顶部设有抗打击承台及地脚螺栓的抗弯混凝土预制桩

技术领域

本发明属于电力和通讯技术领域，尤其是涉及一种顶部设有抗打击承台及地脚螺栓的抗弯混凝土预制桩。

背景技术

抗弯预制桩主要起抵抗弯矩的作用且直径较大（直径一般大于600mm），与普通预制桩的主要区别在于顶部需要安装法兰或者是地脚螺栓，而普通预制桩主要承受拉压作用力且直径比较小（直径一般小于600mm），其结构特点是上下壁厚相同，桩顶部设有与桩匹配的钢圈用于传递打桩力，抗弯桩因为直径大，因此需要更大的打桩力，按传统结构设计过大的打桩力往往会打碎预制混凝土桩的端部，因此抗弯桩目前普遍都采用钢桩或混凝土灌注桩，没有办法采用混凝土预制桩。通过设置特殊的抗打击承台，加大混凝土预制桩顶端的抗打击面积，降低单位面积打桩应力，避免端部混凝土被打碎，在此基础上进一步增加混凝土的强度，减小桩体的壁厚、进而减小打桩阻力，使得抗弯的混凝土预制桩可以直接打入地下而不至于使桩的顶部破损，这种桩不仅降低了成本，也提高了施工效率，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种顶部设有抗打击承台及地脚螺栓的抗弯混凝土预制桩，以解决现有的抗弯预制桩结构无法承受更大打桩力和钢管桩造价高的问题。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的一种顶部设有抗打击承台及地脚螺栓的抗弯混凝土预制桩,包括内设主筋和箍筋的混凝土预制桩体和底部挂筋圈，所述的箍筋缠绕在主筋的外围,其特征在于，所述的混凝土预制桩包括下部薄壁圆柱形混凝土预制桩和设置在薄壁圆柱形混凝土预制桩上的顶部抗打击承台和地脚螺栓构件，所述的底部挂筋圈设置在薄壁圆柱形混凝土预制桩的底部，

所述的抗打击承台包括与薄壁圆柱形混凝土预制桩一体成型的圆柱形混凝土支撑体、同轴设置在圆柱形混凝土支撑体上面的金属圆盘和设在金属圆盘下面的若干根传力钢筋，所述的若干根传力钢筋为若干根纵向传力钢筋，纵向传力钢筋一端连接在金属圆盘的下表面，另一端深入到圆柱形混凝土支撑体中，使金属圆盘与圆柱形混凝土支撑体结合在一起；

所述的顶部地脚螺栓构件由地脚螺栓和螺栓定位盘构成，在所述的螺栓定位盘上等分设有螺栓定位孔，地脚螺栓穿过此螺栓定位孔并与螺栓定位盘固定连接，地脚螺栓的螺纹位于所述螺栓定位盘上方，所述的螺栓定位盘的上面表与金属圆盘的上面表设置在同一平面上，且两者的下表面均与所述圆柱形混凝土支撑体顶部靠接；所述的金属圆盘与螺栓定位盘为一体结构或分体结构，所述的圆柱形混凝土支撑体的长度大于地脚螺栓埋入桩体的长度；

所述的主筋分布在螺栓定位盘的外围，主筋上端到达圆柱形混凝土支撑体上端面，主筋下端与所述的底部挂筋圈连接。

优选地，所述的若干根传力钢筋为若干根纵向传力钢筋与若干根横向传力钢筋组合的传力钢筋，横向传力钢筋位于圆柱形混凝土支撑体中，每两个横向传力钢筋绕过主筋间隔且相对设置，形成上层横向传力钢筋与下层横向传力钢筋间隔设置的传力钢筋网，直接预埋入圆柱形混凝土支撑体内。

优选地，所述的金属圆盘为实体金属圆盘或带中心孔的金属圆盘。

优选地，当所述的金属圆盘为实体金属圆盘时，在圆柱形混凝土支撑体的下面设有贯通混凝土预制桩体内壁和外壁的排气孔。

优选地，当所述的金属圆盘为带中心孔的金属圆盘时，所述的圆柱形混凝土支撑体的中心亦开有中心孔，所述的中心孔贯通圆柱形混凝土支撑体，同时中心孔作为排气孔；

优选地，所述的金属圆盘与螺栓定位盘为分体结构时，在金属圆盘与螺栓定位盘的下部焊接有横向连接件，用于将金属圆盘与螺栓定位盘连接定位。

优选地，在所述的螺栓定位盘的螺栓定位孔外围还设有穿筋孔，所述的主筋上端穿过此穿筋孔到达螺栓定位盘的上表面，所述的主筋下端与所述的底部挂筋圈连接。

优选地，所述的底部挂筋圈为环形金属圈或在环形金属圈的外侧设有外护圈的底部挂筋圈，底部挂筋圈的内径和外径分别与所述的混凝土预制桩体下端的内径和外径相同。

优选地，所述的下部薄壁圆柱形混凝土预制桩与上部一体连接的圆柱形混凝土支撑体的交界处为斜角或圆弧过渡。

本发明的优点是：

由于本发明设计的顶部设有抗打击承台的带地脚螺栓的抗弯混凝土预制桩这种结构，实现了桩体主体的壁厚较薄，打桩阻力减小，而桩体顶部承受打击的金属圆盘面积较大，位于其下部的抗打击承台受打击时单位面积所承受的应力减小，有利于桩体抵抗打桩力，避免造成顶部混凝土破坏。

附图说明

图1为本发明顶部设有抗打击承台及地脚螺栓的抗弯混凝土预制桩的传力钢筋为根纵向传力钢筋的正视剖图。

图2为本发明顶部设有抗打击承台及地脚螺栓的抗弯混凝土预制桩的传力钢筋为纵向传力钢筋与横向传力钢筋组合，且金属圆盘和圆柱形混凝土支撑体均带中心孔的传力钢筋的正视剖图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明的一种顶部设有抗打击承台及地脚螺栓的抗弯混凝土预制桩,包括内设主筋2和箍筋3的混凝土预制桩体和底部挂筋圈，其特征在于，所述的混凝土预制桩包括下部薄壁圆柱形混凝土预制桩11和设置在薄壁圆柱形混凝土预制桩11上的顶部抗打击承台和地脚螺栓构件，所述的底部挂筋圈为环形金属圈61或在环形金属圈61的外侧设有外护圈62的底部挂筋圈，设置在薄壁圆柱形混凝土预制桩的底部，底部挂筋圈的内径和外径分别与所述的混凝土预制桩体下端的内径和外径相同；

所述的抗打击承台包括与薄壁圆柱形混凝土预制桩11一体成型的圆柱形混凝土支撑体12、同轴设置在圆柱形混凝土支撑体12上面的金属圆盘41和设在金属圆盘41下面的若干根传力钢筋，所述的若干根传力钢筋为若干根纵向传力钢筋42，纵向传力钢筋42一端连接在金属圆盘41的下表面，另一端深入到圆柱形混凝土支撑体12中，使金属圆盘41与圆柱形混凝土支撑体12结合在一起，

所述的顶部地脚螺栓构件由地脚螺栓51和螺栓定位盘52构成，在所述的螺栓定位盘52上等分设有螺栓定位孔，地脚螺栓51穿过此螺栓定位孔并与螺栓定位盘52固定连接，地脚螺栓51的螺纹位于所述螺栓定位盘52上方，所述的螺栓定位盘52的上面表与金属圆盘41的上面表设置在同一平面上，且两者的下表面均与所述圆柱形混凝土支撑体顶部靠接；所述的金属圆盘与螺栓定位盘为一体结构或分体结构；所述的圆柱形混凝土支撑体12的长度大于地脚螺栓51埋入桩体的长度；

所述的主筋2分布在螺栓定位盘51的外围（如图2所示），主筋2上端到达圆柱形混凝土支撑体12上端面，所述的主筋下端与所述的环形金属圈61连接。

如图2-4所示，本发明所述的若干根传力钢筋为若干根纵向传力钢筋42与若干根横向传力钢筋43组合的传力钢筋，横向传力钢筋43位于圆柱形混凝土支撑体12中，每两个横向传力钢筋43绕过主筋2间隔且相对设置，形成上层横向传力钢筋与下层横向传力钢筋间隔设置的传力钢筋网，直接预埋入圆柱形混凝土支撑体12内。

本发明所述的金属圆盘为实体金属圆盘41或带中心孔411的金属圆盘41。

如图1所示，当所述的金属圆盘为实体金属圆盘41时，在圆柱形混凝土支撑体12的下面设有贯通混凝土预制桩体内壁和外壁的排气孔7。

如图2所示，当所述的金属圆盘为带中心孔411的金属圆盘时，所述的圆柱形混凝土支撑体12的中心亦开有中心孔121，所述的中心孔121贯通圆柱形混凝土支撑体12，同时中心孔121作为排气孔。

这样，当顶部为全封闭形式时，在圆柱形混凝土支撑体12的侧面或中部设有排气孔，用于使圆柱形混凝土支撑体12内腔的气体排出。

本发明所述的金属圆盘41与螺栓定位盘52为分体结构时，在金属圆盘41与螺栓定位盘52的下部焊接有横向连接件44，用于将金属圆盘41与螺栓定位盘52连接定位。

本发明在所述的螺栓定位盘52的螺栓定位孔外围还设有穿筋孔，所述的主筋2上端穿过此穿筋孔到达螺栓定位盘52的上表面，所述的主筋2下端与所述环形金属圈61的外侧设有外护圈62的底部挂筋圈连接。

本发明所述的底部挂筋圈的内径和外径分别与所述的混凝土预制桩体下端的内径和外径相同。

优选地，所述的下部为薄壁圆柱形混凝土预制桩11与上部一体连接的圆柱形混凝土支撑体12的交界处为斜角或圆弧过渡。以避免应力集中的产生。

由于本发明金属圆盘41的面积远大于薄壁圆柱形混凝土预制桩11的截面积，打桩时直接打击金属圆盘41，此时对混凝土单位面积产生的打击应力远低于直接打在环面结构上的应力，这种结构实现了桩体主体的壁厚较薄，打桩阻力减小，而桩体顶部混凝土面积大，使得顶部受打击时单位面积所承受的力减小，有利于桩体抵抗打桩力，避免造成顶部混凝土破坏。

为了进一步提高抗打击力，在制作时还可以通过先张拉主筋，在混凝土固化后释放张力使混凝土预制桩形成预应力结构，进而进一步发挥混凝土抗压强度高的优势，更好的抵抗冲击力和弯曲荷载。