一种预制桩的制作方法

1.本实用新型涉及管桩生产技术领域，尤其涉及到一种预制桩。


背景技术：

2.随着现代建筑物的重要程度的提高以及建筑高度的不断增加，对地基的承载能力提出了更高的要求，天然地基已经不能更好的承担上部建筑物传来的荷载，而使用混凝土桩做地基的基础桩，用压桩机将桩压入地下后成为基础桩，让基础桩上部承载建筑物。现有大部分的预制混凝土桩均为预应力桩，通过在桩的两端处设置有端板，端板主要是解决预应力钢筋张拉后的锚固，因此预应力钢筋的性能就成为确保预制桩性能的关键。现有技术中，预应力钢筋的镦头一般是卡在端板上的钢筋锚固孔中的，端板组装在钢筋锚固孔中时，需要从张拉孔中穿筋，然后旋转端板或钢筋笼，使钢筋卡在钢筋锚固孔中，钢筋笼作业人员劳动强度大，效率低。
3.现有技术中，预应力钢筋的镦头在受到外部荷载冲击时容易受损。现有技术中的预应力钢筋的镦头一般呈圆柱状，由于镦头处为圆柱状，而端板上的钢筋锚固孔处呈圆锥形，在张拉时容易倾斜，造成受力不均，同时，在钢筋镦头与端板的卡接处容易出现应力集中，导致钢筋镦头缩颈屈服破坏，从而导致桩身钢筋的质量受损，对预制桩的稳定性造成不良影响。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种预制桩，该预制桩采用预应力钢筋，将预应力钢筋通过端板定位固定，端板上开设穿筋孔，并在穿筋孔内设置预应力钢筋固定件，从而降低了钢筋与端板卡接处应力集中的情况，提高了预制桩的稳定性。另外，预应力钢筋端部设置钢筋镦头，钢筋镦头端部设置有凸台，使钢筋端部受到外部荷载冲击时，凸台可以先抵消一部分冲击力避免钢筋镦头受损。
5.本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
6.一种预制桩，预应力钢筋和箍筋组成钢筋笼，钢筋笼包裹在混凝土内；所述端板上设有穿筋孔和张拉螺丝孔，所述预应力钢筋至少一端安装在端板上开设的穿筋孔内，所述穿筋孔内设有预应力钢筋固定件，所述预应力钢筋固定件固定所述预应力钢筋，使预应力钢筋和端板固定。
7.进一步的，所述预应力钢筋固定件为夹片，所述夹片至少有两片；数片所述夹片组成的整体与穿筋孔内侧壁贴合；所述夹片组成中空的锥形结构。
8.进一步的，所述夹片内侧壁上开设有花纹或者螺纹。
9.进一步的，所述夹片外侧壁上开设有槽，槽内安装有夹紧套。
10.进一步的，所述穿筋孔的小口端开设有倒角。
11.进一步的，所述预应力钢筋固定件为开设有槽口的螺母。
12.进一步的，所述螺母至少一端设置有卡槽，该卡槽与预应力钢筋的端部相匹配。
13.进一步的，所述螺母的一端设有卡装面。
14.进一步的，所述螺母上开设的槽口为斜口，所述斜口外大内小。
15.进一步的，所述预应力钢筋包括钢筋筋体和钢筋镦头，所述钢筋筋体的至少一端设有钢筋镦头；所述钢筋镦头为t字形结构或锥形结构。
16.进一步的，所述钢筋镦头端部设置有凸台。
17.进一步的，所述钢筋镦头包括上凸部和下凹部；所述上凸部与下凹部连接处所在平面为钢筋镦头的最大平面。
18.进一步的，所述上凸部和下凹部的高度比值为1/8～1/2。
19.有益效果：
20.1.本实用新型预制桩采用预应力钢筋，将预应力钢筋通过端板定位固定，端板上开设穿筋孔，并在穿筋孔内设置预应力钢筋固定件，如夹片，夹片的设置可减少张拉时因预应力钢筋的倾斜造成的受力不均，降低了预应力钢筋端部与端板卡接处应力集中的情况，提高了预制桩的稳定性；另外，穿筋孔的小端设置有倒角，该倒角方便穿过预应力钢筋。
21.2.夹片的内侧壁上开设有花纹或者螺纹，通过开设花纹或者螺纹与预应力钢筋上的螺旋结构配合，可以提高预应力钢筋的稳定程度。
22.3.夹片有数片，方便制备，夹片外侧壁上开设有槽，槽内安装有夹紧套，夹紧套可把数片夹片套在一起去夹持预应力钢筋，从而降低了钢筋镦头与端板卡接处应力集中。
23.4.本实用新型穿筋孔内设置预应力钢筋固定件，如在轴向方向上开设有槽口的螺母，使得预应力钢筋从螺母侧面的槽口穿入后，使预应力钢筋的端部卡在螺母上端面上，螺母与穿筋孔螺纹连接，通过在穿筋孔内设置螺母可以降低预应力钢筋的端部与端板卡接处应力集中，提高预应力钢筋的稳定性，另外还提高了端板的使用寿命。
24.5.在螺母上开设的槽口为斜口，斜口外大内小，该槽口结构设计在方便安装预应力钢筋的同时可防止预应力钢筋从槽口内窜出，提高了安装的精确性。
25.6.在螺母与预应力钢筋配合处至少一端设置卡接面，卡接面可以更好的固定预应力钢筋，同时也能降低预应力钢筋与与端板卡接处应力集中的情况。
26.7.本实用新型中，在预应力钢筋的端部设置钢筋镦头，钢筋镦头为t字形或者锥形结构，钢筋镦头上方设置凸台，使钢筋端部受到外部荷载冲击时，可以先抵消一部分冲击力，避免钢筋镦头受损，从而提高预应力钢筋的质量。同时本钢筋在无端板预制桩时，与套筒结合使用，使上节桩桩连接后，便于上下节桩的应力传递。
附图说明
27.图1为本实用新型实施例1的一种预制桩的结构示意图；
28.图2为图1中涉及到的第一种端板的实施例的示意图；
29.图3为图1中涉及到的第二种端板的实施例的示意图；
30.图4为本实用新型实施例2的一种预制桩的结构示意图；
31.图5为图4中涉及到的第一种端板示意图；
32.图6为图4中涉及到的第二种端板示意图；
33.图7为图5或者图6中涉及到的螺母的结构示意图；
34.图8为本实用新型涉及到的预制钢筋的立体结构示意图；
35.图9为本实用新型涉及到的一端带有钢筋镦头的预制钢筋的结构示意图；
36.图10为图9的局部放大示意图；
37.图11为图9的a-a方向上的示意图；
38.图12为图9的b-b方向上的示意图；
39.图13为本实用新型涉及到的两端都有钢筋镦头的预制钢筋的结构示意图；
40.图14为图13的a-a方向上的示意图；
41.图15为图13的b-b方向上的示意图。
42.附图标记：
43.1-钢筋筋体；111-凸纹；112-凹纹；2-钢筋镦头；21-上凸部；22-下凹部；211-凸台；212-环形凹槽；3-端板；31-穿筋孔；32-张拉孔；33-凹槽；4-夹片；5-箍筋；6-混凝土；7-金属压痕；8-套箍；9-纵向凹槽；10-预应力钢筋；11-倒角；12-螺母。
具体实施方式
44.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.结合附图1-3，附图1为预制桩的一个结构示意图，该预制桩包括端板3、预应力钢筋10、环绕在主筋上的箍筋5和混凝土6，螺旋箍筋环绕设置在预应力钢筋10的外侧，多根预应力钢筋10和多个螺旋箍筋组成钢筋笼，钢筋笼设置在预制桩的桩身中，钢筋笼的内外均包裹在混凝土6中，预应力钢筋10伸出混凝土6外，在混凝土6的两端外侧设有端板3，端板3上设有分别贯穿端板的张拉孔32和穿筋孔31。
48.其中，在图2中，张拉孔32和穿筋孔31互相分离，在穿筋孔31内设置夹片4用来固定预应力钢筋。在图3中，张拉孔32与穿筋孔31之间设置过筋槽，张拉孔32与穿筋孔31为一体化设置。穿筋孔31的小口端设置了倒角11，方便预应力钢筋10穿进穿筋孔31内。
49.另外，张拉孔32内壁设有张拉螺纹，穿筋孔31内侧面上可设置有花纹或者螺纹。
50.结合附图4-7，其中，附图4为预制桩的另一个结构示意图，附图4与附图1区别在于，附图4中在穿筋孔内设置带槽口的螺母12去固定预应力钢筋10，结合附图5、6和7，可以看到螺母12的结构，槽口为斜口，斜口外大内小，在螺母与预应力钢筋配合处至少一端设置卡接面等。
51.结合附图8-15，图8为预应力钢筋的结构示意图，从图中可以看出，钢筋筋体1的端部至少有一个钢筋镦头2，钢筋镦头2结构为锥形或者t字形，钢筋镦头2的最小端与钢筋筋体1端部相连，最大端位于预应力钢筋10的端部，钢筋镦头2的轴线与钢筋筋体1的轴线重合，钢筋镦头2的顶端设有凸台211，凸台211的外圈设有环向凹槽212，凸台211的形状可为圆柱形或者圆台形，结合附图11可以看出凸台211为圆柱形结构，结合附图14可以看出凸台211为圆台形结构，结合附图9和图10，可以看出钢筋筋体1上的凸纹111和凹纹112，从而说明钢筋筋体1上开设有螺旋形结构。
52.为了对预制桩和预应力钢筋有更好的说明，下面举出实施例做说明：
53.实施例1
54.实施例(预制桩 夹片式端板)
55.预制桩包括端板3、预应力钢筋10、环绕在主筋上的箍筋5、夹片4和混凝土6。
56.螺旋箍筋环绕设置在预应力钢筋10的外侧，多根预应力钢筋和多个螺旋箍筋组成钢筋笼，钢筋笼设置在预制桩的桩身中，钢筋笼的内外均包裹在混凝土中。
57.在混凝土的两端外侧设有端板3，端板3上设有分别贯穿端板的张拉孔32和穿筋孔31，张拉孔32内壁设有张拉螺纹，穿筋孔31呈锥形，穿筋孔31内设有夹片4，夹片4的内壁设有花纹或者螺纹，两个夹片4的外侧形状和穿筋孔的形状配合，预应力钢筋10穿过夹片形成的孔，通过预应力钢筋10受力后拉驰使夹片4张紧在穿筋孔31中；夹片4外侧壁上开设有槽，槽内设置有夹紧套，夹紧套可把数片夹片套在一起去夹持预应力钢筋，从而降低了钢筋镦头与端板卡接处应力集中。
58.端板3为带状钢板焊接组成的环状结构，端板3中间有一条拼缝。
59.张拉孔32和穿筋孔31互相分离，舍弃现有技术中张拉孔32与穿筋孔31之间的过筋槽，提高了端板3的强度，从而提升了主筋与端板的锚固性能，增加了预制桩的稳定性。
60.本实施例中，先镦头再进行穿筋，穿筋后通过夹片4夹住预应力钢筋10进行张拉，由于夹片4的形状和主筋的形状契合，张拉时，镦头受力更加均匀。
61.预制桩还包括有套箍8，套箍8的一端连接在端板3上。
62.在套箍8的内侧，即与混凝土接触的一侧还设有金属压痕7，有效地提升了套箍8与混凝土5的粘结性能。金属压痕的形状不限，可以设置为正多边形或其他形状。
63.混凝土外圈设有金属压痕，金属压痕外套装有套箍，套箍一端套装在端板上开设的凹槽内，该结构设置提高了端板与预制桩的结合强度。
64.实施例2
65.实施例(预制桩 与螺母配合的端板)
66.本实施例中，穿筋孔31内设置有在轴向方向上开设有槽口的螺母12，使得预应力钢筋从螺母12侧面的槽口穿入后，使钢筋镦头2卡在螺母12上端面上，螺母12与穿筋孔31螺纹连接，通过在穿筋孔内设置螺母可以降低钢筋镦头与端板卡接处应力集中，提高预应力钢筋的稳定性，另外还提高了端板的使用寿命。实施例中，穿筋孔31和张拉孔32可分开设置
或者一体化设置。螺母12两端的内侧壁上开设有倒角，钢筋镦头2为t字形结构或者倒锥形结构。
67.实施例1-2的端板有以下结构：
68.本实施例中，在端板3的一侧边缘设有凹陷的台阶，该台阶是朝向端板的内侧，即与混凝土接触的一侧，通过端板内侧的横截面小于另一侧的横截面形成。台阶便于端板在组装预制桩时与预制桩两端的套箍8互相配合，使套箍8的端部伸进台阶。
69.端板有另外一种结构：
70.端板与混凝土接触的一面的横截面大于桩端锚固板另一面的横截面面积，使端板靠近混凝土的端部形成卡台。其余技术特征与实施例1相同，在此不再赘述。
71.本实施例的卡台，呈现的形状是靠近桩端锚固板内侧处为高阶，靠近端板外侧处为低阶的台阶状。与卡台对应的桩套箍在端部设有一个弯折部，呈“l”型。这样在进行预制桩生产时，可以先装端板，再组装桩套箍，只需将桩套箍端部的弯折处压入卡台中即可，通过此结构的设置，能够方便地将桩套箍组装到端板上，并且提高两者连接的稳定性。
72.端板设计为阶梯形结构，使得端板与套箍的结合强度更大，从而提高了预制桩的结构稳定性。
73.实施例：预应力钢筋(锥形头 镦头凸台结构)：
74.一种预应力钢筋，包括钢筋筋体1，钢筋筋体1的至少一端端部设有钢筋镦头2，钢筋镦头2为锥形，钢筋镦头2的锥角为20
°
～180
°
，钢筋镦头2的最小端与钢筋筋体1端部相连，最大端位于预应力钢筋10的端部，钢筋镦头2的轴线与钢筋筋体1的轴线重合，钢筋镦头2的高度h为16mm～42mm。钢筋镦头2的顶端设有凸台211，凸台211的外圈设有环向凹槽212。
75.钢筋镦头2的主体部分，即顶端平面下方处，包括上凸部21和下凹部22，上凸部21一端与顶端平面相连，另一端与下凹部22的顶部相连，上凸部21和下凹部22的接触处所在的平面为钢筋镦头2的最大尺寸处，该最大尺寸处在正视图中显示为钢筋的最大尺寸线。上凸部21从顶端平面的边缘处延伸到该最大尺寸线，上凸部21在正视图方向整体呈弧度向下的弧形。下凹部22从钢筋筋体的端部边缘处延伸到该最大尺寸线，下凹部22在正视图方向上整体呈弧度向上的弧形，下凹部22与钢筋筋体2的端部边缘处平缓连接。上凸部21和下凹部22的高度比值为1/8～1/2。通过上凸部21和下凹部22的尺寸分配，能够提高钢筋镦头承受的应力，防止在最大应力区域发生损坏。
76.另外，本实施例中，钢筋镦头2的形状为t字形或者倒锥形结构，钢筋筋体1和钢筋镦头2上均开设有螺旋槽，螺旋槽延伸至钢筋镦头的顶端侧面，螺旋槽包括凸纹111和凹纹112。
77.钢筋镦头2上的凸台211的形状为圆台形或者圆柱形。
78.锥形的钢筋镦头和端板上的钢筋锚固孔形状更加匹配，避免了张拉时倾斜和应力集中；通过在镦头上方设置凸台，使钢筋端部受到外部荷载冲击时，可以先抵消一部分冲击力，避免钢筋镦头受损，从而提高预应力钢筋的质量。同时本钢筋在无端板预制桩时，与套筒结合使用，使上节桩桩连接后，便于上下节桩的应力传递。
79.主筋筋体上的螺旋槽增加了主筋和混凝土以及主筋与端板之间的摩擦力。锥形镦头或者t字形镦头与端板上的钢筋锚固孔形状更加匹配，避免了张拉时倾斜和应力集中。预应力钢筋上的螺旋槽增加了主筋和混凝土以及主筋与端板之间的摩擦力。在本说明书的描
述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
80.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。