[发明专利]预应力增强塑料棒材、预应力钢绞索复合结构支护悬臂桩

说明书

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，本申请人提出了名称为“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，对桩体的笼骨架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，一是需要在笼骨架受压、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。本申请人选用非金属的替代材料（增强塑料棒材或管材），作为受压的一侧的加强材料，既降低了支护桩的成本，又方便拆除，同日申报了专利。由于增强塑料棒材或管材没有设置获得预应力的结构，因此，其强度有待进一步加强。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种预应力增强塑料棒材、预应力钢绞索复合结构支护悬臂桩，增强塑料棒材或管材设有预应力结构，可进一步提高桩基的整体性能。

本发明通过以下技术方案实现：

一种预应力增强塑料棒材、预应力钢绞索复合结构支护悬臂桩，包括桩体内的骨架笼，所述桩体受压一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为后张预应力增强塑料棒材或管材；

所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为后张预应力钢绞索。

所述棒材或管材下端固联有限位装置，上端设有连接件，在连接件与限位装置之间的所述棒材或管材上设有套管。

所述套管的长度小于连接件与限位装置之间的所述棒材或管材的长度（棒材或管材需裸露一部分与桩体粘结）。

本发明进一步改进方案是，所述棒材或管材上下两端设有螺纹，下端的限位装置以及上端的连接件分别为连接于棒材或管材上下两端的螺母；

或所述棒材或管材一端设有螺纹，所述连接件为螺母，与该端螺纹匹配连接，另一端设有的限位装置为扩大头（注塑为一体）。在上下端螺母的内侧设有垫板。

本发明更进一步改进方案是，所述螺母为塑料或金属螺母，或与所述棒材或管材为同材质。

本发明更进一步改进方案是，下端的限位装置位于桩体内，上端的连接件位于桩体承台面，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。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，所述套管为塑料管或为金属管。

本发明更进一步改进方案是，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内。

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钢垫板。

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，对桩体的笼骨架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，受压的一侧配置后张预应力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，同时对其作后张预应力处理，进一步增强了增强塑料棒材受压强度高的优势，既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