專利名稱：預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及巖土工程，尤其涉及預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖。
背景技術：
軟土地基中通常使用預制混凝土管樁，提高土層承載能力。如中國專利號 CN200610052169. 71公開的“后注漿自引孔PHC管樁尖防銹帽施工裝置及其施工工藝”，其 涉及一種后注漿自引孔PHC管樁尖防銹帽施工裝置，與由水箱、多級離心泵、高壓輸水管、 夾樁器、送樁器、PHC空腔管樁、高壓輸氣管和空氣壓縮機組成的帶沖水沖氣引孔的靜力液 壓壓樁機相聯(lián)接；高壓注漿泵通過高壓注漿管和三通管與高壓輸水管連接，在三通管與多 級離心泵及三通管與高壓注漿泵之間裝有單向閥門。一種后注漿自引孔PHC管樁尖防銹帽 施工工藝當PHC空腔管樁被靜壓送至持力層，停止沖水沖氣后，開動高壓注漿泵，通過高 壓注漿管、三通管和高壓輸水管向樁尖泵送一定量的水泥漿，將鋼制樁尖里外填滿，樁尖的 表面形成由水泥漿包裹的防銹帽，把樁尖與土層隔離，達到防銹以及加固地基、提高樁基承 載力的效果。還有如中國專利號CN200410040718. X，涉及一種高強度空心增效樁尖，其特征在 于整個樁尖沿中心縱軸線有一個通孔，且呈中空對稱狀，外側(cè)剖面呈上大下小的錐形結(jié)構(gòu)， 樁尖上部為一水平端頭板，其上均勻分布有主筋錨孔，主筋穿過端頭板上的主筋錨孔與錐 尖端的環(huán)形鋼質(zhì)刃口相連，各主筋之間由螺旋箍筋螺旋纏繞相接。樁尖上部的橫截面形狀 為正方形、長方形、六邊形、八邊形、圓形、多邊形或不規(guī)則幾何形狀；樁尖中部的通孔橫截 面形狀呈正多邊形或者圓形；錐尖端的環(huán)形鋼質(zhì)刃口為閉合狀高強度鋼質(zhì)刃口 ；樁尖中部 均勻布有數(shù)根主筋，且用螺旋箍筋螺旋纏繞相連；端頭板與環(huán)形鋼質(zhì)刃口間錐體狀鋼板內(nèi) 側(cè)焊接有數(shù)根相互交叉的加強筋。但上述技術均無法運用于預制混凝土樁連接節(jié)點的構(gòu)造。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，預制混凝土管 樁的可擴張式鋼樁尖提高持力土層對樁尖的承載效果。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是，預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其包括，環(huán)形端板，其下端面對應中心通孔處連 接一段底端封閉的鋼管；至少兩塊可向外活動的支腿鋼板，分別通過2個螺栓活動連接于 所述的環(huán)形端板的上端面的左右兩側(cè)；環(huán)形隔板，通過4個螺栓連接于上述支腿鋼板上端 面；至少兩塊可向外活動的支腿鋼板，分別通過2個螺栓活動連接于上述環(huán)形隔板上端面 的左右兩側(cè)；擴張器，錐形體，設置于環(huán)形端板下的底端封閉的鋼管內(nèi)，其底部外徑小于環(huán) 形端板、環(huán)形隔板的中心通孔；擴張器上連接一鋼纜繩。進一步，本實用新型的又一個預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其包括，環(huán)形端 板，其下端面對應中心通孔處連接一段底端封閉的鋼管；至少兩塊可向外轉(zhuǎn)動的支腿鋼板，其一端分別通過2個螺栓活動連接于所述的環(huán)形端板的上端面的左右兩側(cè)；環(huán)形隔板，通 過4個螺栓連接于上述支腿鋼板上端面；至少兩塊可向外轉(zhuǎn)動的支腿鋼板，其一端分別通 過2個螺栓活動接于上述環(huán)形隔板上端面的左右兩側(cè)；擴張器，錐形體，設置于環(huán)形端板下 底端封閉的鋼管內(nèi)，其底部外徑大于環(huán)形端板、環(huán)形隔板的中心通孔；擴張器上連接一鋼纜 繩。又，所述的環(huán)形端板、環(huán)形隔板的內(nèi)外輪廓尺寸與預制混凝土管樁鋼端板的內(nèi)外 輪廓尺寸相同，其輪廓是同心圓環(huán)，或外方內(nèi)圓的環(huán)形。進一步，位于環(huán)形隔板一側(cè)的各支腿鋼板在向外擴張之前的外輪廓尺寸與預制混 凝土管樁鋼端板的外輪廓尺寸相同。所述的支腿鋼板向管樁外側(cè)轉(zhuǎn)動擴張時插入土層的一側(cè)邊緣為銳角形狀。所述的擴張器的高度大于其直徑。本實用新型的再一個預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其包括，環(huán)形端板，其下端 面對應中心通孔處連接一段鋼管；環(huán)形端板上兩兩對稱、呈十字狀分布開有4只通孔及相 應的螺栓；至少兩塊可向外平移的支腿鋼板，呈矩形，在其垂直于長邊的中心軸處各開設有 一個可供螺栓穿過作為約束其向外平移的定位銷鍵的槽孔；環(huán)形隔板，上開有4只對應環(huán) 形端板通孔的通孔，通過上述螺栓連接于上述支腿鋼板上端面；至少兩塊可向外平移的支 腿鋼板，呈矩形，在其垂直于長邊的中心軸處各開設有一個可供螺栓穿過作為約束其向外 平移的定位銷鍵的槽孔；分別通過上述螺栓和相應的螺母連接于上述環(huán)形隔板上端面的左 右兩側(cè)；擴張器，錐形體，設置于環(huán)形端板下的鋼管內(nèi)，其底部外徑大于環(huán)形端板、環(huán)形隔板 的中心通孔；擴張器上連接一鋼纜繩。所述的環(huán)形端板、環(huán)形隔板的內(nèi)外輪廓尺寸與預制混凝土管樁鋼端板的內(nèi)外輪廓 尺寸相同。位于環(huán)形隔板一側(cè)的各支腿鋼板在向外擴張之前的外輪廓尺寸與預制混凝土管 樁鋼端板的外輪廓尺寸相同。所述的支腿鋼板向管樁外側(cè)轉(zhuǎn)動擴張時插入土層的一側(cè)邊緣為銳角形狀。所述的擴張器的高度大于其直徑。本實用新型的有益效果1)圓錐體擴張器、纜繩和提升裝置構(gòu)造簡單，在沉入預制混凝土管樁之后提升纜 繩和圓錐體擴張器頂推支腿鋼板組合，使其向管樁外側(cè)擴張并插入外側(cè)土層內(nèi)。2)預制混凝土管樁的擴張型鋼樁尖可以顯著提高土層對樁的承載效果，達到節(jié)省 樁材、降低成本的目的。3)可以推廣應用于目前常用的預制混凝土管樁和預制鋼管混凝土管樁，只需在樁 的最底端的鋼端板處用螺栓連接本實用新型擴張型鋼樁尖。4)可以利用目前常用的預制混凝土管樁沉樁機具和工藝進行沉樁施工。

圖1為本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖第一實施例的結(jié)構(gòu)分解示意 圖；[0025]圖3為本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖第一實施例的擴張前的示意 圖；圖4為本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖第一實施例的擴張后的示意 圖；圖5為本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖第一實施例與管樁連接的結(jié) 構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖第二實施例的結(jié)構(gòu)分解示意 圖；圖8為本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖第二實施例的擴張前的示意 圖；圖9為本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖第二實施例的擴張后的示意 圖；圖10為本實用新型第二實施例鋼樁尖擴張前預制混凝土管樁的剖面圖；圖11為本實用新型第二實施例鋼樁尖擴張后預制混凝土管樁的剖面圖。
具體實施方式
參見圖1 圖5，本實用新型的預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖第一實施例，其包 括，環(huán)形端板1，其下端面對應中心通孔101處連接一段底端封閉的鋼管2 ；2塊可向外轉(zhuǎn)動 的支腿鋼板3，其一端分別通過2個螺栓4"、4"‘活動連接于所述的環(huán)形端板1的上端面 的左右兩側(cè)；環(huán)形隔板5，通過4個螺栓4、4'、4〃、4〃 ‘連接于上述支腿鋼板3上端面；2 塊可向外轉(zhuǎn)動的支腿鋼板6，分別通過2個螺栓4、4’活動連接于上述環(huán)形隔板5上端面的 左右兩側(cè)；擴張器7，錐形體，設置于環(huán)形端板1下的底端封閉的鋼管2內(nèi)，其底部外徑小于 環(huán)形端板1、環(huán)形隔板5的中心通孔；擴張器7上連接一鋼纜繩8。又，所述的環(huán)形端板1、環(huán)形隔板5的內(nèi)外輪廓尺寸與預制混凝土管樁9鋼端板10 的內(nèi)外輪廓尺寸相同，其輪廓是同心圓環(huán)，或外方內(nèi)圓的環(huán)形。進一步，位于環(huán)形端板1 一側(cè)的各支腿鋼板3、以及位于環(huán)形隔板5 —側(cè)的各支腿 鋼板6在向外擴張之前的總體外輪廓尺寸與預制混凝土管樁9鋼端板10的外輪廓尺寸相 同。所述的支腿鋼板3和支腿鋼板6向管樁9外側(cè)轉(zhuǎn)動擴張時插入土層的一側(cè)邊緣為 銳角形狀。所述的擴張器7的高度大于其直徑。參見圖1 圖4，本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖的沉樁施工方法，其 包括如下步驟1.在沉入預制混凝土管樁9之前，通過4個螺栓4、4'、4〃、4〃 ‘將鋼樁尖與管 樁9最底端的鋼端板10相對應的內(nèi)螺紋連接，將擴張器7置于環(huán)形端板1之下的鋼管2內(nèi)，2.系連擴張器7的鋼纜繩8穿過環(huán)形端板1、環(huán)形隔板5和各支腿鋼板3、6之間 的縫隙，以及管樁9內(nèi)孔引至管樁9頂端；3.在沉入預制混凝土管樁9至要求深度之后提升鋼纜繩8，鋼纜繩8牽動擴張器
67向上頂推鋼樁尖中各支腿鋼板3、6，同時也將各支腿鋼板3、6向外頂推，使各支腿鋼板3、 6向管樁9外側(cè)轉(zhuǎn)動擴張并插入外側(cè)土層內(nèi)。參見圖6 圖11，本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖的第二實施例，其 包括，環(huán)形端板14，其下端面對應中心通孔1401處連接一段鋼管15 ；環(huán)形端板14上兩兩對 稱、呈十字狀分布開有4只通孔1402及相應的4只螺栓16、16'、16〃、16〃 ‘ ；2塊可向外 活動的支腿鋼板17，呈矩形，在其平形于短邊的中心軸處各開設有一個可供螺栓16、16’穿 過作為約束其向外平移的定位銷鍵的槽孔1701 ；環(huán)形隔板18，上開有4只對應環(huán)形端板14 通孔1402的通孔1801，通過上述螺栓16、16'、16〃、16〃 ‘連接于上述支腿鋼板17上端 面；2塊可向外轉(zhuǎn)動的支腿鋼板19，呈矩形，在其平形于短邊的中心軸處各開設有一個可供 螺栓穿過作為約束其向外平移的定位銷鍵的槽孔1901 ；分別通過上述螺栓16〃、16〃 ‘連 接于上述環(huán)形隔板18上端面的兩側(cè)；擴張器20，錐形體，設置于環(huán)形端板14下的底端封閉 的鋼管15內(nèi)，其底部外徑小于環(huán)形端板14、環(huán)形隔板18的中心通孔；擴張器20上連接一 鋼纜繩21。所述的環(huán)形端板14、環(huán)形隔板18的內(nèi)外輪廓尺寸與預制混凝土管樁9鋼端板10 的內(nèi)外輪廓尺寸相同。位于環(huán)形隔板18 —側(cè)的各支腿鋼板17、19在向外擴張之前的總體外輪廓尺寸與 預制混凝土管樁9鋼端板10的外輪廓尺寸相同。所述的支腿鋼板17、19向管樁9外側(cè)平動擴張時插入土層的一側(cè)邊緣為銳角形 狀。所述的擴張器20的高度大于其直徑。本實用新型預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖的沉樁施工方法，其包括如下步驟1.在沉入預制混凝土管樁9之前，通過4個螺栓16、16'、16〃、16〃 ‘將鋼樁尖 與管樁9最底端的鋼端板10相對應的內(nèi)螺紋連接，將擴張器20置于環(huán)形端板14之下的鋼 管15內(nèi)，2.系連擴張器20的鋼纜繩21穿過環(huán)形端板14、環(huán)形隔板18和各支腿鋼板17、19 之間的縫隙，以及管樁9內(nèi)孔引至管樁9頂端；3.在沉入預制混凝土管樁9至要求深度之后提升鋼纜繩21，鋼纜繩21牽動擴張 器20向上頂推鋼樁尖中各支腿鋼板17、19，同時也將各支腿鋼板17、19向外頂推，使各支腿 鋼板17、19向管樁9外側(cè)平移擴張并插入外側(cè)土層內(nèi)。
權利要求預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，包括，環(huán)形端板，其下端面對應中心通孔處連接一段底端封閉的鋼管；至少兩塊可向外活動的支腿鋼板，其一端分別通過兩個螺栓活動連接于所述的環(huán)形端板的上端面的左右兩側(cè)；環(huán)形隔板，通過上述螺栓連接于上述支腿鋼板上端面；至少兩塊可向外活動的支腿鋼板，分別通過上述螺栓活動連接于上述環(huán)形隔板上端面的兩側(cè)；擴張器，錐形體，設置于環(huán)形端板下的底端封閉的鋼管內(nèi)，其底部外徑小于環(huán)形端板、環(huán)形隔板的中心通孔；擴張器上連接一鋼纜繩。
2.預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，包括， 環(huán)形端板，其下端面對應中心通孔處連接一段鋼管；至少兩塊可向外轉(zhuǎn)動的支腿鋼板，其一端分別通過兩個螺栓活動連接于所述的環(huán)形端 板的上端面的左右兩側(cè)；環(huán)形隔板，通過上述螺栓連接于上述支腿鋼板上端面；至少兩塊可向外轉(zhuǎn)動的支腿鋼板，分別通過上述螺栓活動連接于上述環(huán)形隔板上端面 的兩側(cè)；擴張器，錐形體，設置于環(huán)形端板下的底端封閉的鋼管內(nèi)，其底部外徑小于環(huán)形端板、 環(huán)形隔板的中心通孔；擴張器上連接一鋼纜繩。
3.如權利要求2所述的預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，所述的環(huán)形端板、 環(huán)形隔板的內(nèi)外輪廓尺寸與預制混凝土管樁鋼端板的內(nèi)外輪廓尺寸相同，其輪廓是同心圓 環(huán)，或外方內(nèi)圓的環(huán)形。
4.如權利要求2所述的預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，位于環(huán)形隔板一 側(cè)的各支腿鋼板在向外擴張之前的總體廓尺寸與預制混凝土管樁鋼端板的外輪廓尺寸相 同。
5.如權利要求2所述的預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，所述的支腿鋼板 向管樁外側(cè)轉(zhuǎn)動擴張時插入土層的一側(cè)邊緣為銳角形狀。
6.如權利要求2所述的預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，所述的擴張器的 高度大于其直徑。
7.預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，包括，環(huán)形端板，其下端面對應中心通孔處連接一段鋼管；環(huán)形端板上兩兩對稱、呈十字狀分 布開有4只通孔及相應的螺栓；至少兩塊可向外平移的支腿鋼板，在其垂直于長邊的中心軸處各開設有一個可供螺栓 穿過作為約束其向外平移的定位銷鍵的槽孔；環(huán)形隔板，上開有4只對應環(huán)形端板通孔的通孔，通過上述螺栓連接于上述支腿鋼板 上端面；至少兩塊可向外平移的支腿鋼板，在其垂直于長邊的中心軸處各開設有一個可供螺栓 穿過作為約束其向外平移的定位銷鍵的槽孔；分別通過上述螺栓和相應的螺母連接于上述 環(huán)形隔板上端面的左右兩側(cè)；擴張器，錐形體，設置于環(huán)形端板下的鋼管內(nèi)，其底部外徑大于環(huán)形端板、環(huán)形隔板的中心通孔；擴張器上連接一鋼纜繩。
8.如權利要求7所述的預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，所述的環(huán)形端板、 環(huán)形隔板的內(nèi)外輪廓尺寸與預制混凝土管樁鋼端板的內(nèi)外輪廓尺寸相同。
9.如權利要求7所述的預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，位于環(huán)形隔板一 側(cè)的各支腿鋼板在向外擴張之前的總體廓尺寸與預制混凝土管樁鋼端板的外輪廓尺寸相 同。
10.如權利要求7所述的預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，所述的支腿鋼板 向管樁外側(cè)轉(zhuǎn)動擴張時插入土層的一側(cè)邊緣為銳角形狀。
11.如權利要求7所述的預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其特征是，所述的擴張器的高度大于其直徑。
專利摘要預制混凝土管樁用擴張型鋼樁尖，其包括，環(huán)形端板，其下連接一段底端封閉的鋼管；至少兩塊可向外活動的支腿鋼板，其一端通過螺栓活動連接于環(huán)形端板上端面的左右兩側(cè)；環(huán)形隔板，通過螺栓連接于支腿鋼板上端面；至少兩塊可向外活動的支腿鋼板，通過螺栓活動連接于環(huán)形隔板上端面的兩側(cè)；擴張器，設于底端封閉的鋼管內(nèi)，其底部外徑小于環(huán)形端板、環(huán)形隔板的中心通孔；擴張器上連接一鋼纜繩。在沉入預制混凝土管樁之前，將鋼樁尖與管樁連接，鋼纜繩穿過環(huán)形端板、環(huán)形隔板和支腿鋼板之間縫隙，以及管樁內(nèi)孔引至管樁頂端；在沉入管樁至要求深度后，提升鋼纜繩，鋼纜繩牽動擴張器向上頂推各支腿鋼板，使各支腿鋼板向管樁外側(cè)擴張并插入外側(cè)土層內(nèi)。
文檔編號E02D5/30GK201713813SQ20102018354
公開日2011年1月19日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權日2010年4月29日
發(fā)明者孫哲輝, 王懷忠 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司