[发明专利]一种后注浆预应力混凝土空心桩及其制作方法

权利要求书

1.一种后注浆预应力混凝土空心桩，其特征在于，包括若干个空心桩单元，后注浆桩尖（6），桩顶注浆管连接件（14）；每个空心桩单元包括下端板（1）、上端板（2）、后注浆下连接件（3）、后注浆上连接件（4）、注浆管（5）、密封垫圈和密封油膏（8）；所述下端板（1）固定在空心桩单元桩体的底部，所述后注浆下连接件（3）安装在下端板（1）的中心孔内，并通过密封垫圈和密封油膏（8）密封，在下端板（1）的侧壁上对称固定两个桩身注浆阀（7）与空心桩单元的桩体外部联通；所述上端板（2）固定在空心桩单元桩体的顶部，上端板（2）的中心孔处设有注浆管导管（11），所述后注浆上连接件（4）安装在上端板（2）的中心孔内，并通过密封垫圈和密封油膏（8）密封，所述注浆管（5）一端与后注浆上连接件（4）固定，另一端固定在后注浆下连接件（3）上，所述注浆管（5）与两个连接件之间产生一个预拉力，使得两个连接件与上下端板分别顶紧，以更好的密封；所述下端板（1）的下部设有密封凸缘（9），所述上端板（2）的上部设有对应的密封凹槽（10），每两个空心桩单元进行接桩时，密封凸缘（9）卡入密封凹槽（10）中进行密封，在两个空心桩单元之间形成一个内凹的盆状或漏斗形注浆空间；所述后注浆桩尖（6）固定在最底端空心桩单元的底部，在后注浆桩尖（6）上开有桩端注浆阀（13）；最顶端的空心桩单元的上端板（2）上连接桩顶注浆管连接件（14），所述桩顶注浆管连接件（14）连接外部注浆管（15）；所述桩顶注浆管连接件（14）上设置止回阀（12）防止浆液回流。

2.一种后注浆预应力混凝土空心桩的制作方法，其特征在于，具有以下步骤：

1）钢筋骨架制作，钢筋骨架入模：根据预应力混凝土空心桩结构配筋设计要求，采用专用的钢筋骨架自动焊接机制作钢筋骨架；将制作好的钢筋骨架，下端板（1）和上端板（2）放置于预应力混凝土空心桩下半钢模内，并与预应力钢筋锚固板，张拉板，张拉杆连接；

2）安装注浆管（5）：将后注浆下连接件（3）与注浆管（5）拧紧，在预应力空心桩浇筑混凝土前，将注浆管（5）插入下端板（1）的中心孔和上端板（2）的注浆管导管（11）中；

3）混凝土喂料，合模：按每节预应力混凝土空心桩的用量要求，将新拌混凝土沿模具均匀填入下半模，然后将上半模吊至下半模上方，并用螺栓将上下两半模固定；以确保模具在高速离心作业过程中不松动和混凝土不跑浆；

4）预应力张拉，离心成型：采用千斤顶式的张拉机对合模后的钢筋骨架进行整体张拉，张拉至钢筋强度的70%后，用大螺母将张拉杆固定在钢模具上；将张拉锚固后的带模具预应力混凝土空心桩吊至离心机上，按初速、中速、高速的离心速度逐级加速，使混凝土离心密实成型；离心作业时间一般控制在10~20分钟之间；

5）蒸汽养护，脱模：将离心成型的带模具预应力混凝土空心桩吊至常压蒸汽养护室内，静置1~2小时，缓慢升温至90℃~100℃，常压下养护4~8小时，使混凝土强度达到40MPa以上，然后将其吊至专用脱模台位上，用扳手卸去张拉螺栓和合模螺栓，吊走上半模，翻动下半模，卸去预应力张拉大螺杆，吊走下半模；

6）安装后注浆上连接件（4）：将脱模后的预应力混凝土空心桩吊至后注浆上连接件操作台，将后注浆上连接件（4）与注浆管（5）拧紧，产生一个预拉力，使注浆管（5）两端的连接件与上下端板分别顶紧，以达到密封的效果；对于混凝土设计强度等级不高于C60的桩，直接吊至成品库堆码，自然养护，达到设计强度后出厂；对于混凝土设计强度等级高于C60的桩，需再吊入高压釜中进行高温蒸汽养护，最高温度为180℃~200℃，饱和蒸汽压力为1.0MPa，养护时间为4~8小时，使混凝土强度达到设计强度后出厂；

7）将空心桩单元运至施工现场，最底端空心桩单元焊接后注浆桩尖（6），进行沉桩；待下节空心桩单元沉桩至地面附近时，将上节空心桩单元吊桩就位，进行接桩，接桩完成后密封凸缘（9）卡入密封凹槽（10）中进行密封，保证注浆管畅通；最顶端空心桩单元压桩至地面附近时，先连接桩顶注浆管连接件（14），并连接外部注浆管（15），然后采用送桩器进行送桩，将预应力混凝土空心桩送至预定标高，此时接长后的注浆管刚好能露出地面，方便连接外部注浆设备。