[发明专利]混凝土桩及复合式混凝土桩

说明书

技术领域

本发明涉及一种基础桩，特别是涉及一种使用于建筑工程和结构工程的混凝土桩及复合式混凝土桩。

背景技术

兴建大型或高层建筑物时，如果遭遇地层强度不足或松软土层时，往往需应用置入地面下的基础桩将上层的建筑物的载重传递至土壤承载层或较坚硬的地盘，以增加建筑物结构的安全性及稳定性。其中，又以预应力混凝土管桩为工程市场中最常见的桩型式。

参阅图1、2，现有预应力混凝土管桩1包括一个以混凝土所制成且环绕界定出一内孔111的混凝土桩壁11、两个分别位于该混凝土桩壁11两相反端且能与该内孔111相连通的环状端板12、数个两端分别嵌设于所述环状端板12中且沿该混凝土桩壁11纵向延伸的异形钢棒13，及一沿该混凝土桩壁11纵轴向全长且缠绕所述异形钢棒13之外的螺旋钢线14。

在实务应用上，该螺旋钢线14的缠绕间距在该预应力混凝土管桩1的两端头段是较小的，一般约在间距5至10厘米(cm)，而在该预应力混凝土管桩1的中间段是较大的，一般约在间距10至30厘米(cm)，这是配合结构设计所需，以加强该预应力混凝土管桩1接近端头部位的强度，并能兼顾成本。所述异形钢棒13通常有施加先拉式预应力，以增加该预应力混凝土管桩1的强度及耐久性。

施加于该预应力混凝土管桩1的桩顶的作用力，传递至桩顶的该端板12或所述异形钢棒13，再传递至该预应力混凝土管桩1的下方。而该螺旋钢线14除了用于承受该混凝土桩壁11所受的水平剪力外，也能提供所述异形钢棒13的侧向支撑。

现有预应力混凝土管桩1多是预先在工厂中制作，再以车辆载运到施工处，碍于制作模具以及载运车辆的长度限制，因此，现有预应力混凝土管桩1的长度大多在8至18米(m)间。若是需置入地面下的该预应力混凝土管桩1的深度超过一支预应力混凝土管桩1的长度时，就必需接合数个支预应力混凝土管桩1，以达到所需的土层深度需求。

参阅图3，现有预应力混凝土管桩1较为常见的接合是利用焊接方式焊合两个上、下叠置的预应力混凝土管桩1的端板12，以结合成为更长的桩，延长预应力混凝土管桩1的整体长度。上下叠置二预应力混凝土管桩1间的结合，是依赖二预应力混凝土管桩1接合处的端板12的焊合结合，或依赖其他机械螺栓接合或插栓接合的方式达成。由于这些两预应力混凝土管桩1间的结合方式乃是目前土木工程工地上普遍施行的方式，且不在本发明专利申请范围，在此不多作叙述。

大家都知道，该焊接处100的结构强度较为脆弱，而且该焊接处100又长期曝露于地下土壤或地下水的环境中，而所述端板12都是钢制品，容易发生锈蚀而影响接合强度与耐久性。一旦该焊接处100发生锈蚀，就会造成相互接合的预应力混凝土管桩1的承载力减损甚至丧失，进而导致所述预应力混凝土管桩1上方的建筑物遭到损坏。也由于现有的预应力混凝土管桩1接桩处的缺失，因此，现有预应力混凝土管桩1在重要结构物的使用上是受到工程界的极大的疑虑和使用限制。

参阅图4，两相互上下叠置焊接的预应力混凝土管桩1是通过桩头处理方法以连结一基础承台A。所述桩头处理方法是将数个桩头锚定钢筋101置入位于图4中上方的该预应力混凝土管桩1的顶部的内孔111约1.5至3米(m)深后，再填入膨胀混凝土102以锚定所述桩头锚定钢筋101。

利用部分或全部凸出该预应力混凝土管桩1顶部的所述桩头锚定钢筋101以连结该基础承台A。而干硬后的该膨胀混凝土102，就会和位于图4中上方的该预应力混凝土管桩1的该混凝土桩壁11产生摩擦力，将由所述桩头锚定钢筋101所传递下来的力量再传递至该混凝土桩壁11。但是，只以该膨胀混凝土102与该混凝土桩壁11间的摩擦力以固定所述桩头锚定钢筋101，容易因长期受力摇晃的反复作用，或受到地下土壤和地下水环境的影响使得该膨胀混凝土102磨损或老化而发生松脱现象，造成该膨胀混凝土102与该混凝土桩壁11间接合的结构强度不足。因此，无法用于安全要求较严格或使用寿命要求较长的结构工程上。