專利名稱：V形預應力圍護樁及施工方法
技術領域：
本發明涉及巖土工程和預制構件制造領域，尤其涉及一種用于深基坑支護的預制樁及制造方法。
背景技術：
軟土地區深基坑圍護樁，通常采用鉆孔灌注樁，造價高，泥漿排放困難，污染周邊環境，而傳統的預制鋼筋砼圍護樁，自重大、抗彎剛度小、擠土嚴重，專利201210290146.5和201220098276.4公開的一種工字形或U字形圍護樁，雖壁厚小、擠土少，但制造工藝復雜、工效低、成本較高。一種采用長線法制造，無需側模的預制預應力圍護樁及制造方法還未見報導。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術之不足，提供一種制造工藝方便、工效高且成本低的V形預應力圍護樁及施工方法。按照本發明提供的一種V形預應力圍護樁，包括樁體和埋設于樁體內作為主筋的鋼絞線，所述樁體為由擴大上端部、下端部和腹板組成的V字形截面，擴大上端部內埋設有箍筋，腹板內埋設有鋼筋網，所述鋼絞線縱向埋設于擴大上端部和下端部內。按照本發明提供的一種V形預應力圍護樁還具有如下附屬技術特征:所述樁體的腹板呈變截面，下部厚、上部薄，腹板傾角30-45°，樁體至少一端設有沉樁吊裝通孔。所述樁體內埋設有曲線型非預應力鋼絞線，非預應力鋼絞線連續穿設于擴大上端部、下端部和腹板內。所述擴大上端部為梯形或四邊形，下端部為梯形。按照本發明提供的一種V形預應力圍護樁制造方法包括以下步驟:A、在預應力張拉臺座上施工與V形預應力圍護樁下表面形狀相同的固定底模；B、張拉鋼絞線，綁扎鋼筋，放端模；C、多功能鋪料機澆砼并抹平；D、底模空腔內蒸汽管通蒸汽，并在樁上表面蓋保溫布或其它保溫材料，蒸汽養護；E、鋼絞線放張，切斷鋼筋，起模堆放；F、重復B至E步驟分批制造圍護樁。所述步驟A的底模為倒V形的鋼板空心模，空心模內縱向設有通蒸汽的鋼管。所述步驟A的底模為表面鋪鋼板的實體砼，底模為實體砼時無需步驟D。所述步驟A的底模為V形的鋼板空心模，V形鋼板空心板下部兩側空心腔體內，設有通蒸汽的鋼管。 所述多功能鋪料機為帶行走機構的鋪料車，包括料斗、上模板、振動機。
按照本發明提供的一種V形預應力圍護樁及施工方法與現有技術相比具有如下優點:1、樁二個方向抗彎剛度大，截面受力合理，特別是以高強鋼絞線作為主筋，大幅降低鋼筋用量，樁壁厚小、自重輕、擠土少。2、樁制造無需側模，省去了樁制作中的支模工序，制造工藝簡單，尤其是采用蒸汽養護工藝，制造效率大大提高，加工速度快，制造成本降低。3、可疊層堆放與運輸，占堆場少，運輸方便。4、利用底模的空腔通蒸汽以養護砼，構件受熱均勻，熱損失少。
圖1為本發明的樁立體2為本發明的樁的另一立體圖
圖3為本發明的樁剖面4為本發明的樁的另一樁的剖面5為本發明的制造工藝6為本發明的制造工藝剖面7為本發明的制造工藝另一剖面圖
具體實施例方式參見圖1至圖4，在本發明提供的一種V形預應力圍護樁，包括樁體I和埋設于樁體I內作為主筋的鋼絞線2，所述樁體I為由擴大上端部11、下端部12和腹板13組成的V字形截面，擴大上端部11內埋設有箍筋3，腹板內埋設有鋼筋網4，所述鋼絞線2縱向埋設于擴大上端部11和下端部12內。樁體I采用V形截面其擋土面寬，可采用免支拆模的胎模長線法生產，制造工效高、成本低，同時折板型截面承載力大，截面內的主要抗壓部分的擴大上端部11配置箍筋，可加強箍筋對砼的約束，提高抗壓能力，腹板上的鋼筋網可采用自動化生產，工效高，其既作為樁的主要抗剪鋼筋，同時又作為抗彎鋼筋，承擔土壓力對腹板產生的彎矩，主筋采用鋼絞線，其強度是普通鋼筋的四倍，可大幅降低樁的用鋼量。樁的擴大上端部11和下端部12分別設置可使二個方向均能承受較大彎矩。本發明采用二種截面類型的樁體，主要區別在截面高度不同，從而帶來制造的模具有許多差異，一種用于樁長較小的圍護樁，另一種用于樁長較大的圍護樁，但其截面形狀和受力形式相同。參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述樁體I的腹板13呈變截面，下部厚、上部薄，腹板13傾角30-45°，樁體I至少一端設有沉樁吊裝通孔14。腹板13采用受力大處厚，受力小處薄的設計，是為了在滿足強度要求的前提下，盡可能減輕自重，節省造價。腹板采用較平的傾角是為了砼在無側模制造時在正常的坍落度時不會流動，保證砼有足夠的密實度，成型好。樁端的沉樁吊裝孔能保證壓樁時樁有較好的垂直度，方便振動錘套入。參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述樁體I內埋設有曲線型非預應力鋼絞線9，非預應力鋼絞線9連續穿設于擴大上端部11、下端部12和腹板13內。單節圍護樁其剪力與彎矩隨樁深變化較大，把部分鋼絞線彎成曲線型，使其與受力一致，既作抗彎筋又作抗剪筋，從而簡化箍筋配置，用鋼量可進一步下降，但曲線筋無法施加預應力，因此采用非預應力鋼絞線9，這在作為臨時結構的圍護樁中使用可不受設計規范的限制。參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述擴大上端部11為梯形或四邊形，下端部12為梯形，二種類型樁體的擴大上端部11和下端部12的形狀根據底模形狀決定，但同時又要考慮受力合理及無側模制造時砼的流動穩定問題。參見圖5至圖7，一種V形預應力圍護樁制造方法，按以下步驟施工:A、在預應力張拉臺座上施工與V形預應力圍護樁下表面形狀相同的固定底模；B、張拉鋼絞線，綁扎鋼筋，放端模；C、多功能鋪料機澆砼并抹平；D、底模空腔內蒸汽管通蒸汽，并在樁上表面蓋保溫布或其它保溫材料，蒸汽養護；
E、鋼絞線放張，切斷鋼筋，起模堆放；F、重復B至E步驟分批制造圍護樁。上述施工方法中，V形樁底模有二種形式分別制造高度較大或高度較小的圍護樁，因此底模的形狀與圍護樁的澆搗時形狀相匹配，因沿縱向相鄰的樁間間隔一定距離，而鋼絞線連通，必須設與樁截面形狀相同的端模，鋼絞線穿過端模，多功能鋪料機具有鋪料、振動搗實、抹平等功能，沿縱向軌道行走，自動化程度高，在底模空腔內設蒸汽管，砼澆搗完畢后在密閉的空腔內通蒸汽養護，熱損失少，效率高，并在上表面覆蓋保溫材料，可使構件受熱均勻，熱損失更少，同時大大縮短養護時間，樁制造速度快。參見圖6，在本發明給出的上述實施例中，所述步驟A的底模為倒V形的鋼板空心模71，空心模內縱向設有通蒸汽的鋼管8，倒V形底模用于制造高度較小的樁，樁倒V形制造，則模板也為倒V形，空腔內設蒸汽管熱損失少，蒸汽管保護好，如不采用蒸汽養護，底模可采用實體砼胎模，投資省，但養護期長。參見圖7，在本發明給出的上述實施例中，所述步驟A的底模為V形的鋼板空心模72，V形鋼板空心板下部兩側空心腔體內，設有通蒸汽的鋼管8。V形底模下設有二個下部連通的空腔，圍護樁V形制造，此底模用于制造高度較大的圍護樁，空腹內可方便的通蒸汽養護，縮短輪養護時間。
權利要求
1.一種V形預應力圍護樁，包括樁體和埋設于樁體內作為主筋的鋼絞線，其特征是所述樁體為由擴大上端部、下端部和腹板組成的V字形截面，擴大上端部內埋設有箍筋，腹板內埋設有鋼筋網，所述鋼絞線縱向埋設于擴大上端部和下端部內。
2.如權利要求1所述V形預應力圍護樁，其特征是所述樁體的腹板呈變截面，下部厚、上部薄，腹板傾角30-45°，樁體至少一端設有沉樁吊裝通孔。
3.如權利要求1所述V形預應力圍護樁，其特征是所述樁體內埋設有曲線型非預應力鋼絞線，非預應力鋼絞線連續穿設于擴大上端部、下端部和腹板內。
4.如權利要求1所述V形預應力圍護樁，其特征是所述擴大上端部為梯形或四邊形，下端部為梯形。
5.一種V形預應力圍護樁制造方法，按以下步驟施工: A、在預應力張拉臺座上施工與V形預應力圍護樁下表面形狀相同的固定底模； B、張拉鋼絞線，綁 扎鋼筋，放端模； C、多功能鋪料機澆砼并抹平； D、底模空腔內蒸汽管通蒸汽，并在樁上表面蓋保溫布或其它保溫材料，蒸汽養護； E、鋼絞線放張，切斷鋼筋，起模堆放； F、重復B至E步驟分批制造圍護樁。
6.如權利要求5所述的V形圍護樁制造方法，其特征是所述步驟A的底模為倒V形的鋼板空心模，空心模內縱向設有通蒸汽的鋼管。
7.如權利要求5所述的V形圍護樁制造方法，其特征是所述步驟A的底模為表面鋪鋼板的實體砼，底模為實體砼時無需步驟D。
8.如權利要求5所述的V形預應力圍護樁制造方法，其特征是所述步驟A的底模為V形的鋼板空心模，V形鋼板空心板下部兩側空心腔體內，設有通蒸汽的鋼管。
9.如權利要求5所述的V形預應力圍護樁制造方法，其特征是所述多功能鋪料機為帶行走機構的鋪料車，包括料斗、上模板、振動機。
全文摘要
一種V形預應力圍護樁，包括樁體和埋設于樁體內作為主筋的鋼絞線，其特征是所述樁體為由擴大上端部、下端部和腹板組成的V字形截面，擴大上端部內埋設有箍筋，腹板內埋設有鋼筋網，所述鋼絞線縱向埋設于擴大上端部和下端部內。樁的二個方向抗彎剛度大，截面受力合理，特別是以高強鋼絞線作為主筋，大幅降低鋼筋用量，樁壁厚小、自重輕、擠土少。
文檔編號B28B23/06GK103215948SQ20131013491
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者楊峰 申請人:楊眾, 楊峰