CN101892662A - 一种混凝土预应力方桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土预应力方桩，所述混凝土预应力方桩的横截面呈方形，沿所述混凝土预应力方桩纵轴方向、在所述混凝土预应力方桩中心具有贯穿整个混凝土预应力方桩的中心圆孔，沿所述混凝土预应力方桩长度方向、所述混凝土预应力方桩的桩身表面内凹。本发明提出的混凝土预应力方桩的桩身表面内凹，这样可以在保证桩身外周长不变的情况下，即保证预制桩在地基中与土的接触面积不变的前提下，减少混凝土的用量，节约了不可再生资源。

Description

一种混凝土预应力方桩
技术领域
本发明是涉及建筑领域中混凝土预应力方桩的改进，具体说，是对现有混凝土预应力方桩桩型的改变。
背景技术
因沉管灌注桩的质量稳定性相对较差，近年来，预制预应力混凝土桩得到迅猛的发展，预应力混凝土方桩就是其中一种桩型，现有的混凝土预应力方桩一般具有正方形的横截面，为了使预应力分布均匀，预应力筋必须是以4的整数倍增加，这样必然会造成预应力筋的浪费或预应力的不足；另外，相对于管桩而言，方桩的桩身与地基中土的接触面积变小，为了弥补桩身的摩擦面积降低所带来的桩身不稳的缺陷，必然要使方桩***，这进一步造成了混凝土等材料的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种混凝土预应力方桩，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种混凝土预应力方桩，所述混凝土预应力方桩的横截面呈方形，沿所述混凝土预应力方桩纵轴方向、在所述混凝土预应力方桩中心具有贯穿整个混凝土预应力方桩的中心圆孔，沿所述混凝土预应力方桩长度方向、所述混凝土预应力方桩的桩身表面内凹。
优选地，沿所述混凝土预应力方桩长度方向延伸有主筋、以及螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋呈圆形布局；所述混凝土预应力方桩的四个转角内凹呈阴角。所述混凝土预应力方桩的各转角均具有应力消除圆弧角，所述应力消除圆弧角的圆弧半径为5-30mm。
优选地，沿所述混凝土预应力方桩长度方向延伸有主筋、以及螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋呈方形布局；所述混凝土预应力方桩的四个表面呈弧形内凹。所述混凝土预应力方桩的四个转角均具有应力消除圆弧角，所述应力消除圆弧角的圆弧半径为5-30mm。所述混凝土预应力方桩的四个表面的内凹弧形的曲率半径为390-2000mm。
优选地，沿所述混凝土预应力方桩长度方向延伸有主筋、以及螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋呈圆形布局；所述混凝土预应力方桩的四个转角内凹呈阴角；所述混凝土预应力方桩的四个表面呈弧形内凹。
优选地，所述混凝土预应力方桩的各转角均具有应力消除圆弧角，所述应力消除圆弧角的圆弧半径为5-30mm；所述混凝土预应力方桩的四个表面的内凹弧形的曲率半径为390-2000mm。
优选地，沿所述混凝土预应力方桩长度方向延伸有主筋、以及螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋呈方形布局；所述混凝土预应力方桩的四个转角内凹呈阴角；所述混凝土预应力方桩的四个表面呈弧形内凹。
优选地，所述混凝土预应力方桩的各转角均具有应力消除圆弧角，所述应力消除圆弧角的圆弧半径为5-30mm；所述混凝土预应力方桩的四个表面的内凹弧形的曲率半径为390-2000mm。
所述的产品优选经过升降温表面养护，具体方法如下：将本发明的表面处理剂涂覆于内凹处，静置6-8小时(优选7小时)，升温速度为10～30℃/h(优选20℃/h)，恒温期温度范围为70～80℃(优选75℃)，恒温时间3～5小时(优选4小时)，降温速度为10～30℃/h(优选20℃/h)；其中，
所述的表面处理剂干重组分按重量份优选的配比为：纤维素醚0.005份，甲基羟乙基纤维素醚0.01份，海藻酸钠15份，十二烷基苯磺酸5份，磺基丁二酸3份，石墨7份，填充料滑石粉100份，按混合后的重量份加水1～2倍混合搅拌均匀。
涂覆厚度应该以能够完全盖住表面为基本要求，涂覆的厚度不超过1厘米，优选的厚度为0.1-0.3厘米。来源是商业采购，工业品级即可达到本发明的要求，上述的组分均来自于商业购买获得。
本发明人经过长期的实验，得到了表面处理剂的最优成份和配比比例，使得本发明的产品在使用的时候，效果非常好。本发明的另外一个发明点就是升降温表面养护的方式，发明人经过了多次的实验，得到本发明的结果，可以增加本发明产品的强度和润滑度。通过试验性生产施工记录和统计结果分析，经过了本发明的独特的处理方法之后，产品的强度增加了约3-5％，由于摩擦系数降低了5-7％，相应地说明润滑度增加了，效果非常明显。
本发明的另一个发明点式提出的混凝土预应力方桩的桩身表面内凹，这样可以在保证桩身外周长不变的情况下，即保证预制桩在地基中与土的接触面积不变的前提下，减少混凝土的用量，节约了不可再生资源。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的一种混凝土预应力方桩的横截面示意图；
图2显示的是根据本发明的另一个具体实施例的一种混凝土预应力方桩的横截面示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的一种混凝土预应力方桩的横截面示意图，如图所示，本发明提出的实际上是一种混凝土预应力异型方桩，该混凝土预应力异型方桩是在原有方桩基础上吸取管桩的分布筋位置灵活可变的优点和方形阴角和阳角用料减少而边长不变的特点，把原混凝土预应力方桩的预应力筋的分布改为圆形，这样就不受预应力筋分布必须是4根一起分布，同时方桩四角的阳角改为阴角，使桩的四周变长不变，桩在地基基础中和土的表面积不变，即桩和土的摩擦面积不变，这样可以在减少混凝土用量的同时不降低桩与土的摩擦面积，为了防止应力集中，桩的四周角采用应力消除角，防止在沉桩时桩身被打爆，这样既改善了桩的性能又减少了混凝土用量(与原空心方桩桩比较最多可以减少15％的混凝土用量)，节约了不可再生资源，采用中间抽心工艺，以离心或振动成型。
具体来说，图1所示的混凝土预应力方桩，其横截面呈方形，沿混凝土预应力方桩纵轴方向、在所述混凝土预应力方桩中心具有贯穿整个混凝土预应力方桩的中心圆孔1，同时沿混凝土预应力方桩长度方向延伸有主筋2、以及螺旋围绕所述主筋2的箍筋3，主筋2呈圆形布局。另外，沿混凝土预应力方桩长度方向、混凝土预应力方桩的桩身表面内凹。也就是说，混凝土预应力方桩的四个转角内凹呈阴角，为了消除应力集中，混凝土预应力方桩的各转角均具有应力消除圆弧角，这些应力消除圆弧角的圆弧半径R为5-30mm。
图2显示的是根据本发明的另一个具体实施例的一种混凝土预应力方桩的横截面示意图，如图所示，该混凝土预应力异型方桩是在满足保护层厚度的要求下把方形截面改为内凹形，这样我们在减少混凝土用量(与原方形桩比较最多可以减少10％的混凝土用量)的同时增加了桩身的四周变长，提高桩身的表面积，提高了桩身的混凝土利用率，桩身四角采用应力消除角，防止在沉桩时产生应力集中而桩身打爆的现象，同时可以提高桩的穿透力，易于沉桩，给施工带来方便，节约了资源，采用中间抽心工艺，以离心或振动成型。
具体来说，图2所示的混凝土预应力方桩，其横截面呈方形，沿混凝土预应力方桩纵轴方向、在所述混凝土预应力方桩中心具有贯穿整个混凝土预应力方桩的中心圆孔1，同时沿混凝土预应力方桩长度方向延伸有主筋2、以及螺旋围绕所述主筋2的箍筋3，主筋2呈方形布局。另外，沿混凝土预应力方桩长度方向、混凝土预应力方桩的桩身表面内凹。也就是说，混凝土预应力方桩的四个表面A、B、C、D呈弧形内凹，四个表面的内凹弧形的曲率半径R1为390-2000mm。为了消除应力集中，混凝土预应力方桩的四个转角均具有应力消除圆弧角，其圆弧半径R为5-30mm。优选地，四个表面A、B、C、D的内凹弧形与四个转角的应力消除圆弧角相切来防止应力集中。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照2个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。举例来说，本领域技术人员完全可以在图1和图2所示具体实施例的基础上加以组合。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
例如，在一个具体实施例中，可以采用图1所示的结构形式，同时结合图2所示混凝土预应力方桩的桩身表面内凹的桩型。混凝土预应力方桩的各转角均具有应力消除圆弧角，应力消除圆弧角的圆弧半径为5-30mm；混凝土预应力方桩的四个表面的内凹弧形的曲率半径为390-2000mm。
又比如，在另一个具体实施例中，可以采用图2所示的结构形式，同时结合图1所示混凝土预应力方桩的四个转角内凹呈阴角的桩型。混凝土预应力方桩的各转角均具有应力消除圆弧角，应力消除圆弧角的圆弧半径为5-30mm；混凝土预应力方桩的四个表面的内凹弧形的曲率半径为390-2000mm。
本发明的处理方法的一个实例如下：所述的产品优选经过升降温表面养护，具体方法如下：将本发明的表面处理剂涂覆于内凹处，静置7小时，升温速度为20℃/h，恒温期温度范围为75℃，恒温时间4小时，降温速度为20℃/h；其中，
所述的表面处理剂干重组分按重量份优选的配比为：纤维素醚0.005份，甲基羟乙基纤维素醚0.01份，海藻酸钠15份，十二烷基苯磺酸5份，磺基丁二酸3份，石墨7份，填充料滑石粉100份，按混合后的重量份加水2倍混合搅拌均匀。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种混凝土预应力方桩，所述混凝土预应力方桩的横截面呈方形，沿所述混凝土预应力方桩纵轴方向、在所述混凝土预应力方桩中心具有贯穿整个混凝土预应力方桩的中心圆孔，其特征在于，沿所述混凝土预应力方桩长度方向、所述混凝土预应力方桩的桩身表面内凹。
2.根据权利要求1所述的混凝土预应力方桩，其特征在于，沿所述混凝土预应力方桩长度方向延伸有主筋、以及螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋呈圆形布局；所述混凝土预应力方桩的四个转角内凹呈阴角。
3.根据权利要求2所述的混凝土预应力方桩，其特征在于，所述混凝土预应力方桩的各转角均具有应力消除圆弧角，所述应力消除圆弧角的圆弧半径为5-30mm。
4.根据权利要求1所述的混凝土预应力方桩，其特征在于，沿所述混凝土预应力方桩长度方向延伸有主筋、以及螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋呈方形布局；所述混凝土预应力方桩的四个表面呈弧形内凹。
5.根据权利要求4所述的混凝土预应力方桩，其特征在于，所述混凝土预应力方桩的四个转角均具有应力消除圆弧角，所述应力消除圆弧角的圆弧半径为5-30mm；所述混凝土预应力方桩的四个表面的内凹弧形的曲率半径为390-2000mm。
6.根据权利要求1所述的混凝土预应力方桩，其特征在于，所述的内凹处的处理方法为：
所述的产品表面的内凹处优选经过升降温表面养护，具体方法如下：将本发明的表面处理剂涂覆于内凹处，静置6-8小时(优选7小时)，升温速度为10～30℃/h(优选20℃/h)，恒温期温度范围为70～80℃(优选75℃)，恒温时间3～5小时(优选4小时)，降温速度为10～30℃/h(优选20℃/h)；其中，
所述的表面处理剂干重组分按重量份优选的配比为：纤维素醚0.005份，甲基羟乙基纤维素醚0.01份，海藻酸钠15份，十二烷基苯磺酸5份，磺基丁二酸3份，石墨7份，填充料滑石粉100份，按混合后的重量份加水1～2倍混合搅拌均匀。
7.根据权利要求1所述的混凝土预应力方桩，其特征在于，沿所述混凝土预应力方桩长度方向延伸有主筋、以及螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋呈圆形布局；所述混凝土预应力方桩的四个转角内凹呈阴角；所述混凝土预应力方桩的四个表面呈弧形内凹。
8.根据权利要求7所述的混凝土预应力方桩，其特征在于，所述混凝土预应力方桩的各转角均具有应力消除圆弧角，所述应力消除圆弧角的圆弧半径为5-30mm；所述混凝土预应力方桩的四个表面的内凹弧形的曲率半径为390-2000mm。
9.根据权利要求1所述的混凝土预应力方桩，其特征在于，沿所述混凝土预应力方桩长度方向延伸有主筋、以及螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋呈方形布局；所述混凝土预应力方桩的四个转角内凹呈阴角；所述混凝土预应力方桩的四个表面呈弧形内凹。
10.根据权利要求9所述的混凝土预应力方桩，其特征在于，所述混凝土预应力方桩的各转角均具有应力消除圆弧角，所述应力消除圆弧角的圆弧半径为5-30mm；所述混凝土预应力方桩的四个表面的内凹弧形的曲率半径为390-2000mm。
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