专利名称：一种预应力楔形管桩和预应力管桩组合桩的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑桩基础技术领域，尤其涉及一种预应力楔形管桩和预应力管桩组
合桩。
背景技术：
桩基础竖向承载力由桩端阻力和桩侧摩阻力两部分组成。预应力混凝土管桩具 有桩身强度高(C60 C80)、沉桩能力强、单桩承载力高、施工周期短、造价低等优点。本发 明之前，预应力混凝土管桩，如中国专利(ZL 200610010620. 9和ZL 200610049916.1)等， 采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆 筒形桩身、端头板和钢套箍等组成；该桩型具有桩身强度高、沉桩能力强、单桩承载力高、施 工周期短、造价低等优点且易于批量生产；但是该桩型由于桩侧壁光滑，而使桩侧摩阻力较 小。预应力楔形管桩，如中国专利(ZL200420063381. x，)等，利用上下端头同圆心不同直 径以形成桩侧倾斜面，倒置楔形体斜面将部分垂直向下的力转化为水平力，充分发挥桩侧 土体承载能力，从而提高桩侧摩阻力；较等直径预应力管桩而言，有更好的土层穿透力、更 高的桩体单位承载力等方面的优势；但是由于受桩径、倾斜角的影响，预应力楔形管桩桩长 一般较短，使其推广应用受到限制。楔形钢管混凝土组合桩，如美国专利(US 7073980 B2) 等，先将下端闭口的楔形钢管桩打入土体中，再打入与楔形钢管桩相连接的普通钢管桩，最 后在钢管中浇注混凝土形成楔形钢管混凝土组合桩；该桩型处理方法桩身承载力高；但是 处理费用相对昂贵。
发明内容
本发明克服上述缺陷，解决常规预应力楔形管桩桩长较短，常规预应力管桩桩侧 摩阻力较小的缺点；提供了一种能够充分有效地发挥桩端阻力和桩侧摩阻力的预应力楔形 管桩和预应力管桩组合桩。 本发明根据土层性质和管桩设计、施工需要，设计预应力管桩和预应力楔形管桩 组合形式，使桩基础达到最佳的技术经济效果；预应力管节采用先张法预应力工艺和离心 成型法制成；采用螺纹机械快速接头法对各管节进行接头；一般情况下，管桩组合形式下 部采用预应力楔形管桩管节，上部采用预应力管桩管节组合。根据土层性质和管桩设计要 求也可采用下部预应力楔形管桩管节、中部预应力管桩管节、上部预应力楔形管桩管节，下 部预应力管桩管节、中部预应力楔形管桩管节、上部预应力管桩管节。管节桩身横截面可以 为圆环形、空心四边形、空心六边形或空心三角形形状。 本发明的优点和效果是预应力楔形管桩桩身能提高桩侧正摩阻力，并同时能有效 降低负摩阻力对桩身的影响，且预制的预应力楔形管桩桩身容易保证桩身强度和施工压入 效率；预应力管桩能够有效地提高桩身强度和桩端阻力值。该桩型能够同时发挥预应力管 桩和预应力楔形管桩的优点并减小其各自的不足提高单位材料强度利用率，提高桩侧正 摩阻力和桩端阻力且同时能有效降低桩侧负摩阻力对桩体的影响，从而提高基桩整体承载力；且施工工艺简单、施工压力效率高、可操作性强。
图1为本发明的结构示意图。 图中1为静压桩机架；2为液压器；3为吊梁；4为预应力管桩管节；5为预应力楔 形管桩管节。 图2为本发明的施工过程示意图。 图中(1)为管节定位，(2)为预应力楔形管桩管节静压完成，(3)为链接预应力管 桩管节并压桩，(4)为管节压桩完成，成桩。
具体实施例方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式
。本发明的保护范围并
不仅仅局限于本实施方式的描述。 本发明根据土层性质和管桩设计、施工需要，设计预应力管桩和预应力楔形管桩 组合形式，使桩基础达到最佳的技术经济效果；预应力管节采用先张法预应力工艺和离心 成型法制成；采用螺纹机械快速接头法对各管节进行接头；一般情况下，管桩组合形式下 部采用预应力楔形管桩管节，上部采用预应力管桩管节组合。根据土层性质和管桩设计要 求也可采用下部预应力楔形管桩管节、中部预应力管桩管节、上部预应力楔形管桩管节，下 部预应力管桩管节、中部预应力楔形管桩管节、上部预应力管桩管节。管节桩身横截面可以 为圆环形、空心四边形、空心六边形或空心三角形形状。 实施时，如图2(1)所示，先平整场地并将振动打桩机1就位，保证起重设备平稳、 导向架与地面垂直；利用吊梁3将管节吊到设计位置；如图2 (2)所示，启动液压设备2将预 应力楔形管桩管节5压入土中；如图2(3)所示，完成预应力楔形管桩管节后，链接预应力管 桩管节4与预应力楔形管桩管节5 ;如图2(4)所示，再次启动液压设备2将管节压入设计 位置；最后完成管节施工，形成预应力楔形管桩和预应力管桩组合桩。
权利要求
一种预应力楔形管桩和预应力管桩组合桩，其特征在于根据土层性质和设计、施工要求，组合不同形式的预应力楔形管桩管节和预应力管桩管节；包括下部预应力楔形管桩管节、上部预应力管桩管节，下部预应力管桩管节、上部预应力楔形管桩管节，下部预应力楔形管桩管节、中部预应力管桩管节、上部预应力楔形管桩管节，下部预应力管桩管节、中部预应力楔形管桩管节、上部预应力管桩管节；采用先张法预应力工艺和离心成型法制成预应力管桩和预应力楔形管桩管节；采用螺纹机械快速接头法对各管节进行接头。
2. 根据权利要求1所述的一种预应力楔形管桩和预应力管桩组合桩，其特征在于桩 身横截面为圆环形、空心四边形、空心六边形或空心三角形。
全文摘要
一种预应力楔形管桩和预应力管桩组合桩，属于建筑桩基础技术领域。其特征是根据土层性质和管桩设计、施工需要，设计预应力管桩和预应力楔形管桩组合形式，使桩基础达到最佳的技术经济效果；采用螺纹机械快速接头法对各管节进行接头；一般情况下，下部采用预应力楔形管桩管节，上部采用预应力管桩管节组合。本发明的优点和效果是预应力锥形管桩桩身能提高桩侧正摩阻力，并同时能有效降低负摩阻力对桩身的影响，且预制的预应力锥形管桩桩身容易保证桩身强度和施工压入效率；预应力管桩能够有效地提高桩身强度和桩端阻力值。该桩型能够提高单位材料强度利用率，提高桩侧正摩阻力和桩端阻力且同时能有效降低桩侧负摩阻力对桩体的影响，从而提高基桩整体承载力。
文档编号E02D5/58GK101781892SQ201010103918
公开日2010年7月21日 申请日期2010年2月1日 优先权日2010年2月1日
发明者丁选明, 孔纲强, 杨贵, 陈育民 申请人:河海大学