其特征在于所述标准桩段(10)之间设置单一高压旋喷桩(12)。
10.根据权利要求9所述预制钢筋砼工字形支护桩，其特征在于所述标准桩段(10)双排插接布置，并且该标准桩段(10)之间设置所述高压旋喷桩(12)。
全文摘要
一种预制钢筋砼工字形支护桩，包括一由钢筋骨架组成并具有工字形截面的工字形箍以及钢筋砼的工字形桩的标准桩段；该工字形箍包括垂直箍筋、三角形框箍与“S”形箍筋，三角形框箍底边纵向连接有多条主筋，“S”形箍筋内侧纵向连接有纵内钢筋，工字形箍左右两侧均具有楔形凹口，标准桩段两端部设有桩端头部件；本发明优点是具有可承受侧向土压力的抗水平力桩最佳截面特性，可显著节省钢筋与砼；可以实现工厂化生产定型商品桩，提高沉桩效率、降低劳动力成本；可在两桩之间施工高压旋喷桩，因高压旋喷水泥浆受到工形截面的约束，因而可以提高防渗漏机率。
文档编号E02D5/30GK102828503SQ201210305030
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者孔超, 孔清华 申请人:孔超