[发明专利]一种楔形管桩

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑施工中的构件，特别是一种在地基基础工程中采用的楔形管桩，属于建筑技术领域。

背景技术

当前我国建筑物地基基础施工中普遍使用管桩。据2014年国家统计局统计数据，管桩的使用量约为200亿米，均为直形管桩。

直形管桩是桩体的两端直径相同的结构，其荷载形式由桩端承载和侧面摩擦力两部分组成。但是设计中侧面摩擦力往往仅作安全储备用，使得实际施工和建造中侧面摩擦力未充分利用，造成很大的承载力浪费，最终造成潜在资源的巨大浪费。

中国专利201010103918.0也公开了一种预应力楔形管桩和预应力管桩的组合使用的方式，另外中国专利201120244821.1中也公开了一种预应力的楔形混凝土管桩及楔形混凝土管桩组合使用的方式。但两个专利文件中仅对楔形管桩的结构进行了粗略的理论说明，并未对楔形管桩具体规格进行实质上的研究。

在上述两篇专利中，其存在的问题在于：未对楔形管桩的桩长、桩径及桩体锥度的确定做进一步的研究，使得楔形管桩定型难、桩体的规格多，桩体生产钢模投资大，缠绕设备和锚板型号也多，生产效益低，使得楔形管桩在生产中难以达到使用成本、施工成本和施工效果的优化和平衡，这也是制约楔形管桩大规模应用主要原因之一。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种楔形管桩，通过对桩体规格的设计，达到楔形管桩生产、使用成本和效果上的优化，同时为楔形管桩的标准化生产奠定基础，以促进楔形管桩在建筑施工中替代传统直形管桩。

本发明采用的技术方案如下：。

一种楔形管桩，所述管桩大端的外径为400-600mm。

进一步的，所述管桩大端的外径为400mm、500mm或600mm。

本发明的楔形管桩，所述管桩小端的外径为240-400mm。

进一步的，所述管桩小端的外径为240mm、300mm或400mm。

本发明的楔形管桩，所述管桩的长度为6-12m。

进一步的，所述管桩长度为6m、7.5m、9m、10.5m或12m。

进一步的，所述管桩的锥度为1.5:100-3.5：100。

本发明的楔形管桩，所述管桩为中空的结构。

进一步的，所述管桩的壁厚为80-140mm。

本发明的楔形管桩，所述管桩内设置有预应力钢筋骨架。

本发明的楔形管桩，所述管桩采用C60-C80的混凝土预制而成。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的楔形管桩，对管桩的具体规格进行了设计，在保证桩体结构优势的基础上优化其设计尺寸，使其便于工业应用，降低生产和使用的成本，并且能够和现有直型管桩生产线、产品及使用设备、环境进行平稳过渡和替换。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明楔形管桩的长度方向剖面视图；

图2是本发明楔形管桩的径向剖面示意图；

图3是直形管桩受力示意；

图4是本发明楔形管桩的受力示意。

图中标记：1-管桩、2-钢筋骨架、a-大端外径、b-小端外径、c-壁厚、L-长度。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例

本发明的一种楔形管桩，其外形结构如图1所示，管桩1的一端直径较大，另一端的直径较小，而形成楔形的结构。一般的管桩1的内部设有钢筋骨架2作为架体。

本实施例中，所述管桩1大端外径a为400-600mm。此设计的目的在于：在规格范围内充分发挥楔形管桩本身结构所具有的优点，以克服现有直形桩的弊端，提高桩体本身的承载力和受力效果，提高资源的利用率。此外，另一个重要目的还在于通过管桩1大端外径a的设计，实现楔形管桩与现有直形桩的生产工艺、使用条件和打桩工艺、设备上的平滑无缝连接，而不增加楔形管桩的生产和使用成本。

本发明中所述管桩1大端的外径进一步选择400mm、500mm或600mm的尺寸设计。