[实用新型]预制空心增强桩

说明书

本实用新型属于土木建筑地基所用空心基础桩的改进。

在土木建筑工程领域中常常需要用钢筋和砼做地基的基础桩，用压机将桩压入地后使其上承载建筑物。特别是在地质构成比较复杂的软地基上建筑大型或高层建筑物，采用基础桩是必不可少的手段。桩按形状有实心桩和空心桩之分；按制做方法又有予制及现场灌注之分。我国对这类桩的设计规范和应用有一定的标准，例如：“建筑地基基础设计规范”（GBJ7－89）等。由于予制空心桩有省料、施工方便，可以在工厂制成运到工地或现场予制等特点，被国内外建筑业广泛的应用。

目前在国内外大型或多层建筑地基上所使用的予制空心桩，从结构上来讲，它由钢筋和砼制成的单节或多节桩，沿纵轴横截面相同，从形状上看外形是圆柱或正方形或八边形体，桩内沿纵轴有空心腔，上部是连结建筑物的端面，下端呈锥形桩头，桩头端部是钢质桩尖。现有的空心桩外形口径不够大，空心腔截面积小压桩时空心腔内排土不畅，土柱摩阻力大，再则桩头锥形角及桩尖端面积设计不合理，造成桩的贯入阻力大。还有这类桩在结构上等横截面的设计是基于桩在承截时各部受力是等强度状态，实际并不是这样。实践及力的分析证明，桩在承载时应力应变是上部端面开始自上而下，沿纵轴方向，桩的受力由最大逐渐减小到不变的规律变化的。因此，目前按等强度设计的现有各类空心桩，没有充分发挥其桩体各段材料的作用，由于它在设计上的不合理，很难制作除桩尖，桩尖之外桩的外形尺寸圆形口径或正四边形或八边形或六边形内接圆直径大于600毫米，空心腔口径大于400毫米的大型桩。从承载能力上看，现有桩的单桩承载能力也不够大，仅达到每根200吨左右，一柱需多根桩才能满足承载的要求，这种桩费工，费料很不经济。这些难题没有力学原理上的突破是不能解决大型桩的问题的。

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处，提供一种内，外尺寸较大的空心桩，它是根据空心桩在载荷下应力、应变自桩的上部端面到中部由大逐渐变小至中部以下是等强度的规律，在上部采用喇叭状外形或充塞空心腔或用变载面壁厚的措施来增大桩的强度的结构，在下端采用贯入阻力小的桩头，桩尖形状和尺寸，能合理地使用桩的各部分材料；能使单桩承载能力大的予制空心增强桩。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：由钢筋和砼制成的，形状按横截面轴心对称同厚度，沿纵轴有空心腔，具有桩的纵剖外形线呈纵轴对称的单节或多节桩，其上部有连结承载建筑物的端面，其下端是锥形桩头，桩头的顶端是钢质桩尖所构成，桩的空心腔呈全长口径相同的圆柱体，除桩头，桩尖以外桩的外形分为二部分，其上部分为上大，小下不等横截面喇叭状，下接等横截面的外形，或桩的外形全部为等横截面的外形，在其空心腔里配置与空心腔口径相同的，最长自端面到中部的砼柱或灌装砼体。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：

1、本桩所说的等横截面外形呈圆形或正方形或八边形或六边形。

2、本桩所说的桩的上部是喇叭状外形是锥形体。

3、本桩的上部是锥形喇叭状外形，横截面外形是圆形或正方形或八边形或六边形。

4、本桩的上部呈喇叭状外形或锥形，是由至少二节圆柱体外形所组成。

5、本桩所说的由至少二节圆柱体所组成的呈喇叭状或锥形外形，其空心腔也是圆柱体，且上节的空心腔口径大于所连结的下节空心腔口径。

6、本桩所说的喇叭状外形是圆滑曲面，它的纵剖外形线是按纵轴对称的向内凹的曲线。

7、本桩所说的喇叭状锥形外形，其锥形角r为60°～80°。

8、本桩所说的配置在空心腔中位于桩的上部的砼柱或灌装体的长度，即从上部端面至下方的沿纵轴的距离Lz是桩的总长度L的1／5～1／2。

9、本桩所说的等横截面外形，其圆形直径或正方形或八边形或六边形的内接圆直径为600～2000毫米。

10、本桩所说的桩的下端锥形柱头的圆锥角α为60°～75°。

11、本桩所说的钢质桩尖端面厚度h为10～30毫米，最佳为15～20毫米。

12、本桩所说的在桩的上部呈喇叭状外形长度即喇叭的大端到小端的沿纵轴的距离，其大端在桩上部端面，此长度为总长的1／5～1／2。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

1、根据空心桩在承载时所受应力、应变的在各部位的规律，在结构上桩的上部采用增强的措施，在空心腔用圆柱体时桩的上部外形采用喇叭状外形的锥形体或曲面体或二节以上的圆柱体组成的喇叭状，或者是在等横截面外形桩的空心腔上部空间填充砼体，使桩体上部强度得到合理的加强，对桩的部位合理用材。