專利名稱：一種帶螺紋或槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力混凝土樁的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶螺紋或槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁的加エ方法。
背景技術(shù)：
隨著我國城市化進(jìn)程的步伐加快，地下空間的開發(fā)利用得到迅猛發(fā)展，具有抗拔要求的建筑物日益增多，深度亦越來越深，地下空間的抗浮問題日益突出，工程中經(jīng)常會遇到由于未考慮結(jié)構(gòu)的抗浮措施或采取的措施不當(dāng)而引起的工程事故。預(yù)應(yīng)カ混凝土樁能有效地控制樁身開裂，其在樁基工程中作為 抗壓樁得到廣泛的推廣應(yīng)用，近年來應(yīng)用范圍已經(jīng)逐步擴大到抗拔樁基礎(chǔ)。目前預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺連接主要是通過混凝土填芯方法來增加樁與承臺的粘結(jié)力，由于填芯截面小，提供的摩阻力難以滿足上拔荷載的要求，上拔荷載作用時，有時會出現(xiàn)樁內(nèi)灌注的部分混凝土被拔出；樁頂與承臺連接失效(即連接鋼筋被拉脫或拉斷)等情況，樁與承臺錨固失效直接危及建筑物的安全，從而造成安全事故。目前的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁外壁光滑，已有的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁加工過程中無法形成螺紋或槽結(jié)構(gòu)，與承臺混凝土連接時粘結(jié)カ小，不利于承臺與樁連接的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺連接方法中存在的上拔荷載作用時，有時會出現(xiàn)樁內(nèi)灌注的部分混凝土被拔出，樁頂與承臺連接失效(即連接鋼筋被拉脫或拉斷)等情況，從而造成安全事故等缺點，提出ー種外壁帶螺紋或槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁，以提高樁身與承臺的連接強度，本發(fā)明公布了這種外壁帶螺紋或槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁的加工方法。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種帶螺紋或槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁的加工方法，主要包括以下步驟預(yù)應(yīng)カ混凝土樁體首先按現(xiàn)行常規(guī)方法加工出基體；樁體由離心機驅(qū)動作回轉(zhuǎn)運動，進(jìn)行成型加工；采用切削加エ、擠壓成型加工帶螺紋或凹槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁，模具加工加エ帶凸螺紋或凸槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁。進(jìn)ー步，切削加工的步驟為加工刀桿相對樁體作軸向和徑向運動進(jìn)入加工エ位，調(diào)整好加工余量，加工刀桿沿圓形樁體作軸向進(jìn)給切削，加工刀桿完成切削后，加工刀桿先沿樁體的徑向退出，再沿樁體的軸向退出，切削產(chǎn)生的混凝土碎屑進(jìn)入碎屑收集裝置回收。進(jìn)ー步，擠壓成型加工的步驟為安裝了若干成型滾的加工刀桿相對樁體作軸向和徑向運動進(jìn)入加工エ位，根據(jù)加エ余量，加工刀桿沿樁體作徑向進(jìn)給，對樁體的外表面進(jìn)行擠壓作業(yè)，加工刀桿完成擠壓作業(yè)后，加工刀桿先沿樁體I的徑向退出，再沿樁體I的軸向退出。進(jìn)ー步，模具加工的步驟為在模具的一端刻上不同形狀尺寸的內(nèi)螺紋或內(nèi)槽，可以加工出不同的凸螺紋或凸槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁。本發(fā)明提供的新型預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺的連接結(jié)構(gòu)及其加工方法，改變了內(nèi)填芯抗拔的傳統(tǒng)方式，樁頂通過樁帽與基礎(chǔ)承臺連接，這種新型連接結(jié)構(gòu)保證了預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺的連接，更加安全可靠，將大大提高承臺與樁頂?shù)倪B接強度，是解決預(yù)應(yīng)カ混凝土樁抗拔薄弱環(huán)節(jié)的有效方式。本結(jié)構(gòu)加工エ藝簡單，節(jié)省工程造價，效率高，適用范圍廣，有廣泛的市場應(yīng)用前景。


圖I本發(fā)明實施例提供的新型預(yù)應(yīng)カ混凝土 樁與承臺連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明實施例提供的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3本發(fā)明實施例提供的加固結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本發(fā)明實施例提供的凹環(huán)槽的橫截面形狀選擇方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本發(fā)明實施例提供的土樁外壁凹槽選擇方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6本發(fā)明實施例提供的土樁外壁凹槽選擇方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7本發(fā)明實施例提供的土樁外壁凹槽選擇方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8本發(fā)明實施例提供的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9本發(fā)明實施例提供的土樁外壁凹槽選擇方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10本發(fā)明實施例提供的土樁外壁凹槽選擇方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11本發(fā)明實施例提供的土樁外壁凹槽選擇方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12本發(fā)明實施例提供的土樁外壁凹槽選擇方案的結(jié)構(gòu)示意圖13本發(fā)明實施例提供的帶螺紋或槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁的加工方法的實現(xiàn)流程圖。圖中1、粧體；2、粧帽；3、基礎(chǔ)承臺；4、端板；5、螺紋；6、鋼筋籠；7、填芯混凝土 ；8、圓鋼托板；9、混凝土墊層；10、加固鋼筋；11、環(huán)凹槽；12、矩形凹槽；13、梯形凹槽；14、三角形凹槽A ;15、三角形凹槽B ;16、圓弧形凹槽；17、鋸齒形凹槽；18、折線構(gòu)成槽邊的凹槽；19、直線和圓弧線構(gòu)成槽邊的凹槽；20、螺旋凹環(huán)槽；21、交叉螺旋凹環(huán)槽；22、凹坑；23、凸螺紋；24、凸環(huán)槽；25、螺旋凸環(huán)槽；26、交叉螺旋凸環(huán)槽；27、凸塊。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)ー步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1、2、8示出了本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺的連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。為了便于說明僅僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。該連接結(jié)構(gòu)的主要包括樁帽2設(shè)置在樁體I周圍；基礎(chǔ)承臺3通過樁帽2與樁體I相連；端板4設(shè)置在樁體I頂部；
端板4上設(shè)置加固鋼筋10 ；樁體I外壁的一端上設(shè)有螺紋5 ；樁體I由鋼筋籠6和填芯混凝土 7組成；鋼筋籠6設(shè)置在樁體I的空腔內(nèi)；圓鋼托板8設(shè)置在縱筋61的底端，圓鋼托板8上方的混凝土樁的空腔內(nèi)澆注有填芯混凝土 7 ；混凝土墊層9位于基礎(chǔ)承臺3下方。以下對該連接結(jié)構(gòu)的三種具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明 。圖I中，ー種新型預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺連接結(jié)構(gòu)(一)，包括預(yù)應(yīng)カ混凝樁體1，樁帽2，基礎(chǔ)承臺3，端板4，混凝土墊層9，樁體I含有鋼筋籠6和填芯混凝土 7，所述鋼筋籠6設(shè)置在樁體I的空腔內(nèi)，鋼筋籠6由內(nèi)插縱筋61，箍筋62和圓鋼托板8組成，圓鋼托板8設(shè)置在縱筋61的底端，圓鋼托板8上方的混凝土樁的空腔內(nèi)澆注有填芯混凝土 7，樁芯縱筋61不仲入基礎(chǔ)承臺3，樁體I外壁的一端上設(shè)有螺紋5，螺紋5的軸向長度為1000mm，螺紋5的螺紋齒的深度為15mm,齒深另一個選擇方案為20mm,再一個選擇方案為25mm。樁芯縱筋61伸入基礎(chǔ)承臺3時，應(yīng)在端板4上設(shè)置加固鋼筋10，縱筋61滿足鋼筋的錨固要求。圖2中，ー種新型預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺連接結(jié)構(gòu)(ニ)；包括預(yù)應(yīng)カ混凝樁體1，樁帽2，基礎(chǔ)承臺3，端板4和混凝土墊層9，樁體I含有鋼筋籠6和填芯混凝土 7，所述鋼筋籠6設(shè)置在樁體I的空腔內(nèi)，鋼筋籠6由內(nèi)插縱筋61,箍筋62和圓鋼托板8組成，圓鋼托板8設(shè)置在縱筋61的底端，圓鋼托板8上方的混凝土樁的空腔內(nèi)澆注有填芯混凝土 7，樁芯縱筋61不深入承臺3，樁體I外壁的一端上設(shè)有凹環(huán)槽11，凹環(huán)槽11的軸向長度為2000mm，凹環(huán)槽11的槽深為20mm，槽深的另ー個選擇方案為15mm，再一個選擇方案為30mm。樁芯縱筋61伸入基礎(chǔ)承臺3時，應(yīng)在端板4上設(shè)置加固鋼筋10，縱筋61滿足鋼筋的錨固要求。圖3中，所述加固鋼筋10與內(nèi)插縱筋61應(yīng)沿樁體外邊均勻布置，且兩鋼筋需焊牢。圖4中，根據(jù)不同的需要，凹環(huán)槽11的橫截面形狀有幾種不同的選擇。方案一凹環(huán)槽11的橫截面形狀為矩形，在樁體I 一端的外壁上設(shè)置了若干矩形凹槽12。方案ニ 凹環(huán)槽11的橫截面形狀為梯形，在樁體I 一端的外壁上設(shè)置了若干梯形凹槽13，梯形凹槽13的兩側(cè)邊之間的夾角P選擇為30°，夾角P的另ー個選擇為60°，夾角P的再一個選擇為100° ;梯形凹槽13的上底邊與下底邊之間的長度比為0. 2，;梯形凹槽13的上底邊與下底邊之間的長度比另ー個選擇為0. 6 ;梯形凹槽13的上底邊與下底邊之間的長度比再ー個選擇為0. 9。方案三凹環(huán)槽11的橫截面形狀為三角形，在樁體I 一端的外壁上設(shè)置了若干三角形凹槽A14或者三角形凹槽B15。方案四凹環(huán)槽11的橫截面形狀為圓弧形，在樁體I一端的外壁上設(shè)置了若干圓弧形凹槽16。方案五凹環(huán)槽11的橫截面形狀為鋸齒形，在樁體I 一端的外壁上設(shè)置了若干鋸齒形凹槽17。方案六凹環(huán)槽11的橫截面形狀為由若干直線、弧線線段構(gòu)成凹槽的槽邊，在樁體I 一端的外壁上設(shè)置了若干折線構(gòu)成槽邊的凹槽18。在樁體I 一端的外壁上設(shè)置了若干直線與圓弧線構(gòu)成槽邊的凹槽19。圖5中，樁體I的一端外壁上設(shè)置螺旋凹環(huán)槽20，螺旋凹環(huán)槽20的軸向長度為1800mm,螺旋凹槽的槽深為20mm，槽深的另ー個選擇方案為15mm，再一個選擇方案為30臟。圖6中，樁體I的一端外壁上設(shè)置有交叉螺旋凹環(huán)槽21。圖7中，樁體I的一端外壁上設(shè)置若干凹坑22。圖8中，一種預(yù)應(yīng)力混凝土樁與承臺連接結(jié)構(gòu)示意圖(三)，包括預(yù)應(yīng)カ混凝土樁體1，樁帽2，基礎(chǔ)承臺3，端板4和混凝土墊層9，樁體I含有鋼筋籠6和填芯混凝土 7，所述鋼筋籠6設(shè)置在樁體I的空腔內(nèi)，鋼筋籠6由內(nèi)插縱筋61，箍筋62和圓鋼托板8組成，圓鋼托板8設(shè)置在縱筋61的底端，圓鋼托板8上方的混凝土樁的空腔內(nèi)澆注有填芯混凝土7，樁芯縱筋61不深入承臺3，樁體外壁的一端上設(shè)有凸螺紋23，凸螺紋23的軸向長度為1000mm,凸螺紋23的螺紋齒的深度為15mm，齒深另一個選擇方案為20mm，再一個選擇方案為 25mm。
樁芯縱筋61伸入基礎(chǔ)承臺3時，應(yīng)在端板4上設(shè)置加固鋼筋10，縱筋61滿足鋼筋的錨固要求。圖9中，連接結(jié)構(gòu)與圖2相似，主要差別在于樁體一端外壁由凹環(huán)槽11變?yōu)橥弓h(huán)槽24。圖10中，連接結(jié)構(gòu)與圖5相似，主要差別在于樁體一端外壁由螺旋凹環(huán)槽20變?yōu)槁菪弓h(huán)槽25。圖11中，連接結(jié)構(gòu)與圖6相似，主要差別在于樁體一端外壁由交叉螺旋凹環(huán)槽21變?yōu)榻徊媛菪弓h(huán)槽26。圖12中，連接結(jié)構(gòu)與圖7相似，主要差別在于樁體一端外壁由若干凹坑22變?yōu)槿舾赏箍?7。圖13示出了一種帶螺紋或槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁的加工方法的實現(xiàn)流程，主要包括以下步驟S1301 :常規(guī)加工。預(yù)應(yīng)カ混凝土樁體I首先按現(xiàn)行常規(guī)方法加工出基體。S1302 :成型加工。樁體I由離心機驅(qū)動作回轉(zhuǎn)運動，進(jìn)行成型加工。S1303 :螺紋或槽的加工方式，主要由三種切削加工、擠壓成型加工和模具加工。S1304 :切削加工。加工刀桿相對樁體I作軸向和徑向運動進(jìn)入加工エ位，調(diào)整好加工余量，加工刀桿沿圓形樁體作軸向進(jìn)給切削，加工刀桿完成切削后，加工刀桿先沿樁體I的徑向退出，再沿樁體I的軸向退出，切削產(chǎn)生的混凝土碎屑進(jìn)入碎屑收集裝置回收。S1305 :擠壓成型加工。安裝了若干成型滾的加工刀桿相對樁體I作軸向和徑向運動進(jìn)入加工エ位，根據(jù)加工余量，加工刀桿沿樁體I作徑向進(jìn)給，對樁體I的外表面進(jìn)行擠壓作業(yè)，加工刀桿完成擠壓作業(yè)后，加工刀桿先沿樁體I的徑向退出，再沿樁體I的軸向退出。S1306:模具加工。在模具的一端刻上不同形狀尺寸的內(nèi)螺紋或內(nèi)槽，可以加工出不同的凸螺紋或凸槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)カ混凝土樁I。本發(fā)明實施例提供的新型預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺的連接結(jié)構(gòu)及其加工方法，改變了內(nèi)填芯抗拔的傳統(tǒng)方式，樁頂通過樁帽2與基礎(chǔ)承臺3連接，這種新型連接結(jié)構(gòu)保證了預(yù)應(yīng)カ混凝土樁與承臺的連接，更加安全可靠，將大大提高承臺與樁頂?shù)倪B接強度，是解決預(yù)應(yīng)カ混凝土樁抗拔薄弱環(huán)節(jié)的有效方式。本結(jié)構(gòu)加工エ藝簡單，節(jié)省工程造價，效率高，適用范圍廣，有廣泛的市場應(yīng)用前景。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包 含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶螺紋或槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力混凝土樁的加工方法，其特征在于，主要包括以下步驟 預(yù)應(yīng)力混凝土樁體首先按現(xiàn)行常規(guī)方法加工出基體； 樁體由離心機驅(qū)動作回轉(zhuǎn)運動,進(jìn)行成型加工； 采用切削加工、擠壓成型加工帶螺紋或凹槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力混凝土樁，采用模具加工工藝加工帶凸螺紋或凸槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力混凝土樁。
2.如權(quán)利要求I所述的加工方法，其特征在于，所述切削加工的步驟為 加工刀桿相對樁體作軸向和徑向運動進(jìn)入加工工位，調(diào)整好加工余量，加工刀桿沿圓形樁體作軸向進(jìn)給切削，加工刀桿完成切削后，加工刀桿先沿樁體的徑向退出，再沿樁體的軸向退出，切削產(chǎn)生的混凝土碎屑進(jìn)入碎屑收集裝置回收。
3.如權(quán)利要求I所述的加工方法，其特征在于，所述擠壓成型加工的步驟為 安裝了若干成型滾的加工刀桿相對樁體作軸向和徑向運動進(jìn)入加工工位，根據(jù)加工余量，加工刀桿沿樁體作徑向進(jìn)給，對樁體的外表面進(jìn)行擠壓作業(yè)，加工刀桿完成擠壓作業(yè)后，加工刀桿先沿樁體的徑向退出，再沿樁體的軸向退出。
4.如權(quán)利要求I所述的加工方法，其特征在于，所述模具加工的步驟為在模具的一端刻上不同形狀尺寸的內(nèi)螺紋或內(nèi)槽，加工出不同的凸螺紋或凸槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力混凝土樁。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶螺紋、槽結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力混凝土樁的加工方法，主要包括以下步驟預(yù)應(yīng)力混凝土樁體首先按現(xiàn)行常規(guī)方法加工出基體；樁體由離心機驅(qū)動作回轉(zhuǎn)運動，進(jìn)行成型加工；采用切削加工、擠壓成型加工、模具加工等方式加工螺紋或槽。本發(fā)明提供的新型預(yù)應(yīng)力混凝土樁與承臺的加工方法，改變了內(nèi)填芯抗拔的傳統(tǒng)方式，樁頂通過樁帽與基礎(chǔ)承臺連接，這種新型連接結(jié)構(gòu)將大大提高承臺與樁頂?shù)倪B接強度，保證預(yù)應(yīng)力混凝土樁與承臺的連接，更加安全可靠。該預(yù)應(yīng)力混凝土樁的加工工藝簡單，節(jié)省工程造價，施工效率高，適用范圍廣。
文檔編號B28B21/52GK102814860SQ20121024550
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者黃廣龍, 繆海林, 范欽建, 黃建鋒 申請人:南京工業(yè)大學(xué)