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一種架空輸電線路用混凝土預(yù)制管樁的制作方法

文檔序號:11456237閱讀:283來源:國知局
一種架空輸電線路用混凝土預(yù)制管樁的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種架空輸電線路用混凝土預(yù)制管樁。



背景技術(shù):

混凝土預(yù)制管樁應(yīng)用于架空輸電線路中,在基礎(chǔ)作用力較大情況下,需要增加管樁長度或增大管樁直徑來滿足輸電線路桿塔基礎(chǔ)作用力,增加管樁長度或增大管樁直徑會增加工程投資,另外在增加管樁長度或增大管樁直徑時,也需要考慮增大管樁的承載力。

中國專利公開號cn204491617u公開了一種靜壓或錘擊混凝土預(yù)制管樁底后注漿裝置,預(yù)制樁尖安裝在預(yù)制管樁底部,預(yù)制樁尖上設(shè)有注漿出口,注漿管設(shè)置在預(yù)制管樁內(nèi)部,注漿管通過預(yù)制樁尖內(nèi)部的注漿通道連通注漿出口,注漿管與注漿通道的一端口部通過連接器緊密連接在一起,預(yù)制管樁內(nèi)壁與注漿管外壁之間設(shè)有定位器,將預(yù)制樁尖安裝在預(yù)制管樁底部,并用軟塞封堵注漿出口下口,預(yù)制樁尖內(nèi)的通道上口通過連接器連接好注漿管并安裝好定位器,靜壓或錘擊完成預(yù)制管樁的安裝,24小時后注水泥漿,水泥漿的水灰比為0.5-0.7,水灰比小時加減水劑,完成注漿后可拔出注漿管,重復(fù)使用。該發(fā)明專利通過注漿,來增加管樁的承載力,但是水泥注漿施工過程中會產(chǎn)生大量的泥漿垃圾,需要設(shè)置專門的泥漿池,對環(huán)境污染嚴(yán)重。

中國專利公開號cn205804329u公開了一種凸肋開口混凝土空心管樁,包括上模具和下模具,所述上模具和所述下模具外壁設(shè)有管樁外壁凸肋,所述上模具和所述下模具內(nèi)壁設(shè)有管樁內(nèi)壁凸肋,所述管樁外壁凸肋和管樁內(nèi)壁凸肋包含有環(huán)形凸肋下部、環(huán)形凸肋中部和環(huán)形凸肋上部。本發(fā)明凸肋開口空心管樁是在傳統(tǒng)的圓形截面空心管樁的外壁和內(nèi)壁每隔一段距離均勻地交叉設(shè)置環(huán)狀凸肋。由于增設(shè)了環(huán)狀凸肋,增加了樁與土體接觸的表面積,有效提高了樁身摩擦力和整樁的承載力。但是該發(fā)明專利采用環(huán)狀凸肋來增加樁與土體接觸的表面積,一方面接觸面積小,另一方面不利于打樁。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

有鑒于此,本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種架空輸電線路用混凝土預(yù)制管樁,本發(fā)明的架空輸電線路用混凝土預(yù)制管樁,能降低地基沉降,提高管樁剛度,節(jié)省混凝土的使用量,降低預(yù)制管樁的造價,且混凝土的強度高,預(yù)制管樁與土體接觸面積大,能增強本發(fā)明預(yù)制管樁的承載力。

為達到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:

一種架空輸電線路用混凝土預(yù)制管樁,包括空心管樁和樁頭,所述空心管樁包括上管樁和下管樁,所述上管樁外徑大于下管樁的外徑,所述下管樁外部設(shè)置螺旋,所述下管樁上設(shè)置擴樁裝置,所述擴樁裝置包括設(shè)置在下管樁同一圓周對稱位置的兩個弧形凹槽,所述弧形凹槽底部鉸接與弧形凹槽相匹配的環(huán)形鋼板,所述環(huán)形鋼板尾端伸出所述弧形凹槽,所述環(huán)形鋼板并入弧形凹槽的方向與螺旋的旋入方向一致。

進一步的,所述上管樁和下管樁長度比為1:4-5。

進一步的,所述擴樁裝置為多個。

進一步的,所述樁頭為圓錐型結(jié)構(gòu)。

進一步的,所述螺旋延伸至樁頭上。

進一步的,所述空心管樁為鋼筋混凝土管樁,所述混凝土由以下重量份數(shù)的原料制成:硅酸鹽水泥260-280份,煤灰粉50-60份,硅粉15-25份,砂720-860份,石子90-1000份,水140-180份,聚羧酸減水劑5-9份,鋼纖維10-15份,玻璃纖維10-15份,聚醋酸乙烯乳液20-30份,異丁基三乙氧基硅烷2-6份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷1-3份,松香皂0.2-0.5份,甲基纖維素鈉4-8份。

進一步的,所述石子粒徑為10-15mm,含泥量≤2%,所述砂為細(xì)沙。

本發(fā)明的有益效果是:

1、本發(fā)明公開一種架空輸電線路用混凝土預(yù)制管樁,包括空心管樁和樁頭,其中空心管樁為空心結(jié)構(gòu),管樁內(nèi)填充鋼筋混凝土,采用空心結(jié)構(gòu)可以減少重量,降低造價;樁頭為圓錐型結(jié)構(gòu),更容易旋入地面以下。

2、空心管樁包括上管樁和下管樁,其中上管樁和下管樁內(nèi)徑空心內(nèi)徑相同,且上管樁外徑大于下管樁的外徑,采用這種結(jié)構(gòu)能降低地基沉降,提高管樁剛度,且還能節(jié)省后續(xù)混凝土的使用量,降低預(yù)制管樁的造價。

3、下管樁外部設(shè)置螺旋,螺旋可以是混凝土肋,與預(yù)制管樁一體成型,也可以是混凝土內(nèi)設(shè)置合金板,強度更高,通過旋轉(zhuǎn)即可將本發(fā)明旋入地面以下。

4、下管樁上設(shè)置擴樁裝置,擴樁裝置可以是多個。擴樁裝置包括設(shè)置在下管樁同一圓周對稱位置上的弧形凹槽,而弧形凹槽底部鉸接與弧形凹槽相匹配的環(huán)形鋼板,其中環(huán)形鋼板尾端伸出弧形凹槽,而環(huán)形鋼板并入弧形凹槽的方向與螺旋旋入地面的方向一致。沿著螺旋的方向?qū)⒈景l(fā)明旋入地面以下,由于環(huán)形鋼板并入弧形凹槽的方向與螺旋旋入地面的方向一致,因此環(huán)形鋼板并入弧形凹槽中,呈收縮狀態(tài),將本發(fā)明打入地面以下后,反方向旋轉(zhuǎn)幾圈,由于環(huán)形鋼板尾端伸出弧形凹槽外,在本發(fā)明周圍土體或其他石塊等作用下,環(huán)形鋼板展開,增加了本發(fā)明與土體的接觸面積,能大大提高本發(fā)明的承載力和抗拉拔作用。

5、由于上管樁的外徑大于下管樁,因此為確保預(yù)制管樁旋入地面容易,且能節(jié)約混凝土,達到降低地基沉降的作用,上管樁和下管樁長度比設(shè)定為1:4-5。

6、本發(fā)明空心管樁為鋼筋混凝土管樁,本發(fā)明為增強混凝土的強度和抗腐蝕性能,對混凝土進行了改性?;炷猎谔砑佑忻夯曳酆凸璺?,硅酸鹽水泥與煤灰粉和硅粉混合,能夠起到增加密實度、改善界面結(jié)構(gòu)以及減少用水量的效果,硅粉中的活性氧化硅、活性氧化鋁等水泥水化析出的氫氧化鈣和水泥中的石膏發(fā)生二次水化反應(yīng),能增加混凝土的強度,減少混凝土裂紋增產(chǎn)生。

7、鋼纖維和玻璃纖維在混凝土中均勻分布,能夠在混凝土內(nèi)部形成三維交錯的支撐網(wǎng)絡(luò),一方面能增加混凝土的強度和抗沖擊性能,另一方面還能減少裂紋。

8、異丁基三乙氧基硅烷添加在混凝土中,可穿透混凝土膠結(jié)性表面,滲透到混凝土內(nèi)部與暴露在酸性或堿性環(huán)境中的空氣及基底中的水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成斥水處理層,從而抑制水分進入到基底中,具能增加斥水處理層與機體的作用,增強防水防腐蝕作用,且異丁基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三乙氧基硅烷按重量比2:1混合時,防水防腐蝕性能最好。

聚醋酸乙烯乳液能與混凝土的水化產(chǎn)物在混凝土漿體內(nèi)部形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),填充了漿體中的毛細(xì)孔和大孔,使混凝土漿體孔徑變小,從而降低混凝土的體積密度,延長混凝土的凝結(jié)時間,增強混凝土的抗折強度、粘結(jié)強度和抗?jié)B性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明實施例一中弧形凹槽與環(huán)形鋼板的連接結(jié)構(gòu)圖;

圖3為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中:1-空心管樁,2-樁頭,3-上管樁,4-下管樁,5-螺旋,6-弧形凹槽哦啊,7-環(huán)形鋼板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。

實施例1

一種架空輸電線路用混凝土預(yù)制管樁,如圖1-2所示,包括空心管樁1和樁頭2,其中空心管樁1為空心結(jié)構(gòu),斷面為圓形,其中管樁內(nèi)填充鋼筋混凝土,采用空心結(jié)構(gòu)可以減少重量,降低造價;樁頭2為圓錐型結(jié)構(gòu),更容易旋入地面以下。

空心管樁1包括上管樁3和下管樁4,其中上管樁3和下管樁4內(nèi)徑空心內(nèi)徑相同,且上管樁3外徑大于下管樁4的外徑,采用這種結(jié)構(gòu)能降低地基沉降,提高管樁剛度,且還能節(jié)省后續(xù)混凝土的使用量,降低預(yù)制管樁的造價。

下管樁4外部設(shè)置螺旋5,螺旋可以是混凝土肋,與預(yù)制管樁一體成型,也可以是混凝土內(nèi)設(shè)置合金板,強度更高,通過旋轉(zhuǎn)即可將本發(fā)明旋入地面以下。下管樁4上設(shè)置擴樁裝置,擴樁裝置可以是多個,本實施例中是兩個。擴樁裝置包括設(shè)置在下管樁4同一圓周對稱位置上的弧形凹槽6,本實施例中弧形凹槽為兩個,而弧形凹槽6底部鉸接與弧形凹槽6相匹配的環(huán)形鋼板7,其中環(huán)形鋼板7尾端伸出弧形凹槽6,而環(huán)形鋼板7并入弧形凹槽6的方向與螺旋5旋入地面的方向一致。

由于上管樁3的外徑大于下管樁4,因此為確保預(yù)制管樁旋入地面容易,且能節(jié)約混凝土,達到降低地基沉降的作用,本實施例中上管樁3和下管樁4長度比為1:4。

使用本發(fā)明時,沿著螺旋5的方向?qū)⒈景l(fā)明旋入地面以下,由于環(huán)形鋼板7并入弧形凹槽6的方向與螺旋5旋入地面的方向一致,因此環(huán)形鋼板7并入弧形凹槽6中,在最后階段,反方向旋轉(zhuǎn)幾圈,由于環(huán)形鋼板7尾端伸出弧形凹槽6外,在本發(fā)明周圍土或其他石塊等作用下,環(huán)形鋼板7展開,增加了本發(fā)明與土體的接觸面積,能大大提高本發(fā)明的承載力和抗拉拔作用。

其中空心管樁1為鋼筋混凝土管樁,混凝土由以下重量份數(shù)的原料制成:硅酸鹽水泥260份,煤灰粉50份,硅粉25份,砂720份,石子900份,水140份,聚羧酸減水劑9份,鋼纖維10份,玻璃纖維15份,聚醋酸乙烯乳液20份,異丁基三乙氧基硅烷2份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷1份,松香皂0.2份和甲基纖維素鈉7份。

其中石子粒徑為10-15mm,含泥量≤2%。

實施例2

實施例2與實施例1的結(jié)構(gòu)基本相同,不同之處在于:如圖3所示,螺旋5延伸至樁頭2上,入樁更容易,且本實施例中上管樁3和下管樁4長度比為1:5。

其中混凝土由以下重量份數(shù)的原料制成:硅酸鹽水泥265份,煤灰粉52份,硅粉24份,砂740份,石子920份,水145份,聚羧酸減水劑8份,鋼纖維11份,玻璃纖維14份,聚醋酸乙烯乳液22份,異丁基三乙氧基硅烷3份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷2份,松香皂0.3份和甲基纖維素鈉8份。

其中石子粒徑為10-15mm,含泥量≤2%。

實施例3

實施例3預(yù)制管樁的結(jié)構(gòu)與實施例1相同,不同之處在于:混凝土由以下重量份數(shù)的原料制成:硅酸鹽水泥270份,煤灰粉54份,硅粉22份,砂750份,石子940份,水150份,聚羧酸減水劑7份,鋼纖維12份,玻璃纖維13份,聚醋酸乙烯乳液24份,異丁基三乙氧基硅烷3份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷3份,松香皂0.4份和甲基纖維素鈉6份。

其中石子粒徑為10-15mm,含泥量≤2%。

實施例4

實施例4預(yù)制管樁的結(jié)構(gòu)與實施例1相同,不同之處在于:混凝土由以下重量份數(shù)的原料制成:硅酸鹽水泥275份,煤灰粉55份,硅粉20份,砂760份,石子950份,水160份,聚羧酸減水劑6份,鋼纖維13份,玻璃纖維12份,聚醋酸乙烯乳液25份,異丁基三乙氧基硅烷4份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷2份,松香皂0.2份和甲基纖維素鈉5份。

其中石子粒徑為10-15mm,含泥量≤2%。

實施例5

實施例5預(yù)制管樁的結(jié)構(gòu)與實施例1相同,不同之處在于:混凝土由以下重量份數(shù)的原料制成:硅酸鹽水泥280份,煤灰粉56份,硅粉18份,砂780份,石子980份,水165份,聚羧酸減水劑5份,鋼纖維14份,玻璃纖維11份,聚醋酸乙烯乳液28份,異丁基三乙氧基硅烷5份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷3份,松香皂0.3份和甲基纖維素鈉4份。

其中石子粒徑為10-15mm,含泥量≤2%。

實施例6

實施例6預(yù)制管樁的結(jié)構(gòu)與實施例1相同,不同之處在于:混凝土由以下重量份數(shù)的原料制成:硅酸鹽水泥260份,煤灰粉58份,硅粉16份,砂800份,石子1000份,水170份,聚羧酸減水劑9份,鋼纖維15份,玻璃纖維10份,聚醋酸乙烯乳液30份,異丁基三乙氧基硅烷6份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷2份,松香皂0.4份和甲基纖維素鈉8份。

其中石子粒徑為10-15mm,含泥量≤2%。

實施例7

實施例7預(yù)制管樁的結(jié)構(gòu)與實施例1相同,不同之處在于:混凝土由以下重量份數(shù)的原料制成:硅酸鹽水泥270份,煤灰粉60份,硅粉15份,砂850份,石子900份,水180份,聚羧酸減水劑8份,鋼纖維10份,玻璃纖維15份,聚醋酸乙烯乳液25份,異丁基三乙氧基硅烷4份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷3份,松香皂0.5份和甲基纖維素鈉7份。

其中石子粒徑為10-15mm,含泥量≤2%。

實施例8

實施例8預(yù)制管樁的結(jié)構(gòu)與實施例1相同,不同之處在于:混凝土由以下重量份數(shù)的原料制成:硅酸鹽水泥280份,煤灰粉60份,硅粉15份,砂860份,石子1000份,水175份,聚羧酸減水劑7份,鋼纖維11份,玻璃纖維14份,聚醋酸乙烯乳液28份,異丁基三乙氧基硅烷5份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷3份,松香皂0.3份和甲基纖維素鈉6份。

其中石子粒徑為10-15mm,含泥量≤2%。

性能測試

將實施例1-8制備的成型的10cm×10cm×10cm混凝土試件,分成8組,每個實施例對應(yīng)一組,每組兩個試件,這些試件在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護28天后,取出洗凈在干燥箱中75±5℃條件下烘16小時,然后將每組的一個試件放入2%氯化鈉溶液中,另一個試件放入水中,浸泡6個月;六個月后,取出試件洗凈,烘16小時,分別測定強度,腐蝕系數(shù)為試件在2%氯化鈉溶液強度與水中的強度之比。按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》gbj81-85測定實施例1-8制備的混凝土的抗壓強度和抗折強度。測試結(jié)果見表1。

表1混凝土的性能測試

由表1可見,本發(fā)明實施例1-8制備的混凝土的抗壓強度為86.1-100.2mpa,抗折強度為13.9-19.2mpa,腐蝕系數(shù)為0.88-0.94,強度高,耐腐蝕性能優(yōu)異。

最后說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換,只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。

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