一种新型截面预应力混凝土管桩

技术领域

本发明涉及混凝土管桩领域，具体为一种新型截面预应力混凝土管桩。

背景技术

预应力混凝土管桩主要应用于基础工程，在建筑基础和软土地基中应用较为广泛。预应力混凝土管桩具有造价低廉、单桩承载力高、质量可控、运输便利及设计选用范围广等优点。目前预应力混凝土管桩截面形式主要为环截面，随着我国土木工程行业的不断发展，工程项目所处的地质环境较为复杂，单一截面形式的管桩应用受到限制，特别是在软土地区，由于土层较差，持力层较深，预应力混凝土管桩承载力主要由侧摩阻力提供，管桩截面形式具有优化的空间，在结构材料自身承载力的基础上，进一步提高结构的承载力。

使用预应力混凝土制成的管桩，强度更高，且在长时间的使用过程中不容易产生裂缝，也能增加管桩的安全型，但是现在常见的预应力混凝土管桩形状较为单一，在不同的应用场景下，受到的外力影响不同，这就使得预应力混凝土管桩受到严重的外力时容易产生裂缝。为此，我们设计了一种新型截面预应力混凝土管桩。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型截面预应力混凝土管桩，解决了现在常见的预应力混凝土管桩形状较为单一，在不同的应用场景下，受到的外力影响不同，这就使得预应力混凝土管桩受到严重的外力时容易产生裂缝的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种新型截面预应力混凝土管桩，包括管体、支撑框、端板和预埋筋，所述预埋筋安装在端板上，且管体安装在两组端板之间，所述管体包括顶部管、第一连接管、第二连接管、第三连接管和底部管，所述第一连接管安装在顶部管的底部，所述第二连接管安装在第一连接管的底部，所述第三连接管安装在第二连接管的底部，所述底部管安装在第三连接管的底部。

所述支撑框包括多组环形钢筋架，每相邻的两个环形钢筋架之间均固定连接有多组等距离分布的竖直连接柱，且相邻的两个竖直连接柱之间安装有X型固定架。

进一步的，所述顶部管、第一连接管、第二连接管、第三连接管和底部管的内径相同且位于同一轴线上。

进一步的，所述第一连接管的外径由上至下逐渐减小，所述第二连接管的外径由上至下逐渐减小，所述第三连接管的外径由上至下逐渐减小，所述底部管的外径由上至下逐渐增大，且第一连接管的底部外径等于第二连接管顶部的外径，所述第三连接管的顶部外径等于第二连接管底部的外径，所述第三连接管底部的外径等于底部管顶部的外径。

进一步的，所述第三连接管顶端的外壁开设有环形的固定槽。

进一步的，所述第三连接管的外壁中部安装有固定环，且固定环的顶壁和底壁均设有斜面，所述固定环的内部安装有与第三连接管的外壁焊接的加强环。

进一步的，所述环形钢筋架的外壁、竖直连接柱的外壁和X型固定架的外壁均通过焊接层与管体的内壁焊接。

本发明的有益效果为：

1、该发明，通过顶部管、第一连接管、第二连接管、第三连接管和底部管组成的管体，能够形成一个完整的管桩，使得该管体的使用更加方便，而且管体的外径是不规则的，这就使得，该管体对外部传来的压力分散效果更好，这样外力对管体的影响更小，进而能够大大增加整个管体的强度，延长管体的使用寿命，且不规则的形状，在不同的地区使用时，能够完美的适应不同地区的安装需要，也能适应不同地区的使用需要。

2、该发明，均匀分布的多组环形钢筋架分布在管体的内部，配合竖直连接柱，可以增加环形钢筋架的稳定和强度，同时，X型固定架的设置，不仅能增加环形钢筋架与竖直连接柱连接的强度，也能增加整个支撑框的强度，进而能够保证支撑框对管体的支撑效果，使其对管体的支撑效果更好，支撑框配合焊接层与管体的内壁焊接，使得整个管桩的强度更高，在长时间的使用过程中不会产生裂缝，也能大大增加管桩的使用寿命。

3、本发明管桩采用两种断面形式，即五边形和六边形，其优势在于增加管桩的刚度，并且实体截面积小，节省混凝土材料；中空半径是整体形状轮廓半径的38.2%，为黄金比例，综合性能更佳。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明中X型固定架的分布示意图；

图4为本发明中管体的第二种截面形式；

图5为本发明中管体的第三种截面形式；

图6为本发明中管体的第四种截面形式；

图7为本发明中管体与端板的结构示意图。

图中：1、管体；2、支撑框；3、顶部管；4、第一连接管；5、第二连接管；6、第三连接管；7、底部管；8、环形钢筋架；9、竖直连接柱；10、X型固定架；11、固定槽；12、固定环；13、加强环；14、焊接层；15、预埋筋；16、端板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参看图1-3：一种新型截面预应力混凝土管桩，包括管体1、支撑框2、端板16和预埋筋15，预埋筋15安装在端板16上，且管体1安装在两组端板16之间，管体1包括顶部管3、第一连接管4、第二连接管5、第三连接管6和底部管7，第一连接管4安装在顶部管3的底部，第二连接管5安装在第一连接管4的底部，第三连接管6安装在第二连接管5的底部，底部管7安装在第三连接管6的底部，顶部管3、第一连接管4、第二连接管5、第三连接管6和底部管7的内径相同且位于同一轴线上，第一连接管4的外径由上至下逐渐减小，第二连接管5的外径由上至下逐渐减小，第三连接管6的外径由上至下逐渐减小，底部管7的外径由上至下逐渐增大，且第一连接管4的底部外径等于第二连接管5顶部的外径，第三连接管6的顶部外径等于第二连接管5底部的外径，第三连接管6底部的外径等于底部管7顶部的外径，通过顶部管3、第一连接管4、第二连接管5、第三连接管6和底部管7组成的管体1，能够形成一个完整的管桩，使得该管体1的使用更加方便，而且管体1的外径是不规则的，这就使得，该管体1对外部传来的压力分散效果更好，这样外力对管体1的影响更小，进而能够大大增加整个管体1的强度，延长管体1的使用寿命，且不规则的形状，在不同的地区使用时，能够完美的适应不同地区的安装需要，也能适应不同地区的使用需要，如图所示，管体1的截面可以制成图2、图4、图5或图6的形式，新截面预应力混凝土管桩的设计相对于圆环形截面管桩，在一定程度上节约了材料，同时由于表面积的增加，桩身与土体的接触面积加大，提高了预应力混凝土管桩的承载能力，且管体1的内径为210mm，管体1的外径为550mm，管体1的内径、外径不局限于这一种尺寸，可采用等比例的其他任何尺寸。

支撑框2包括多组环形钢筋架8，每相邻的两个环形钢筋架8之间均固定连接有多组等距离分布的竖直连接柱9，且相邻的两个竖直连接柱9之间安装有X型固定架10，环形钢筋架8的外壁、竖直连接柱9的外壁和X型固定架10的外壁均通过焊接层14与管体1的内壁焊接，均匀分布的多组环形钢筋架8分布在管体1的内部，配合竖直连接柱9，可以增加环形钢筋架8的稳定和强度，同时，X型固定架10的设置，不仅能增加环形钢筋架8与竖直连接柱9连接的强度，也能增加整个支撑框2的强度，进而能够保证支撑框2对管体1的支撑效果，使其对管体1的支撑效果更好，支撑框2配合焊接层14与管体1的内壁焊接，使得整个管桩的强度更高，在长时间的使用过程中不会产生裂缝，也能大大增加管桩的使用寿命。

当该管桩安装使用时，会受到外部的压力，第三连接管6顶端的外壁开设有环形的固定槽11，第三连接管6的外壁中部安装有固定环12，且固定环12的顶壁和底壁均设有斜面，固定环12的内部安装有与第三连接管6的外壁焊接的加强环13，固定槽11配合固定环12、第一连接管4、第二连接管5和第三连接管6倾斜的外壁，能够更好的对外力进行分散、吸收和缓冲，使得外力对整个管桩的影响更小，使得管桩的抗压效果更强，使用寿命更久。

综上，本发明在使用时，顶部管3、第一连接管4、第二连接管5、第三连接管6和底部管7组成的管体1，能够形成一个完整的管桩，使得该管体1的使用更加方便，而且管体1的外径是不规则的，固定槽11配合固定环12、第一连接管4、第二连接管5和第三连接管6倾斜的外壁，能够更好的对外力进行分散、吸收和缓冲，使得外力对整个管桩的影响更小，使得管桩的抗压效果更强，使用寿命更久。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。