專利名稱：預力基樁及其接樁方法與樁頭處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基樁與其操作方法，特別是涉及一種預力基樁及其接樁方法與樁頭處理方法。
背景技術：
興建大型或高層建筑物時，如果遭遇地層強度不足或松軟土層時，往往需應用置入地面下的基樁以將上層的建筑物的載重傳遞至土壤承載層或較堅硬的地盤，以增加建筑物結構的安全性及穩(wěn)定性。參閱圖1，現有預力基樁I包括一個內埋有預力鋼線12且環(huán)繞界定出一個容置空間13的樁體11。
一般而言，現有預力基樁I多是預先在工廠中制作，再以車輛載運到施工處，礙于制作模具以及載運車輛的長度限制，現有預力基樁I的長度大多在8 18米間。因此，若是所需置入預力基樁I的深度超過一根預力基樁I的長度時，就必需接合數根預力基樁1，以符合所需的深度需求?，F有預力基樁I的接樁方法是以人工電焊方式將兩根預力基樁I的樁體11相互焊合。以人工電焊的方式雖然能結合所述預力基樁1，但仍有下列缺點有待改進I.結合力不穩(wěn)定礙于工地現場施工環(huán)境的不同，以及天候與焊接工人素質不易掌握等因素，相互焊合的所述基樁I間的結合力并不穩(wěn)定。2.可靠度低相互焊合的預力基樁I在置入土壤后，土壤中的成份與地下水對焊合的焊道有一定的腐蝕力，勢必會造成所述相互焊合的預力基樁I的可靠度降低。3.力的傳遞并不理想相互焊合的預力基樁I間是利用焊道傳遞力(尤其是指拉力作用的情形)，但是，焊道距離樁體11中的預力鋼線12仍有一段偏心距離(視樁體11直徑而定，大約有4 10厘米的距離)，在傳遞力時不但會產生二次彎矩，還會造成翹曲變形，影響力的傳遞。4.結構強度不足現有預力基樁I是在將鋼筋100置入容置空間13后直接填入膨脹混凝土 101以錨定鋼筋100，但是，只以膨脹混凝土 101與樁體11間的摩擦力以錨定鋼筋100的錨定效果不佳，容易因受力搖晃而發(fā)生松脫現象，造成結構強度不足。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種可提升整體強度使力傳遞更穩(wěn)定、且可靠度高的預力基粧。本發(fā)明的預力基樁，包含一個中空狀樁體，及至少一個設置于該樁體中的強化單元。該樁體沿一條中心軸線環(huán)繞界定出一個容置空間，該強化單元包括一個與該中心軸線相垂直地位于該容置空間內的第一金屬件，該第一金屬件的相反兩端是固設于該樁體中。本發(fā)明所述的預力基樁，該強化單元還包括一個與該中心軸線相垂直地位于該容置空間內的第二金屬件，該第二金屬件的相反兩端是固設于該樁體中，且該第一金屬件與該第二金屬件是上下交錯疊置。本發(fā)明所述的預力基樁，該樁體具有一個與該容置空間相互連通的開口端，及一個與該開口端相反且呈尖狀的封閉端。本發(fā)明所述的預力基樁，該樁體具有二個相反地與該容置空間相互連通的開口端。本發(fā)明所述的預力基樁，該預力基樁包含數個強化單元。本發(fā)明的另一目的在于提供一種結合力更為穩(wěn)定，且可提升整體強度與可靠度，并使力傳遞更穩(wěn)定的接樁方法。
該接樁方法包含(A)準備至少二根預力基樁，并將數根連接鋼筋置于其中一根預力基樁的樁體的容置空間中，(B)將另一根預力基樁的樁體與容置有所述連接鋼筋的預力基樁的樁體相互疊合，使所述連接鋼筋的兩端穿置于相互疊合的樁體的容置空間中，并與所述預力基樁的強化單元的投影相互重疊，及(C)將混凝土灌入相互疊合的樁體的容置空間內，以結合所述預力基樁的強化單元及所述連接鋼筋，而使所述預力基樁的樁體相連接。本發(fā)明的再一目的在于提供一種結合力更為穩(wěn)定，且可提升整體強度與可靠度，并使力傳遞更穩(wěn)定的樁頭處理方法。該樁頭處理方法包含(A)將一根預力基樁的樁體置入土壤中，該樁體能夠區(qū)分成一個容置于土壤中的固定部，及一個凸出土壤的樁頭部，(B)將數根連接鋼筋由該樁體的樁頭部置入該樁體的容置空間中，所述連接鋼筋能夠區(qū)分成一個容置于該容置空間且與該強化單元的投影相互重疊的第一連接段，及一個凸出該樁頭部的第二連接段，及(C)將混凝土由該樁體的樁頭部灌入該樁體的容置空間中，以使所述連接鋼筋的第一連接段與該強化單元相結合。本發(fā)明的有益效果在于利用該預力基樁中的強化單元，可有效提升灌入的混凝土與該樁體間的結構強度，配合所述連接鋼筋與該接樁方法及該樁頭處理方法，更能使相互連接的預力基樁的結合力更為穩(wěn)定，并大幅提升整體強度與可靠度，同時也使力傳遞更穩(wěn)定。應理解，在本發(fā)明范圍內中，本發(fā)明的上述各技術特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優(yōu)選的技術方案。限于篇幅，在
此不再一一累述。


圖I是現有預力基樁及其接樁方法的剖視圖；圖2是本發(fā)明的預力基樁的第一較佳實施例的剖視圖；圖3是輔助說明圖2的俯視圖；圖4是本發(fā)明的預力基樁的第二較佳實施例的剖視圖；圖5是該第二較佳實施例的另一種態(tài)樣的一剖視圖；圖6是本發(fā)明的預力基樁的接樁方法的流程圖；圖7是本發(fā)明的預力基樁的樁頭處理方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明在本發(fā)明被詳細描述前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的標號來表示。參閱圖2，本發(fā)明預力基樁2的第一較佳實施例包含一個中空狀樁體21，及數個間隔設置于該樁體21中的強化單元22。該樁體21是沿一中心軸線L環(huán)繞界定出一容置空間211，且該樁體21具有二個相反地與該容置空間211相互連通的開口端212。參閱圖2、3，所述強化單元22鄰近所述開口端212，且每一強化單元22包括一個與該中心軸線L大致呈垂直地位于該容置空間211內的第一金屬件221，及一個與該中心軸線L大致呈垂直地位于該容置空間211內的第二金屬件222，該第一金屬件221與該第二金屬件222的相反兩端是固設于該樁體21，且該第一金屬件221與該第二金屬件222上下交錯疊置而大致呈十字型。于本較佳實施例中，該預力基樁2包含6個強化單元22，所述強化單元22是以每三個為一組地分別鄰近每一開口端212，且每兩相鄰的強化單元22的間距是25cm，而所述第一金屬件221與所述第二金屬件222是直徑19_的高拉力竹節(jié)鋼筋，每一高拉力竹節(jié)鋼筋的斷面積為2. 84cm2,降伏應力為fy = 4，200kg/cm2。當然在實際應用上，所述強化單元22的數量與位置可視需求加以調整改變，并不以本實施例的公開所限。該預力基樁2在錨定完整的情形下，每一個第一金屬件221與每一個第二金屬件222的容許剪應力以O. 4*fy(l，680kg/cm2)保守計算，發(fā)明人估計每一個第一金屬件221與每一個第二金屬件222能夠提供容許剪力達9. 53噸(tons)(就是2. 84cm2*I, 680kg/cm2*2)，因此，所述第一金屬件221與第二金屬件222可高達114噸的容許剪力。遠超過如圖I所示以膨脹混凝土 101與樁體11間的摩擦力所能提供的剪力值，因此，該預力基樁2所能承受:的拉力承載確實能大為提聞，進而有效提升整體的結構強度。參閱圖4，本發(fā)明預力基樁2的第二較佳實施例，大致是與該第一較佳實施例相似，不相同的地方在于該樁體21具有一個與該容置空間211相互連通的開口端212，及一個與該開口端212相反且呈尖錐狀的封閉端213，而所述強化單元22是鄰近該開口端212。由于本實施例大致是與該第一較佳實施例相同，因此，除了具有與該第一較佳實施例相同的功效外，該樁體21是適用于打擊式的預力基樁2;當然在實際應用上，該封閉端213也能夠是如圖5所示呈斜錐狀，而使該樁體21適用于壓入式的預力基樁2。參閱圖6，本發(fā)明預力基樁2的接樁方法的較佳實施例，由于本實施例是利用該預力基樁2的第一較實施例予以說明，因此，本實施例所述及的裝置結構，就是以上述該預力基樁2的第一較實施例實施為主，所以不在此加以贅述。該接樁方法首先是準備至少二根預力基樁2，并將數根連接鋼筋3置于其中一根預力基樁2的樁體21的容置空間211中；之后將另一根預力基樁2的樁體21與容置有所述連接鋼筋3的預力基樁2的樁體21相互疊合，使所述連接鋼筋3的兩端穿置于相互疊合的樁體21的容置空間211中，并與所述預力基樁2的強化單元22的投影相互重疊；最后，將混凝土 4灌入相互疊合的樁體21的容置空間211內，以結合所述預力基樁2的強化單元22及所述連接鋼筋3，而使所述預力基樁2的樁體21相連接。混凝土 4與所述強化單元22及所述連接鋼筋3凝固結合后，形成具有穩(wěn)定性、耐久性、高強度的混凝土結構物，不但能有效地傳遞所述相連接的預力基樁2間的剪力，更可提升所述相連接的預力基樁2間的結合力與穩(wěn)定性，進而提升整體的拉拔抵抗力、承載力與結構強度，而且也不用擔心焊道腐蝕導致結構弱化與可靠度降低等問題。在此特別值得一提的是，由于所述強化單元22與連接鋼筋3能被凝固后的混凝土4所包覆，因此，不但不易發(fā)生銹蝕，更能充份確保所述樁體21連接處的強度。參閱圖7，本發(fā)明預力基樁2的樁頭處理方法的較佳實施例，由于本實施例是利用該預力基樁2的第二較實施例予以說明，因此，本實施例所述及的裝置結構，就是以上述該預力基樁2的第二較實施例為主，所以不在此加以贅述。該樁頭處理方法是將一根預力基樁2的樁體21置入土壤G中，該樁體21能夠區(qū)分成一容置于土壤G中的固定部214，及一凸出土壤G的樁頭部215 ;接下來，將數根連接鋼筋3由該樁體21的樁頭部215置入該樁體21的容置空間211中，所述連接鋼筋3能夠區(qū)
分成一容置于該容置空間211且與所述強化單元22的投影相互重疊的第一連接段31，及一凸出該樁頭部215的第二連接段32 ;最后，再將混凝土 4由該樁體21的樁頭部215灌入該樁體21的容置空間211中，以使所述連接鋼筋3的第一連接段31與所述強化單元22相結
入
口 ο將所述連接鋼筋3置入樁體21的樁頭部215的容置空間211中，再于該樁頭部215的容置空間211中灌注混凝土 4，待混凝土 4凝固后，樁頭部215就形成一具有穩(wěn)定性、耐久性、高強度的混凝土結構物，而且所述強化單元22完全結合于混凝土 4中，并固定于樁體21內，就可在該樁體21與混凝土 4間發(fā)揮穩(wěn)定的剪力傳遞效果，因此，強度較圖I所示的現有預力基樁2高出很多而且更穩(wěn)定。再者，由于所述強化單元22是預先設置于該樁體21中，因此，就算樁頭部215因外力造成損害時，仍可有助于使上部的基礎結構(圖未示)的壓力，通過所述連接鋼筋3與凝固后的混凝土 4傳遞至所述強化單元22后再傳遞至該樁體21，而不再是只以混凝土 4與樁體21間的摩擦力傳遞，所以能有效提升整體的可靠與強度。綜上所述，本發(fā)明預力基樁2及其接樁方法與樁頭處理方法，利用該預力基樁2中的強化單元22，有效提升灌入的混凝土 4與該樁體21間的結構強度，配合所述連接鋼筋3與該接樁方法及該樁頭處理方法，更能使相互連接的預力基樁2的結合力更為穩(wěn)定，并大幅提升整體強度與可靠度，同時也使力傳遞更穩(wěn)定。在本發(fā)明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
權利要求
1.一種預力基樁，包含一個中空狀樁體，及至少一個強化單元，該中空狀樁體沿一條中心軸線環(huán)繞界定出一個容置空間，其特征在于該強化單元包括一個與該中心軸線相垂直地位于該容置空間內的第一金屬件，該第一金屬件的相反兩端固設于該樁體中。
2.如權利要求I所述的預力基樁，其特征在于該強化單元還包括一個與該中心軸線相垂直地位于該容置空間內的第二金屬件，該第二金屬件的相反兩端固設于該樁體中，且該第一金屬件與該第二金屬件上下交錯疊置。
3.如權利要求I或2所述的預力基樁，其特征在于該樁體具有一個與該容置空間相互連通的開口端，及一個與該開口端相反且呈尖狀的封閉端。
4.如權利要求I或2所述的預力基樁，其特征在于該樁體具有二個相反地與該容置空間相互連通的開口端。
5.如權利要求I所述的預力基樁，其特征在于該預力基樁包含數個強化單元。
6.一種用于連接如權利要求I所述的預力基樁的接樁方法，其特征在于該接樁方法包含(A)準備至少二根預力基樁，并將數根連接鋼筋置于其中一根預力基樁的樁體的容置空間中，(B)將另一根預力基樁的樁體與容置有所述連接鋼筋的預力基樁的樁體相互疊合，使所述連接鋼筋的兩端穿置于相互疊合的樁體的容置空間中，并與所述預力基樁的強化單元的投影相互重疊，及(C)將混凝土灌入相互疊合的樁體的容置空間內，以結合所述預力基樁的強化單元及所述連接鋼筋，而使所述預力基樁的樁體相連接。
7.一種用于如權利要求I所述的預力基樁的樁頭處理方法，其特征在于該樁頭處理方法包含(A)將一根預力基樁的樁體置入土壤中，該樁體能夠區(qū)分成一個容置于土壤中的固定部，及一個凸出土壤的樁頭部，(B)將數根連接鋼筋由該樁體的樁頭部置入該樁體的容置空間中，所述連接鋼筋能夠區(qū)分成一個容置于該容置空間且與該強化單元的投影相互重疊的第一連接段，及一個凸出該樁頭部的第二連接段，及(C)將混凝土由該樁體的樁頭部灌入該樁體的容置空間中，以使所述連接鋼筋的第一連接段與該強化單元相結合。
全文摘要
一種預力基樁及其接樁方法與樁頭處理方法，該預力基樁包含一個中空狀樁體，及至少一個強化單元，該樁體沿一中心軸線環(huán)繞界定出一容置空間，該強化單元包括一個與該中心軸線大致呈垂直地位于該容置空間內的第一金屬件，該第一金屬件的相反兩端固設于該樁體中。利用該預力基樁中的強化單元，有效提升灌入的混凝土與該樁體間的結構強度，配合所述連接鋼筋與該接樁方法及該樁頭處理方法，更能使相互連接的預力基樁的結合力更為穩(wěn)定，并大幅提升整體強度與可靠度，同時也使力量傳遞更穩(wěn)定。
文檔編號E02D5/52GK102953375SQ20111023761
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權日2011年8月18日
發(fā)明者李勝男 申請人:李勝男, 張景