一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩，包括桩身本体、桩头本体，所述桩身本体为圆柱形结构，所述桩身本体的表面圆周均匀设有菱形凸块，所述桩身本体的顶端中部设有圆柱连接凸块，所述主钢梁的内侧面横向交叉焊接有支撑钢梁，所述菱形凸块的内层设有三角钢件，所述桩头本体为圆锥型钻头，本发明专利技术使用时通过桩身本体上端圆柱连接凸块的设置，可以根据预制透水桩打入土层内部的深度进行安装，并延伸桩身本体的长度，方便拆卸与连接延伸，通过该预制透水桩中高韧性混凝土的使用，能够为桩身本体提供良好的抗弯性能和抵抗破坏的能力来防止预制透水桩发生变形或开裂，且能够允许桩身本体端部发生一定程度的水平位移，适用范围更广。

【技术实现步骤摘要】
一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩及其制备方法
本专利技术属于土木工程
，具体涉及一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩，本专利技术还涉及到一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩及其制备方法。
技术介绍
在现有的透水桩技术使用孔隙率大，渗透性强的材料，如透水混凝土桩或碎石桩，既可以发挥桩体承载作用，又可以形成竖向排水通道以加速土体中超静孔隙水压力的消散，从而提高地基的固结速率的桩体。但现有的透水桩技术仍存在以下不足：首先其承受水平荷载的能力较低。普通透水混凝土桩由于材料本身的原因抗弯性能较弱，无法承受较大的水平荷载，且而普通碎石桩则需要依靠周围土体提供的约束作用来提供承载力，因此桩体的承受水平荷载的能力也较低，当桩周土体的承载力不足时，桩身在竖向荷载的作用下易发生膨胀破坏；其次，其施工工艺特殊复杂。尤其是普通透水混凝土桩在施工过程中易产生混凝土的离析现象，且固结速度慢易产生堵孔现象，这使得透水混凝土桩现场施工速度慢，施工质量难以控制以上两点限制了现有的透水桩技术在土木工程中的继续推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩，包括桩身本体、桩头本体，所述桩身本体为圆柱形结构，所述桩身本体的表面圆周均匀设有菱形凸块，所述桩身本体的顶端中部设有圆柱连接凸块，所述桩身本体内部为双层结构，且桩身本体的内部一层设有环形钢架若干，所述环形钢架的内侧均匀竖直焊接有主钢梁，且主钢梁之间焊接有固定钢件，所述主钢梁的内侧面横向交叉焊接有支撑钢梁，所述主钢梁的的底端均焊接有连接螺栓件，所述菱形凸块的内层设有三角钢件若干，所述三角钢件的一端与环形钢架的外侧面固定焊接，且三角钢件均匀焊接在所述环形钢架一周设置，所述桩头本体为圆锥型钻头，且圆锥型钻头的顶端设有连接钢桩，所述桩头本体通过顶端所设的连接钢桩与桩身本体内部所设的主钢梁底部连接。优选的，所述桩头本体通过顶端所设的连接钢桩与桩身本体内部所设的主钢梁底部连接，且桩头本体为钢筋构成。优选的，所述桩身本体的侧壁设置透水孔若干，且透水孔呈螺旋状排布设置。优选的，所述桩头本体内所设的三角钢件与桩身本体内部所设的支撑钢梁、固定钢件、环形钢架的圆周表面浇筑设有高韧性混凝土。优选的，所述高韧性混凝土由水泥、粉煤灰、石英砂、水和短纤通过搅拌混合而成。优选的，所述高韧性混凝土的外表面包覆有透水土工布。优选的，所述桩身本体上所设的圆柱连接凸块的外部直径为30厘米至40厘米，且桩身本体的外径为60厘米至70厘米，所述桩身本体的直径小于桩头本体的顶面直径为8厘米至10厘米。优选的，所述主钢梁在环形钢架内均匀设置有8根，且环形钢架在所设的8根主钢梁上均匀设有若干，且环形钢架之间的焊接间距在主钢梁上为20厘米至25厘米。本专利技术还提供了一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩的制备方法，具体包括以下步骤：S1、首先将三角钢件构成菱形凸块与支撑钢梁、固定钢件、环形钢架构成的桩身本体和钢筋构成的桩头本体之间通过焊接固定为一体构成预制透水桩钢架；S2、然后将预制透水桩钢架通过使用桁架吊车将其吊入预制模中，将预制透水桩钢架吊入钢模后，桩身本体一端采用环形钢板和桩头本体采用锥形结构钢板将其两端固定，通过环形钢板与锥形结构钢板上设置有与螺帽相对应的螺栓若干，其中钢模中的空隙即为张拉空隙，当预制透水桩钢架安装完成以后，桁架吊车将钢模板吊入混凝土灌注区；S3、通过对钢膜内侧与制透水桩钢架中灌入高韧性混凝土，当浇筑到桩身本体(1)时并根据所需的透水率预留相应的透水孔，然后高韧性混凝土灌注完成后，在钢模的周围环绕一圈透水土工布，并吊来另一半的钢模，进行封闭，再经过振捣并进行养护；S4、当预制透水桩钢架与高韧性混凝土浇筑凝固成型，然后将钢膜拆除即可制成透水桩。本专利技术提供的一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩及其制备方法，本专利技术通过预制，相比于采用现场浇筑方法的透水桩技术，投入使用时桩桩身本体便已具备成型的透水能力和强度，相当于加快了排水效率和地基固结速率，能够在一定程度上缩短工期，通过桩身本体上端圆柱连接凸块的设置，方便该预制透水桩，可以根据预制透水桩所要打入土层内部的深度进行安装，并延伸桩身本体的长度，方便拆卸与连接延伸，通过该预制透水桩中高韧性混凝土的使用，能够为桩身本体提供良好的抗弯性能和抵抗破坏的能力来防止预制透水桩发生过大的变形或开裂，且能够允许桩身本体的端部发生一定程度的水平位移，适用范围更广，通过桩身本体上菱形凸块的均匀设置，能够使该预制透水桩与土层内部充分的接触，增加预制透水桩在预埋后使用的稳定性与牢固性，并且仅依靠自身的刚性即可承担荷载，而无需依靠桩周土体的约束力。附图说明图1为本专利技术的爆炸结构示意图；图2为本专利技术的俯视结构示意图；图3为本专利技术的桩头本体俯视结构示意图；图4为本专利技术的桩身本体内部俯视结构示意图。图中：1桩身本体、101环形钢架、102主钢梁、103固定钢件、104支撑钢梁、105三角钢件、2桩头本体、3圆柱连接凸块、4连接螺栓件、5菱形凸块、6透水孔、7连接钢桩、8高韧性混凝土。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了如图1-4的一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩，包括桩身本体1、桩头本体2，桩身本体1为圆柱形结构，桩身本体1的表面圆周均匀设有菱形凸块5，桩身本体1的顶端中部设有圆柱连接凸块3，桩身本体1上所设的圆柱连接凸块3的外部直径为30厘米至40厘米，且桩身本体1的外径为60厘米至70厘米，桩身本体1的直径小于桩头本体2的顶面直径为8厘米至10厘米，桩身本体1内部为双层结构，且桩身本体1的内部一层设有环形钢架101若干，环形钢架101的内侧均匀竖直焊接有主钢梁102，桩头本体2通过顶端所设的连接钢桩7与桩身本体1内部所设的主钢梁102底部连接，且桩头本体2为钢筋构成。主钢梁102之间焊接有固定钢件103，主钢梁102的内侧面横向交叉焊接有支撑钢梁104，主钢梁102的的底端均焊接有连接螺栓件4，菱形凸块5的内层设有三角钢件105若干，三角钢件105的一端与环形钢架101的外侧面固定焊接，桩身本体1的侧壁设置透水孔6若干，且透水孔6呈螺旋状排布设桩头本体2内所设的三角钢件105与桩身本体1内部所设的支撑钢梁104、固定钢件103、环形钢架101的圆周表面浇筑设有高韧性混凝土8，高韧性混凝土8由水泥、粉煤灰、石英砂、水和短纤通过搅拌混合而成，高韧性混凝土8的外表面包覆有透水土工布。三角钢件105均匀焊接在环形钢架10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩，包括桩身本体（1）、桩头本体（2），其特征在于：所述桩身本体（1）为圆柱形结构，所述桩身本体（1）的表面圆周均匀设有菱形凸块（5），所述桩身本体（1）的顶端中部设有圆柱连接凸块（3），所述桩身本体（1）内部为双层结构，且桩身本体（1）的内部一层设有环形钢架（101）若干，所述环形钢架（101）的内侧均匀竖直焊接有主钢梁（102），且主钢梁（102）之间焊接有固定钢件（103），所述主钢梁（102）的内侧面横向交叉焊接有支撑钢梁（104），所述主钢梁（102）的的底端均焊接有连接螺栓件（4），所述菱形凸块（5）的内层设有三角钢件（105）若干，所述三角钢件（105）的一端与环形钢架（101）的外侧面固定焊接，且三角钢件（105）均匀焊接在所述环形钢架（101）一周设置，所述桩头本体（2）为圆锥型钻头，且圆锥型钻头的顶端设有连接钢桩（7），所述桩头本体（2）通过顶端所设的连接钢桩（7）与桩身本体（1）内部所设的主钢梁（102）底部连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩，包括桩身本体（1）、桩头本体（2），其特征在于：所述桩身本体（1）为圆柱形结构，所述桩身本体（1）的表面圆周均匀设有菱形凸块（5），所述桩身本体（1）的顶端中部设有圆柱连接凸块（3），所述桩身本体（1）内部为双层结构，且桩身本体（1）的内部一层设有环形钢架（101）若干，所述环形钢架（101）的内侧均匀竖直焊接有主钢梁（102），且主钢梁（102）之间焊接有固定钢件（103），所述主钢梁（102）的内侧面横向交叉焊接有支撑钢梁（104），所述主钢梁（102）的的底端均焊接有连接螺栓件（4），所述菱形凸块（5）的内层设有三角钢件（105）若干，所述三角钢件（105）的一端与环形钢架（101）的外侧面固定焊接，且三角钢件（105）均匀焊接在所述环形钢架（101）一周设置，所述桩头本体（2）为圆锥型钻头，且圆锥型钻头的顶端设有连接钢桩（7），所述桩头本体（2）通过顶端所设的连接钢桩（7）与桩身本体（1）内部所设的主钢梁（102）底部连接。


2.根据权利要求1所述的一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩，其特征在于：所述桩头本体（2）通过顶端所设的连接钢桩（7）与桩身本体（1）内部所设的主钢梁（102）底部连接，且桩头本体（2）为钢筋构成。


3.根据权利要求1所述的一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩，其特征在于：所述桩身本体（1）的侧壁设置透水孔（6）若干，且透水孔（6）呈螺旋状排布设置。


4.根据权利要求1所述的一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩，其特征在于：所述桩头本体（2）内所设的三角钢件（105）与桩身本体（1）内部所设的支撑钢梁（104）、固定钢件（103）、环形钢架（101）的圆周表面浇筑设有高韧性混凝土（8）。


5.根据权利要求4所述的一种预制水平承载式高韧性混凝土透水桩，其特征在于：所述高韧性混凝土（8）由水泥、粉煤灰、石英砂、水和短纤通过搅拌混合而成。

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏，
申请(专利权)人：胡鹏，
类型：发明
国别省市：四川;51