本實(shí)用新型涉及一種預(yù)制混凝土樁，具體涉及一種預(yù)制混凝土抗拔擴(kuò)頭樁。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的建筑樓層越來(lái)越高，對(duì)樁的豎向承載力和樁的撓度、抗剪、彎矩提出了更高的要求，致使部分省份對(duì)管樁的樓層高度提出了限制，現(xiàn)有技術(shù)中采用大口徑管樁提高管樁本身強(qiáng)度，極大提升了基礎(chǔ)承臺(tái)的造價(jià)。并且由于樓層的增高，在原有樁身豎向承載力和水平抗剪力的基礎(chǔ)上提高了對(duì)樁身風(fēng)載荷偏移及抗拔性能的綜合性能的更高的要求，現(xiàn)有技術(shù)中能夠達(dá)到上述綜合性能的樁往往需要借助對(duì)樁自身之外的設(shè)計(jì)和處理，施工過(guò)程復(fù)雜，成本較高。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和土地集約化的要求，由于建筑樓層越來(lái)越高，對(duì)樁基礎(chǔ)的豎向承載力、抗拔力、水平抗剪力、抗腐蝕的綜合性能樁基礎(chǔ)提出了更高的要求，在確保水平抗剪力的同時(shí)為了控制預(yù)制樁擠土效應(yīng)對(duì)周邊建筑物的危害致使部分省份對(duì)空心樁的樓層總高提出了限制條文；現(xiàn)有預(yù)制樁技術(shù)中在滿足樁的承載力的基礎(chǔ)上，對(duì)于抗拔力主要通過(guò)樁和土的摩擦力來(lái)決定樁徑的大小，由于樁徑的增大的同時(shí)也造成相對(duì)小樁型配筋率的增加，極大提升了基礎(chǔ)樁和樁承臺(tái)的造價(jià)。并且由于樓層的增高，在原有樁身豎向承載力和水平抗剪力的基礎(chǔ)上提高了對(duì)樁身風(fēng)載荷偏移及抗拔性能的綜合性能的更高的要求，現(xiàn)有技術(shù)中能夠達(dá)到上述綜合性能的樁往往需要借助對(duì)樁自身之外的設(shè)計(jì)和處理，施工過(guò)程復(fù)雜，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)以上問(wèn)題的提出，而研究設(shè)計(jì)一種預(yù)制混凝土抗拔擴(kuò)頭樁。本實(shí)用新型采用的技術(shù)手段如下：

一種預(yù)制混凝土抗拔擴(kuò)頭樁，包括混凝土的樁身和設(shè)置于樁身內(nèi)的鋼筋籠，所述樁身包括小截面段和設(shè)置在小截面段下端的大截面段，所述小截面段的上部的內(nèi)部設(shè)有平行于主筋的橫向載荷增強(qiáng)筋。

進(jìn)一步地，所述小截面段和大截面段之間設(shè)有斜面過(guò)渡段。

進(jìn)一步地，所述樁身內(nèi)設(shè)有連通樁身上端面和側(cè)面的注漿孔，所述注漿孔包括設(shè)置在樁身內(nèi)的主孔，和從主孔通向樁身側(cè)面的支孔。

進(jìn)一步地，所述大截面段設(shè)有第一鋼筋網(wǎng)片，所述第一鋼筋網(wǎng)片繞設(shè)于鋼筋籠的外側(cè)。

進(jìn)一步地，所述樁身的上端面處設(shè)有螺母套，所述螺母套為內(nèi)部設(shè)有螺紋的套筒狀結(jié)構(gòu)，所述螺母套的底端與主筋相連，所述螺母套的開(kāi)口端朝向樁身端面的外側(cè)，所述樁身的上端還設(shè)有套箍，所述套箍包括圍繞樁身上端的裙板和固定在裙板內(nèi)的第二鋼筋網(wǎng)片。

進(jìn)一步地，包括樁Ⅰ和樁Ⅱ，所述樁Ⅰ包括小截面段Ⅰ和與小截面段Ⅰ下端連接的大截面段，所述樁Ⅱ與小截面段Ⅰ的截面相同，所述樁Ⅱ和小截面段Ⅰ通過(guò)機(jī)械插接接頭連接，形成整個(gè)樁身的小截面段，所述小截面段Ⅰ的上端設(shè)有套箍，所述套箍包括圍繞樁身上端的裙板和固定在裙板內(nèi)的第二鋼筋網(wǎng)片，所述裙板的上邊緣伸出小截面段Ⅰ的上端面，包裹住樁Ⅱ的端部，所述樁Ⅱ的內(nèi)部設(shè)有平行于主筋的橫向載荷增強(qiáng)筋；

所述樁Ⅱ包括一根或兩根以上的連接樁，當(dāng)樁Ⅱ包括兩根以上的連接樁時(shí)，連接樁之間通過(guò)機(jī)械插接接頭連接，連接樁的接縫處被裙板包裹；

所述機(jī)械插接接頭包括螺母套Ⅰ和螺母套Ⅱ，所述螺母套Ⅰ和螺母套Ⅱ分別設(shè)置在樁Ⅰ和樁Ⅱ的端面內(nèi)且分別與樁Ⅰ和樁Ⅱ的主筋連接，所述螺母套Ⅰ和螺母套Ⅱ中的一個(gè)內(nèi)部固定有插接件，另一個(gè)內(nèi)部固定有卡固件，所述插接件能插入卡固件所在的螺母套內(nèi)并限位固定于卡固件上。

進(jìn)一步地，所述橫向載荷增強(qiáng)筋伸出樁Ⅱ的下端面，所述樁Ⅰ的上端面設(shè)有預(yù)留孔，所述橫向載荷增強(qiáng)筋伸出樁Ⅱ的部分插入所述預(yù)留孔內(nèi)。進(jìn)一步地，所述插接件包括旋接底座和與旋接底座連接的銷頭，所述旋接底座通過(guò)螺紋固定在螺母套Ⅰ內(nèi)，所述銷頭為圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)，所述銷頭的小徑端通過(guò)平滑過(guò)渡面與旋接底座相連；所述卡固件包括錐套和舌齒，所述錐套的內(nèi)壁上設(shè)有錐形面，且所述錐套通過(guò)螺紋固定在螺母套Ⅱ內(nèi)，所述舌齒為側(cè)面設(shè)有至少兩個(gè)開(kāi)口的圓錐筒形，所述開(kāi)口將舌齒分割為齒瓣，所述舌齒的內(nèi)側(cè)壁為與銷頭配合的圓錐形面，所述舌齒的外側(cè)壁為與錐套配合的圓錐形面，所述舌齒的端部與螺母套Ⅱ之間設(shè)有彈性件，所述銷頭能穿過(guò)錐套和舌齒，并通過(guò)彈性件回彈將舌齒限位于錐套與銷頭之間，實(shí)現(xiàn)插接固定。

進(jìn)一步地，所述樁身的下端設(shè)有圓臺(tái)形或棱臺(tái)形的樁尖，所述樁尖的端部設(shè)有樁尖鋼靴，所述樁尖鋼靴包括與樁尖的端面貼合的樁尖端板和與樁尖側(cè)面貼合的樁尖側(cè)板，所述樁尖端板和樁尖側(cè)板固定連接。

進(jìn)一步地，所述樁尖端板與樁尖側(cè)板為沖壓整體，所述樁尖側(cè)板的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于防止樁尖鋼靴脫落的防脫卡角，所述防脫卡角為向內(nèi)沖壓形成的沖壓角結(jié)構(gòu)，所述防脫卡角的端部朝向樁尖端板一側(cè)，所述樁尖端板的中心處設(shè)有用于定位的螺紋孔。

進(jìn)一步地，所述預(yù)制混凝土抗拔擴(kuò)頭樁的截面為方形，所述方形的四個(gè)角為直角或者至少一個(gè)為倒角或圓角。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型所述的預(yù)制混凝土抗拔擴(kuò)頭樁具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、設(shè)置橫向荷載增強(qiáng)筋，采用鋼棒或鋼絞線和橫向荷載增強(qiáng)筋的組合，增強(qiáng)樁身上部的抗彎、抗剪性能，滿足多種工程地質(zhì)的施工需要；

2、下部大截面段的設(shè)置，在樁身下端進(jìn)入持力層后，截面變化處及樁端的摩擦阻力增大，因此整個(gè)樁的豎向承載力以及樁身的抗拔性能得到大幅提升；

3、樁尖鋼靴的設(shè)置既能在施工時(shí)對(duì)樁進(jìn)行定位，又能對(duì)樁尖起到保護(hù)作用；

4、樁身內(nèi)預(yù)留注漿孔，采用后注漿工藝將灌漿料從樁頂預(yù)留注漿孔注入，注漿后的樁周返漿改變了樁身與樁周土接觸的界面特性，樁周界面上側(cè)樁側(cè)摩阻力得到提高，從而提高了樁身的抗拔剛度、屈服前的剪切剛度和極限承載能力。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一所述的樁身的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的左視圖。

圖3是圖1的右視圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一的配筋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4的A處放大圖。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的樁尖鋼靴的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例二的配筋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是圖7的B處放大圖。

圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例二所述的樁Ⅰ的配筋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是圖9的C處放大圖。

圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例二所述的樁Ⅱ的配筋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的機(jī)械插接接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是本實(shí)用新型實(shí)施例三的配筋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是圖13的D處放大圖。

圖15是本實(shí)用新型實(shí)施例三所述的樁Ⅰ的配筋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16是圖15的E處放大圖。

圖17是本實(shí)用新型實(shí)施例三所述的樁Ⅱ的配筋結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

如圖1至圖6所示，一種預(yù)制混凝土抗拔擴(kuò)頭樁，包括混凝土的樁身1和設(shè)置于樁身1內(nèi)的鋼筋籠2，所述鋼筋籠包括主筋和箍筋，所述主筋為全預(yù)應(yīng)力主筋、半預(yù)應(yīng)力主筋或非預(yù)應(yīng)力主筋，全預(yù)應(yīng)力主筋為鋼棒或鋼絞線，半預(yù)應(yīng)力主筋為預(yù)應(yīng)力鋼棒和非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼的組合，非預(yù)應(yīng)力主筋為螺紋鋼。所述樁身1包括小截面段11和設(shè)置在小截面段11下端的大截面段12，所述小截面段11的上部的內(nèi)部設(shè)有平行于主筋的橫向荷載增強(qiáng)筋3。所述小截面段11和大截面段12之間設(shè)有斜面過(guò)渡段13。下部大截面段的設(shè)置，在樁身下端進(jìn)入持力層后，截面變化處及樁端的摩擦阻力增大，因此整個(gè)樁的豎向承載力以及樁身的抗拔性能得到大幅提升。

所述樁身1內(nèi)設(shè)有連通樁身上端面和側(cè)面的注漿孔14，所述注漿孔14包括設(shè)置在樁身中心的主孔15，和從主孔15通向樁身側(cè)面的支孔16。根據(jù)施工需要以及樁身周?chē)寥拉h(huán)境，在生產(chǎn)過(guò)程中，在樁身內(nèi)預(yù)留注漿孔，樁采用后注漿工藝將灌漿料從樁頂預(yù)留的注漿孔的入口注入。注漿后的樁周返漿改變了樁身與樁周土接觸的界面特性，樁周界面上摩阻力得到提高，從而提高了樁身的抗拔剛度、屈服前的剪切剛度和極限承載能力。

所述大截面段12設(shè)有第一鋼筋網(wǎng)片4，所述第一鋼筋網(wǎng)片4繞設(shè)于鋼筋籠2的外側(cè)，增強(qiáng)了大截面段12凸出部分的強(qiáng)度。

所述樁身1的上端面處設(shè)有螺母套51，所述螺母套51為內(nèi)部設(shè)有螺紋的套筒狀結(jié)構(gòu)，所述螺母套51的底端與主筋相連，所述螺母套51的開(kāi)口端朝向樁身端面的外側(cè)，所述樁身1的上端還設(shè)有套箍6，所述套箍6包括圍繞樁身1上端的裙板61和固定在裙板61內(nèi)的第二鋼筋網(wǎng)片62。螺母套51用于安裝插接件或卡固件進(jìn)行樁的機(jī)械連接。

所述樁身1的下端設(shè)有圓臺(tái)形或棱臺(tái)形的樁尖17，所述樁尖17的端部設(shè)有樁尖鋼靴7，所述樁尖鋼靴7包括與樁尖17的端面貼合的樁尖端板71和與樁尖側(cè)面貼合的樁尖側(cè)板72，所述樁尖端板71和樁尖側(cè)板72固定連接。所述樁尖端板71與樁尖側(cè)板72為沖壓整體，所述樁尖側(cè)板72的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于防止樁尖鋼靴7脫落的防脫卡角73，所述防脫卡角73為向內(nèi)沖壓形成的沖壓角結(jié)構(gòu)，所述防脫卡角73的端部朝向樁尖端板71一側(cè)，所述樁尖端板71的中心處設(shè)有用于定位的螺紋孔74。樁尖鋼靴7的設(shè)置既能在施工時(shí)對(duì)樁進(jìn)行定位，又能對(duì)樁尖起到保護(hù)作用。

所述預(yù)制混凝土抗拔擴(kuò)頭樁的截面為方形，所述方形的四個(gè)角中有至少一個(gè)為倒角或圓角，四個(gè)角都為倒角時(shí)，則形成截面類似八邊形的形狀，本實(shí)施例中四個(gè)角均為圓角。

實(shí)施例二

如圖5至圖12所示，一種預(yù)制混凝土抗拔擴(kuò)頭樁，包括樁Ⅰ10和樁Ⅱ20，所述樁Ⅱ包括一根或兩根以上的連接樁，當(dāng)樁Ⅱ包括兩根以上的連接樁時(shí)，連接樁之間通過(guò)機(jī)械插接接頭連接，連接樁的接縫處被裙板包裹，也就是說(shuō)，除了最上端的連接裝，其他連接樁的上端均設(shè)有裙板，且裙板的上邊緣凸出樁身上端面，包裹住上方的連接樁的下端。本實(shí)施例以樁Ⅱ20為一根連接裝進(jìn)行說(shuō)明。所述樁Ⅰ10包括小截面段Ⅰ111和與小截面段Ⅰ111下端連接的大截面段12，所述樁Ⅱ20與小截面段Ⅰ111的截面相同，所述樁Ⅱ20和小截面段Ⅰ111通過(guò)機(jī)械插接接頭5連接，形成整個(gè)樁身的小截面段11，所述小截面段Ⅰ111的上端設(shè)有套箍6，所述套箍6包括圍繞樁身上端的裙板61和固定在裙板61內(nèi)的第二鋼筋網(wǎng)片62，所述裙板61的上邊緣伸出小截面段Ⅰ111的上端面，包裹住樁Ⅱ20的端部，并通過(guò)改性環(huán)氧樹(shù)脂與樁Ⅱ20粘接固定，所述樁Ⅱ20的下端內(nèi)部也設(shè)有第二鋼筋網(wǎng)片62，設(shè)置裙板對(duì)連接處的接縫進(jìn)行包裹，提高連接處的抗剪性能。所述樁Ⅱ20的內(nèi)部設(shè)有平行于主筋的橫向荷載增強(qiáng)筋3，設(shè)置橫向荷載增強(qiáng)筋3，采用PC鋼棒和橫向荷載增強(qiáng)筋的組合，增強(qiáng)樁身上部的抗彎、抗剪性能，滿足多種工程地質(zhì)的施工需要。

所述機(jī)械插接接頭5包括螺母套Ⅰ51和螺母套Ⅱ52，所述螺母套Ⅰ51和螺母套Ⅱ52分別設(shè)置在樁Ⅰ10和樁Ⅱ20的端面內(nèi)且分別與樁Ⅰ10和樁Ⅱ20的主筋連接，所述螺母套Ⅰ51和螺母套Ⅱ52中的一個(gè)內(nèi)部固定有插接件54，另一個(gè)內(nèi)部固定有卡固件53，所述插接件54能插入卡固件53所在的螺母套內(nèi)并限位固定于卡固件53上。

所述插接件54包括旋接底座55和與旋接底座55連接的銷頭56，所述旋接底座55通過(guò)螺紋固定在螺母套Ⅰ51內(nèi)，所述銷頭56為圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)，所述銷頭56的小徑端通過(guò)平滑過(guò)渡面與旋接底座相連，銷頭56的端部設(shè)有類似半球形或棱角處為圓角的圓臺(tái)形的端頭，便于插入操作；所述卡固件53包括錐套57和舌齒58，所述錐套57的內(nèi)壁上設(shè)有錐形面，且所述錐套57通過(guò)螺紋固定在螺母套Ⅱ52內(nèi)，所述舌齒58為側(cè)面設(shè)有至少兩個(gè)開(kāi)口的圓錐筒形，所述開(kāi)口將舌齒58分割為齒瓣，所述舌齒58的內(nèi)側(cè)壁為與銷頭56配合的圓錐形面，所述舌齒58的外側(cè)壁為與錐套配合的圓錐形面，所述舌齒58的端部與螺母套Ⅱ52之間設(shè)有彈性件59，所述銷頭56能穿過(guò)錐套57和舌齒58，并通過(guò)彈性件59回彈將舌齒58限位于錐套57與銷頭56之間，實(shí)現(xiàn)插接固定。

所述樁身1的下端設(shè)有圓臺(tái)形或棱臺(tái)形的樁尖17，所述樁尖17的端部設(shè)有樁尖鋼靴7，所述樁尖鋼靴7包括與樁尖17的端面貼合的樁尖端板71和與樁尖17側(cè)面貼合的樁尖側(cè)板72，所述樁尖端板71和樁尖側(cè)板72固定連接。

所述樁尖端板71與樁尖側(cè)板72為沖壓整體，所述樁尖側(cè)板72的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于防止樁尖鋼靴7脫落的防脫卡角73，所述防脫卡角73為向內(nèi)沖壓形成的沖壓角結(jié)構(gòu)，所述防脫卡角73的端部朝向樁尖端板71一側(cè)，所述樁尖端板71的中心處設(shè)有用于定位的螺紋孔74。

所述預(yù)制混凝土抗拔擴(kuò)頭樁的截面為方形，所述方形的四個(gè)角中有至少一個(gè)為倒角或圓角。

所述插接接頭還可以為專利【2015204447851】公開(kāi)的預(yù)制混凝土樁快速接頭、【2015207122349】公開(kāi)的機(jī)械拼接接頭和【2015206485006】公開(kāi)的鑲齒連接機(jī)械接頭。

樁Ⅰ10和樁Ⅱ20對(duì)接時(shí)，將插接件54旋入螺母套Ⅰ51，將卡固件53安裝入螺母套Ⅱ52，將對(duì)接端面涂抹過(guò)量的改性環(huán)氧樹(shù)脂，進(jìn)行插接，則樁Ⅱ20的下端進(jìn)入裙板61伸出樁Ⅰ10的部分，改性環(huán)氧樹(shù)脂經(jīng)過(guò)擠壓充滿樁Ⅱ20與裙板61之間的縫隙，實(shí)現(xiàn)裙板與樁Ⅱ20之間的固定與密封。由于裙板預(yù)設(shè)于下方的樁的上端面，在對(duì)接過(guò)程中，防止了改性環(huán)氧樹(shù)脂外流，改性環(huán)氧樹(shù)脂從端面處流至裙板處，然后從裙板與樁Ⅱ20之間的縫隙向上溢，過(guò)程中改性環(huán)氧樹(shù)脂始終充滿流過(guò)的縫隙，避免了改性環(huán)氧樹(shù)脂外流導(dǎo)致產(chǎn)生縫隙，增強(qiáng)了連接處的抗腐蝕性能。

實(shí)施例三

如圖13至圖17所示，本實(shí)施例與實(shí)施例二的不同點(diǎn)為：所述橫向荷載增強(qiáng)筋3伸出樁Ⅱ20的下端面，所述樁Ⅰ10的上端面設(shè)有預(yù)留孔18，所述橫向荷載增強(qiáng)筋3伸出樁Ⅱ20的部分插入所述預(yù)留孔18內(nèi)。預(yù)留孔18為設(shè)置在樁Ⅰ10上端面的盲孔，盲孔的內(nèi)可以設(shè)有鋼管19作為盲孔的側(cè)壁，插接前可以先在預(yù)留孔18內(nèi)注入改性環(huán)氧樹(shù)脂，樁Ⅱ20與樁Ⅰ10對(duì)接時(shí)橫向載荷增強(qiáng)筋的伸出段插入預(yù)留孔18，將多余的改性環(huán)氧樹(shù)脂擠出至樁端面的縫隙和裙板61縫隙內(nèi)。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例二相同。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。