预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210129137.8

申请日:

2012.04.28

公开号:

CN102644277A

公开日:

2012.08.22

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):E02D 5/58申请公布日:20120822|||实质审查的生效IPC(主分类):E02D 5/58申请日:20120428|||公开

IPC分类号:

E02D5/58

主分类号:

E02D5/58

申请人:

从卫民; 江苏鑫塔基业建设新技术发展有限公司

发明人:

从卫民

地址:

223005 江苏省淮安市经济开发区厦门西路6号

优先权:

专利代理机构:

淮安市科文知识产权事务所 32223

代理人:

谢观素

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内容摘要

本发明公开了一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,包括桩体内的骨架笼,所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为预应力钢绞索,其余部分的骨架筋为增强塑料棒材或管材。所述增强塑料棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维增强塑料棒材或管材。本发明根据桩体两侧受力状况不同,对桩体的骨架笼两侧采用不同的设计方案,即受拉的一侧配置后张预应力钢绞索,受压的一侧配置增强塑料棒材或管材。既能充分发挥预应力钢绞索受拉强度高、增强塑料棒材受压强度高的优势,提高桩基的整体性能,又能降低支护桩的制作成本、降低工程造价。同时,由于增强塑料棒材属于脆性材料,抗折断能力较弱,因此方便了拆除施工。

权利要求书

1.一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,包括桩体内的骨架笼,其特征在于:所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为预应力钢绞索,其余部分的骨架筋为增强塑料棒材或管材。 2.如权利要求1所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于:所述增强塑料棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维棒材或管材。 3.如权利要求1或2所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于:增强塑料棒材或管材的外表面设有凸起或设有螺纹或为粗糙表面。 4.如权利要求1所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于:所述钢绞索上端设有张拉后的固定连接件。 5.如权利要求4所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于:所述钢绞索上端及其连接件位于承台面,在连接件与承台面之间设有垫板。 6.如权利要求1所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于:所述钢绞索上至少设有一个扩大头,当扩大头为一个时,所述扩大头设置于钢绞索的下端; 当扩大头为一个以上时,所述扩大头从钢绞索的下端向上端依次设置。 7.如权利要求6所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于:所述扩大头为螺母或挤压锚或混凝土预制件。 8.如权利要求7所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于:当扩大头为混凝土预制件时,所述混凝土预制件上设有孔,后张预应力钢绞索穿过所述孔连接固定; 当扩大头为螺母或挤压锚时,在螺母或挤压锚上方的后张预应力钢绞索上设有垫板。 9.如权利要求6所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于:在固定连接件与扩大头之间的钢绞索上部设有套管,钢绞索下部与桩体粘结。

说明书

预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩

技术领域

本发明涉及建筑领域,具体涉及基桩。

背景技术

传统的基坑支护桩是沿着桩周边均匀布置钢筋,而桩身受力特点是靠土体一侧受拉,靠基坑边一侧受压,两侧受力不同,且受力大小不一致,因此,一般而言,都是在受拉的一侧配置钢筋,这种结构桩的优点是施工方便,但缺点也很明显,即钢筋不能完全发挥作用,造成较大浪费。此前,本发明人提出了名称为“一种部分预应力支护悬臂桩”专利申请,该专利申请根据桩体两侧受力状况不同,对桩体的钢筋骨架笼两侧采用不同的设计方案,即受压的一侧采用普通钢筋,受拉的一侧采用后张预应力钢绞索,不仅提高了桩体的整体性能,而且节约了大量钢材,具有较好的经济效益。但这种技术方案仍存在以下缺陷,一是需要在骨架笼受压、受拉的两侧分别配置金属材料;二是由于钢筋具有较强的韧性,不容易拆除,带来拆除难度大、拆除成本高。能否选用非金属的替代材料,进一步降低支护桩的成本,方便拆除是该行业需要研究解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,在保证桩基的整体性能不变的情况下,降低支护桩的成本,同时方便拆除。

本发明通过以下技术方案实现:

一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,包括桩体内的骨架笼,所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为预应力钢绞索,其余部分的骨架筋为增强塑料棒材或管材。

本发明进一步改进方案是,所述增强塑料棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维增强塑料棒材或管材。增强塑料棒材或管材缩写:FRP, 碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维棒材或管材缩写分别为:CFRP、GFRP、AFRP。

本发明更进一步改进方案是,增强塑料棒材或管材的外表面设有凸起或设有螺纹或为粗糙表面(增加摩擦力)。

所述钢绞索上端设有张拉后的固定连接件,所述钢绞索上端及其连接件位于承台面,在连接件与承台面之间设有垫板。

本发明更进一步改进方案是,所述钢绞索上至少设有一个扩大头,当扩大头为一个时,所述扩大头设置于钢绞索的下端;

当扩大头为一个以上时,所述扩大头从钢绞索的下端向上端依次设置。

本发明更进一步改进方案是,所述扩大头为螺母或挤压锚或混凝土预制件。

本发明更进一步改进方案是,当扩大头为混凝土预制件时,所述混凝土预制件上设有孔,后张预应力钢绞索穿过所述孔连接固定;

当扩大头为螺母或挤压锚时,在螺母或挤压锚上方的后张预应力钢绞索上设有垫板。

本发明更进一步改进方案是,在固定连接件与扩大头之间的钢绞索上部设有套管,下部与桩体粘结。

本发明与现有技术相比,具有以下明显优点:

一、本发明根据桩体两侧受力状况不同,对桩体的钢筋骨架笼分布筋采用不同的设计方案,即受拉的一侧配置有后张预应力钢绞索,其余部分配置增强塑料棒材或管材。根据有关文件记载,增强塑料棒材的受压强度是钢筋的两倍以上,其价格低于钢筋,因此,用这种替代材料制作支护桩,既能充分发挥预应力钢绞索受拉强度高、增强塑料棒材受压强度高的优势,提高桩基的整体性能,又能降低支护桩的制作成本、降低工程造价。

二、同时,由于增强塑料棒材属于脆性材料,抗折断能力较弱,因此方便了拆除施工。

附图说明

图1为本发明轴向剖视示意图。

图2为图1A-A剖视示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1、2所示,本发明包括桩体1内的骨架笼2,所述桩体1受压一侧的骨架笼2上同轴线设有增强塑料棒材3,受拉一侧的骨架笼2上同轴线设有后张预应力钢绞索4。在本实施例中,受拉一侧的骨架笼2上同轴线设有4根后张预应力钢绞索4。

在本实施例中,所述增强塑料棒材3为碳纤维棒材,增强塑料棒材3的直径为10mm,棒材直径根据桩体承受力的大小设置。

在本实施例中,增强塑料棒材3的外表面设有螺纹(未提供图示)。

如图1所示,所述钢绞索4上端设有张拉后的固定连接件5,所述钢绞索上端及其连接件位于承台面,在连接件与承台面之间设有钢垫板。在本实施例中,连接件5选用锚具。

所述钢绞索4下端设有一个扩大头6,所述扩大头6为挤压锚,如图1所示,在挤压锚6上方的后张预应力钢绞索4上设有钢垫板7。

仍如图1所示,在固定连接件5与扩大头6之间的钢绞索上部设有套管8,钢绞索下部与桩体粘结。

桩体灌注好后,然后上端做承台(对于受力较小的桩体可以不做承台,承台或称之为冠梁)。待达到一定强度,张拉钢绞索后再用锚具将其锁紧。可以根据基坑开挖深度,分次张拉钢绞索,例如,开挖到一定深度后张拉一根,再挖到一定的深度再张拉一根。。。。

实施例2

所述增强塑料棒材为玻璃纤维棒材。其余实施如实施例1。

实施例3

所述增强塑料棒材为芳纶纤维棒材。其余实施如实施例1。

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1、10申请公布号CN102644277A43申请公布日20120822CN102644277ACN102644277A21申请号201210129137822申请日20120428E02D5/5820060171申请人从卫民地址223005江苏省淮安市经济开发区厦门西路6号申请人江苏鑫塔基业建设新技术发展有限公司72发明人从卫民74专利代理机构淮安市科文知识产权事务所32223代理人谢观素54发明名称预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩57摘要本发明公开了一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,包括桩体内的骨架笼,所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为预应力钢绞索,其余部。

2、分的骨架筋为增强塑料棒材或管材。所述增强塑料棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维增强塑料棒材或管材。本发明根据桩体两侧受力状况不同,对桩体的骨架笼两侧采用不同的设计方案,即受拉的一侧配置后张预应力钢绞索,受压的一侧配置增强塑料棒材或管材。既能充分发挥预应力钢绞索受拉强度高、增强塑料棒材受压强度高的优势,提高桩基的整体性能,又能降低支护桩的制作成本、降低工程造价。同时,由于增强塑料棒材属于脆性材料,抗折断能力较弱,因此方便了拆除施工。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页1/1页21一种预应力钢绞索、增强塑。

3、料棒材复合结构支护悬臂桩,包括桩体内的骨架笼,其特征在于所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为预应力钢绞索,其余部分的骨架筋为增强塑料棒材或管材。2如权利要求1所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于所述增强塑料棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维棒材或管材。3如权利要求1或2所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于增强塑料棒材或管材的外表面设有凸起或设有螺纹或为粗糙表面。4如权利要求1所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于所述钢绞索上端设有张拉后的固定连接件。5如权利要求4所述的一种预应力钢绞索、增强塑料。

4、棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于所述钢绞索上端及其连接件位于承台面,在连接件与承台面之间设有垫板。6如权利要求1所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于所述钢绞索上至少设有一个扩大头,当扩大头为一个时,所述扩大头设置于钢绞索的下端;当扩大头为一个以上时,所述扩大头从钢绞索的下端向上端依次设置。7如权利要求6所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于所述扩大头为螺母或挤压锚或混凝土预制件。8如权利要求7所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于当扩大头为混凝土预制件时,所述混凝土预制件上设有孔,后张预应力钢绞索穿过所述孔。

5、连接固定;当扩大头为螺母或挤压锚时,在螺母或挤压锚上方的后张预应力钢绞索上设有垫板。9如权利要求6所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,其特征在于在固定连接件与扩大头之间的钢绞索上部设有套管,钢绞索下部与桩体粘结。权利要求书CN102644277A1/2页3预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩技术领域0001本发明涉及建筑领域,具体涉及基桩。背景技术0002传统的基坑支护桩是沿着桩周边均匀布置钢筋,而桩身受力特点是靠土体一侧受拉,靠基坑边一侧受压,两侧受力不同,且受力大小不一致,因此,一般而言,都是在受拉的一侧配置钢筋,这种结构桩的优点是施工方便,但缺点也很明显,即钢。

6、筋不能完全发挥作用,造成较大浪费。此前,本发明人提出了名称为“一种部分预应力支护悬臂桩”专利申请,该专利申请根据桩体两侧受力状况不同,对桩体的钢筋骨架笼两侧采用不同的设计方案,即受压的一侧采用普通钢筋,受拉的一侧采用后张预应力钢绞索,不仅提高了桩体的整体性能,而且节约了大量钢材,具有较好的经济效益。但这种技术方案仍存在以下缺陷,一是需要在骨架笼受压、受拉的两侧分别配置金属材料;二是由于钢筋具有较强的韧性,不容易拆除,带来拆除难度大、拆除成本高。能否选用非金属的替代材料,进一步降低支护桩的成本,方便拆除是该行业需要研究解决的问题。发明内容0003本发明要解决的技术问题是提供一种预应力钢绞索、增强。

7、塑料棒材复合结构支护悬臂桩,在保证桩基的整体性能不变的情况下,降低支护桩的成本,同时方便拆除。0004本发明通过以下技术方案实现一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩,包括桩体内的骨架笼,所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为预应力钢绞索,其余部分的骨架筋为增强塑料棒材或管材。0005本发明进一步改进方案是,所述增强塑料棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维增强塑料棒材或管材。增强塑料棒材或管材缩写FRP,碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维棒材或管材缩写分别为CFRP、GFRP、AFRP。0006本发明更进一步改进方案是,增强塑料棒材或管材的外表面设有凸起或设有螺纹或为粗糙表面(增加摩。

8、擦力)。0007所述钢绞索上端设有张拉后的固定连接件,所述钢绞索上端及其连接件位于承台面,在连接件与承台面之间设有垫板。0008本发明更进一步改进方案是,所述钢绞索上至少设有一个扩大头,当扩大头为一个时,所述扩大头设置于钢绞索的下端;当扩大头为一个以上时,所述扩大头从钢绞索的下端向上端依次设置。0009本发明更进一步改进方案是,所述扩大头为螺母或挤压锚或混凝土预制件。0010本发明更进一步改进方案是,当扩大头为混凝土预制件时,所述混凝土预制件上设有孔,后张预应力钢绞索穿过所述孔连接固定;当扩大头为螺母或挤压锚时,在螺母或挤压锚上方的后张预应力钢绞索上设有垫板。说明书CN102644277A2/。

9、2页40011本发明更进一步改进方案是,在固定连接件与扩大头之间的钢绞索上部设有套管,下部与桩体粘结。0012本发明与现有技术相比,具有以下明显优点一、本发明根据桩体两侧受力状况不同,对桩体的钢筋骨架笼分布筋采用不同的设计方案,即受拉的一侧配置有后张预应力钢绞索,其余部分配置增强塑料棒材或管材。根据有关文件记载,增强塑料棒材的受压强度是钢筋的两倍以上,其价格低于钢筋,因此,用这种替代材料制作支护桩,既能充分发挥预应力钢绞索受拉强度高、增强塑料棒材受压强度高的优势,提高桩基的整体性能,又能降低支护桩的制作成本、降低工程造价。0013二、同时,由于增强塑料棒材属于脆性材料,抗折断能力较弱,因此方便。

10、了拆除施工。附图说明0014图1为本发明轴向剖视示意图。0015图2为图1AA剖视示意图。具体实施方式0016实施例1如图1、2所示,本发明包括桩体1内的骨架笼2,所述桩体1受压一侧的骨架笼2上同轴线设有增强塑料棒材3,受拉一侧的骨架笼2上同轴线设有后张预应力钢绞索4。在本实施例中,受拉一侧的骨架笼2上同轴线设有4根后张预应力钢绞索4。0017在本实施例中,所述增强塑料棒材3为碳纤维棒材,增强塑料棒材3的直径为10MM,棒材直径根据桩体承受力的大小设置。0018在本实施例中,增强塑料棒材3的外表面设有螺纹(未提供图示)。0019如图1所示,所述钢绞索4上端设有张拉后的固定连接件5,所述钢绞索上。

11、端及其连接件位于承台面,在连接件与承台面之间设有钢垫板。在本实施例中,连接件5选用锚具。0020所述钢绞索4下端设有一个扩大头6,所述扩大头6为挤压锚,如图1所示,在挤压锚6上方的后张预应力钢绞索4上设有钢垫板7。0021仍如图1所示,在固定连接件5与扩大头6之间的钢绞索上部设有套管8,钢绞索下部与桩体粘结。0022桩体灌注好后,然后上端做承台(对于受力较小的桩体可以不做承台,承台或称之为冠梁)。待达到一定强度,张拉钢绞索后再用锚具将其锁紧。可以根据基坑开挖深度,分次张拉钢绞索,例如,开挖到一定深度后张拉一根,再挖到一定的深度再张拉一根。0023实施例2所述增强塑料棒材为玻璃纤维棒材。其余实施如实施例1。0024实施例3所述增强塑料棒材为芳纶纤维棒材。其余实施如实施例1。说明书CN102644277A1/1页5图1图2说明书附图CN102644277A。

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