[实用新型]一种凸形齿管桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管桩，尤其是涉及一种凸形齿管桩。

背景技术

超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC），也称作活性粉末混凝土(RPC，Reactive Powder Concrete)。由于其制备﹑施工工艺的不同，其力学性能和变形性能均明显优于普通混凝土和高强混凝土。UHPC是具有超高强度﹑高韧性﹑高耐久性﹑高抗裂性﹑收缩徐变小和体积稳定性良好的新型水泥基复合材料，特别适用于对结构有高强﹑轻质﹑抗裂﹑良好耐久性要求的工程领域。

桩按施工方法可分为预制桩﹑灌注桩和人工挖孔桩。预制混凝土桩﹑钢桩﹑木桩是在现场或工厂制作，然后以锤击﹑振动打入﹑静压或旋入等方式设置就位。预制桩工厂生产，成本大大降低；配筋率很小，大大节约钢材；空心桩很环保；直径小比表面积大；单方混凝土的承载力很大；施工简单，技术难度低。预制桩不管是锤击式还是静压式，都存在挤土效应。且预制桩水平承载力不是很高，故桩间距一般都不小于4倍桩径（D）。适用地质条件为穿越一般粘性土、中密以下的砂类土、粉土，持力层进入密实的砂土、硬粘土。对稍密、密实的中间夹层或碎石土难以穿越，且不能穿越冻涨性质明显土层。对地质条件有一定要求。钻孔灌注桩在一定程度上能够满足施工需要，但其施工难度较大。如需多台钻孔机及大量不同口径钢套管，对桩径有很大的限制，钢筋笼的制作更为麻烦，而且极易变形﹑变位，在灌注混凝土过程中，难以掌控。人工挖孔桩桩径一般都在800-2000mm左右的大直径灌注桩，单桩承载力很高，是一种非挤土桩。可适用于持力层在地下水位以上的各种地层，成桩质量比较容易控制和保证。相比预制桩与灌注桩，人工挖孔桩具有以下优点：(1) 基础成本低廉，相对于大开挖采用柱下独立基础，采用人工挖孔桩具有较为明显的成本优势；(2)施工简便，它对施工设备要求较低，主要使用人工操作，施工过程中不受桩的形状﹑尺寸的影响，可实现机械无法实现的操作；(3) 一柱一桩，单个或多个工程基础可同时开工，互不影响，施工操作起来具有可同时全面铺开、施工速度快等优点；(4)受力明确，桩端持力层易于控制，基础沉降小；(5)施工时无噪音，场地污染小。然而，随着社会的发展，人力成本越来越高，对于主要依靠人力进行施工的人工挖孔桩来说施工成本会进一步提高，经济性不好。因此，需要设计一种承载力高，摩擦力大的桩，在工程施工的过程中，通过减少桩的数量，来减少人力成本，降低造价。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种承载力高，摩擦力大的凸形齿管桩。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种凸形齿管桩，包括从上到下同轴依次连接的上部圆柱形桩体、倒圆台形桩体﹑下部圆柱形桩体和桩尖，所述的下部圆柱形桩体沿桩长方向均布有若干个向外延伸的齿牙。

纵向相邻的两个所述的齿牙之间的距离等于或略大于所述的下部圆柱形桩体直径的两倍，所述的齿牙在所述的下部圆柱形桩体的横截面上的分布个数为3-5个。这种设计使得各层的齿牙能够独立工作，使其端部承力得到充分发挥，有效提高筒桩整体承载力。

所述的齿牙为半椭球形齿牙。该半椭球形齿牙的曲线形外轮廓在抵抗土体四周的压力时，各面的受力较均匀，使得桩的整体受力平衡，可避免桩体发生失位﹑侧移等情况。

所述的齿牙为圆锥形齿牙。圆椎形齿牙的锥形齿尖能够牢固的插入土层中，能有效提高桩的抗侧移能力。

所述的齿牙为棱台形齿牙。该棱台形齿牙使得桩体与土体的接触面积较大，进而桩体与土体之间的摩擦力较大，桩的稳定性更好，桩体的整体强度能得到更好的发挥。

所述的齿牙的内侧设置有与齿牙整体形状相同的钢筋笼，所述的下部圆柱形桩体的内侧设置有圆筒形钢套筒。钢筋笼和钢套筒有利于增强齿牙的强度，提高管桩的整体强度﹑刚度和抗弯能力。

所述的圆筒形钢套筒的厚度为10-20mm。

所述的上部圆柱形桩体﹑所述的倒圆台形桩体和所述的下部圆柱形桩体沿桩长方向分别分布有螺旋箍筋，所述的螺旋箍筋的内表面圆周均匀分布有受力纵筋。

所述的上部圆柱形桩体、所述的倒圆台形桩体﹑所述的下部圆柱形桩体和所述的桩尖均采用UHPC材料浇筑而成。UHPC材料良好的抗裂性能保证内部钢筋免受腐蚀，提高凸形齿筒桩的耐久性。