[发明专利]一种利用PHC管桩桩间土承载力的装置与方法

权利要求书

1.一种利用PHC管桩桩间土承载力的装置，其特征在于包括钢端板、XPS板、锚固钢筋、架立钢筋、填芯混凝土、托板和混凝土垫层；钢端板和XPS板都为圆环形板或圆形板，XPS板设置在钢端板上端，钢端板设置在PHC管桩上端，多根锚固钢筋从钢端板和XPS板的圆周伸入PHC管桩内，锚固钢筋向下伸入PHC管桩长度为3D和1.5m的较大值，D为PHC管桩外径；锚固钢筋向上伸入承台或筏板内的长度大于500mm，多根锚固钢筋在水平面沿PHC管桩截面圆周均匀分布；在PHC管桩内从上到下间隔100‐300mm架立钢筋，架立钢筋为圆形，在同一水平截面架立钢筋与多根锚固钢筋连接，锚固钢筋的底部设立托板，托板的边缘与PHC管桩连接，在PHC管桩内的托板上方灌注填芯混凝土；在地基土表面铺设混凝土垫层，混凝土垫层上端浇筑承台或筏板；所述锚固钢筋的直径为20-30mm；

所述XPS板的厚度h通过如下的计算公式(1)和公式(2)确定：

h=7.5p2+0.4p-0.21.5p2-0.9p+0.8---(1)]]>

p=Qpu6Ap---(2)]]>

其中，p是PHC管桩的桩顶压强，Q_pu是PHC管桩的单桩承载力极限值，需要根据桩型和场地条件计算确定，A_p是PHC管桩的截面积。

2.根据权利要求1所述的利用PHC管桩桩间土承载力的装置，其特征在于，所述的XPS板为圆形板，钢端板为圆环形板；所述钢端板的外径与PHC管桩相同，内径较管桩大1-10mm。

3.根据权利要求1所述的利用PHC管桩桩间土承载力的装置，其特征在于，所述的XPS板通过胶水粘接在钢端板上。

4.根据权利要求1所述的利用PHC管桩桩间土承载力的装置，其特征在于，所述的架立钢筋与每根锚固钢筋焊接。

5.根据权利要求1所述的利用PHC管桩桩间土承载力的装置，其特征在于，所述的钢端板的厚度为5-20mm；所述架立钢筋为直径为6mm的圆形架立筋。

6.根据权利要求1所述的利用PHC管桩桩间土承载力的装置，其特征在于，所述的锚固钢筋为4-8根。

7.根据权利要求1所述的利用PHC管桩桩间土承载力的装置，其特征在于，所述的混凝土垫层厚度为100-200mm；托板为4-5mm厚的薄钢板。

8.根据权利要求1所述的利用PHC管桩桩间土承载力的装置，其特征在于，所述的钢端板为圆环形，钢端板连接锚固钢筋处设有开孔。

9.一种应用权利要求1-8任一项所述装置的利用PHC管桩桩间土承载力的方法，其特征在于，在PHC管桩施工完毕后，先将锚固钢筋与架立筋和托板焊接，整体放入PHC管桩中，将XPS板粘结在钢端板上，钢端板放置在锚固钢筋中并设置在PHC管桩上，浇筑填芯混凝土至桩头标高，设置混凝土垫层，浇筑承台或筏板；控制锚固钢筋的直径为20-30mm；

控制XPS板的厚度h=7.5p2+0.4p-0.21.5p2-0.9p+0.8;p=Qpu6Ap;]]>

其中，p是PHC管桩的桩顶压强，Q_pu是PHC管桩的单桩承载力极限值，需要根据桩型和场地条件计算确定，A_p是PHC管桩的截面积。