先张法预应力混凝土桩及其张拉锚固件与制造方法

1.一种先张法预应力混凝土桩制造方法，其特征是它主要包括以下步骤：
首先，将所有需要张拉的预应力主筋(10)都套上张拉锚固件(3)；所述的张拉锚固件(3)为以下三种结构中的一种：
1)所述的张拉锚固件(3)包括本体(8)，本体(8)中设有相互贯通的螺孔(2)、沉筋孔(1)及连接螺孔(2)和沉筋孔(1)的过渡孔(9)，所述的沉筋孔(1)的孔径与预应力主筋的直径相配，所述螺孔(2)的孔径大于沉筋孔(1)的孔径，所述沉筋孔(1)为圆柱孔或多棱柱孔；
2)所述的张拉锚固件(3)包括本体(8)，本体(8)中设有相互贯通的螺孔(2)和沉筋孔(1)，所述螺孔(2)的孔径大于沉筋孔(1)的孔径，所述的沉筋孔(1)的孔径与预应力主筋的直径相配，所述沉筋孔(1)为圆柱孔或多棱柱孔；
3)所述的张拉锚固件(3)包括本体(8)，本体(8)中设有相互贯通的螺孔(2)和沉筋孔(1)，所述沉筋孔(1)为锥形孔，且锥形孔的大端朝向螺孔(2)，所述锥形孔的小端直径与预应力主筋的直径相配，所述沉筋孔(1)为圆锥孔或多棱柱锥孔；
其次，对所有主筋(10)进行镦头，以使所述的张拉锚固件(3)不会从主筋上脱落；
第三，按照设计要求编制钢筋笼体；
第四，用与张拉锚固件(3)上的螺孔(2)相配的螺栓(4)将钢筋笼体中的主筋(10)的一端与锚固板(5)相连，另一端与张拉板(6)相连，张拉板(6)上连接有张拉部件(12)；
第五，将上述连接好锚固板(5)和张拉板(6)的钢筋笼体置于桩模中，喂料和合模工序结束后，通过拉伸机整体张拉张拉部件，对主筋施加预应力；
第六，预应力混凝土桩达到脱模强度要求后，采用对称、交错松动螺栓(4)的方法进行放张工艺，取下螺栓(4)、锚固板(5)和张拉板(6)，所述的张拉锚固件(3)则留在混凝土桩中。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是在所述的张拉板(6)上设有防止端头跑浆的企口(7)。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是在混凝土桩端头设计有一个带压痕的套箍。

先张法预应力混凝土桩及其张拉锚固件与制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种预制混凝土桩，尤其是一种不使用端板可节约成本的混凝土桩，具体地说是一种先张法预应力混凝土桩及其张拉锚固件与制造方法。
背景技术
[0002] 众所周知，先张法预应力混凝土桩是目前使用量最大的桩基材料，它包括先张法预应力混凝土管桩和先张法预应力混凝土空心方桩。目前，在生产时已改变了以往现场浇筑的制作方法，多采用质量有保证的工厂车间流水线生产工艺。
[0003] 混凝土桩是一种长径比很大的细长构件，在生产、搬运及施工过程中容易产生环形裂纹，为弥补这一缺陷，同时也为了达到节约钢材的目的，工厂化生产常采用预应力张拉技术。
[0004] 为了使整根桩所有钢筋束整体、平均张拉，工厂目前常使用端板来实现这一目的。
把钢筋镦头后固定在端板上，端板再通过螺栓拧紧固定在张拉板或锚固板上，再实行整体张拉。该方法很好地解决了整体张拉的问题，同时端板还附着在桩端头部分，又很好地解决了桩基施工时两条桩的连接问题。但该方法的缺陷也是明显的，主要有：1、当桩基不要靠端板焊接连接而只用一节桩时，所附着的端板就造成了材料的浪费。2、桩施工后端头板深入地下，受地下水影响，端头板易腐蚀从而影响桩基的质量。3、生产装配工序工人劳动强度大，生产效率低，易发生安全事故等。4、由于端板外侧面积大，厚度薄，外侧平整度很难满足设计要求。
发明内容
[0005] 本发明的目的是针对现有的先张法预应力混凝土桩因使用端板而存在的浪费原材料、易腐蚀及工人劳动强度大，生产效率低的问题，设计一种既能保证主筋整体张拉，又节约原材料，减少桩端头倾斜，防止钢材腐蚀，提高 桩的质量，减少了工人劳动强度的先张法预应力混凝土桩及其张拉锚固件与制造方法。
[0006] 本发明的技术方案之一是：
[0007] 一种先张法预应力混凝土桩用张拉锚固件，包括本体8，其特征是所述的本体8中设有相互贯通的螺孔2、沉筋孔1及连接螺孔2和沉筋孔1的过渡孔9，所述的沉筋孔1的孔径与预应力主筋的直径相配，所述螺孔2的孔径大于沉筋孔1的孔径，所述沉筋孔1为圆柱孔或多棱柱孔。
[0008] 本发明的技术方案之二是：
[0009] 一种先张法预应力混凝土桩用张拉锚固件，包括本体8，其特征是所述的本体8中设有相互贯通的螺孔2和沉筋孔1，所述螺孔2的孔径大于沉筋孔1的孔径，所述的沉筋孔
1的孔径与预应力主筋的直径相配，所述沉筋孔1为圆柱孔或多棱柱孔。
[0010] 本发明的技术方案之三是：
[0011] 一种先张法预应力混凝土桩用张拉锚固件，包括本体8，其特征是所述的本体8中设有相互贯通的螺孔2和沉筋孔1，所述沉筋孔1为锥形孔，且锥形孔的大端朝向螺孔2，所述锥形孔的小端直径与预应力主筋的直径相配，所述沉筋孔1为圆锥孔或多棱柱锥孔。 [0012] 上述技术方案一至三中所述的本体8的端面外形可呈多边形(如三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形，等等)柱状防转结构或至少由一段圆弧和至少一个直边组成的柱状防转结构。
[0013] 上述技术方案一至三中所述的本体8的外形还可呈台阶状结构，至少有一个台阶体的端呈多边形(如三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形，等等)柱状防转结构或至少由一段圆弧和至少一个直边组成的柱状防转结构。
[0014] 本发明的技术方案之四是：
[0015] 一种先张法预应力混凝土桩，包括由主筋10和螺旋筋11，主筋10螺旋筋11编制成作为混凝土桩受力部件的钢筋笼体，所述钢筋笼体定位在混凝土桩体中，其特征是所述的主筋10的两端至少有一端连接有预埋在混凝土桩对应端部的混凝土中的如前述技术方案一、二或三所述的张拉锚固件3。
[0016] 本发明的技术方案之五是：
[0017] 一种先张法预应力混凝土桩制造方法，其特征是它主要包括以下步骤： [0018] 首先，将所有需要张拉的预应力主筋10都套上如前述技术方案一、二或三所述的张拉锚固件3上；
[0019] 其次，对所有主筋10进行镦头，以使所述的张拉锚固件3不会从主筋上脱落； [0020] 第三，按照设计要求编制钢筋笼体；
[0021] 第四，用与张拉锚固件3上的螺孔2相配的螺栓4将钢筋笼体中的主筋10的一端与锚固板5相连，另一端与张拉板6相连，张拉板6上连接有张拉部件12；
[0022] 第五，将上述连接好锚固板5和张拉板6的钢筋笼体置于桩模中，喂料和合模工序结束后，通过液压拉伸机整体张拉张拉部件，对主筋施加预应力；
[0023] 第六，预应力混凝土桩达到脱模强度要求后，采用对称、交错松动螺栓4的方法进行放张工艺，取下螺栓4、锚固板5和张拉板6，所述的张拉锚固件3则留在混凝土桩中。 [0024] 在所述的张拉板6上设有防止端头跑浆的企口7。
[0025] 在混凝土桩端头设计有一个带压痕的套箍。
[0026] 本发明的有益效果：
[0027] 本发明可以使张拉锚固工艺变得容易操作，还节约材料，有效防止了桩的端部倾斜，由于螺母(即张拉锚固件3)在桩成型后留在混凝土内，不会与地下水接触，减少了钢材的腐蚀，有效地提高了桩基的质量。
[0028] 本发明不仅适用于先张拉预应力混凝土管桩，而且还适用于先张拉预应力混凝土空心方桩。
[0029] 利用本发明所制造的混凝土桩的所有主筋在保证整体张拉的同时，还节约了材料，减少了桩端头倾斜的现象，防止了钢材的腐蚀，提高了桩的质量，减少了工人劳动强度，提高了工人劳动效率，还提高了工人劳动安全系数，带压痕的套箍还减少了桩端头混凝土的破损几率。
[0030] 附图说明
[0031] 图1是本发明的张拉锚固件的结构示意图之一。
[0032] 图2是图1的俯视图。
[0033] 图3是本发明的张拉锚固件的结构示意图之二。
[0034] 图4是本发明的张拉锚固件的结构示意图之三。
[0035] 图5是本发明的混凝土桩张拉锚固状态的结构示意图。
[0036] 图6是本发明的防撞压痕套箍的结构示意图。
具体实施方式
[0037] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0038] 实施例一。
[0039] 如图1、2所示。
[0040] 一种先张法预应力混凝土桩用张拉锚固件，包括不锈钢本体8，所述的本体8中设有相互贯通的螺孔2、沉筋孔1及连接螺孔2和沉筋孔1的过渡孔9，所述的沉筋孔1的孔径与预应力主筋的直径相配，所述螺孔2的孔径大于沉筋孔1的孔径，所述沉筋孔1为圆柱孔或多棱柱孔。具体实施时为了防止本体8在混凝土中受力旋转失去作用，因此本体8的端面外形可设计成多边形(如三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形，九边形，……等等)的柱状防转结构，也可设计成至少由一段圆弧和至少一个直边组成的柱状防转结构，即可设计成一个圆柱切去一边的单直边加圆弧结构，也可设计成对称或相邻的两直边或二个圆弧段或一个圆弧段的结构，还可设计成多圆弧段加上多直边的结构，直边和圆弧可间隔分布也可连接分布。此外，所述的本体8的外形还可设计成台阶状结构，但至少有一个台阶体的端面呈多边形(如三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形，九边形，……等等)柱状防转结构或至少由一段圆弧和至少一个直边组成的柱状防转结构。 [0041] 实施例二。
[0042] 如图3所示。
[0043] 本实施例与实施例一的区别在于螺孔2直接与穿装主钢筋的柱状沉筋孔1相连通，通过螺孔子底部的台阶面与主钢筋的镦头相抵从而防止主钢筋从 本体8中脱落。 [0044] 实施例三。
[0045] 如图4所示。
[0046] 本实施例与实施例一的区别在于螺孔2直接与穿装主钢筋的锥形沉筋孔相贯通，主钢筋的镦头直接与锥菜沉筋孔的锥面相抵，由于主钢筋的镦头尺寸大于锥形沉筋孔的小端尺寸，因此它也能起到防止本体从主钢筋上脱落的作用。
[0047] 实施例四。
[0048] 如图5所示。
[0049] 一种先张法预应力混凝土桩，既可以是圆形空心管桩，也可以是空心方桩，它包括由主筋10和螺旋筋11，主筋10螺旋筋11编制成作为混凝土桩受力部件的钢筋笼体，所述钢筋笼体定位在混凝土桩体中，所述的主筋10的两端至少有一端连接有预埋在混凝土桩对应端部的混凝土中的张拉锚固件3，张拉锚固件3可采用图1、3、4所示的结构中的任一种，也就是实施例一至实施例三所述的三种结构中的任一种，本发明的混凝土桩与现有技术最大的区别在于在主钢筋的两端利用类似于螺母的张拉锚固件代替传统的端板，以节约原材料，提高管件的使用寿命。
[0050] 实施例五。
[0051] 如图5、6所示。
[0052] 一种先张法预应力混凝土桩制造方法，它主要包括以下步骤：
[0053] 首先，将所有需要张拉的预应力主筋10都套上本发明的张拉锚固件3上，张拉锚固件3可采用实施例1-3中的任一种加以实现，它类似于现有的螺母结构，比螺母多了一个穿装主钢筋的沉筋孔，增加了一个与主钢筋镦头相抵的面以防止主钢筋从张拉锚固件3中脱落；
[0054] 其次，对所有主筋10进行镦头，以使所述的张拉锚固件3不会从主筋上脱落； [0055] 第三，按照设计要求编制钢筋笼体，主意要使张拉锚固件3位于主钢盘的两端上； [0056] 第四，用与张拉锚固件3上的螺孔2相配的螺栓4将钢筋笼体中的主筋10的一端与锚固板5相连，另一端与张拉板6相连，张拉板6上连接有张拉部件12；必要时可在张拉板6上设计一个高10毫米，深5毫米的企口7，并在企口中放置挡浆草绳，在与锚固板5相对的一端上旋转好套箍(结构如图6所示)；
[0057] 第五，将上述连接好锚固板5和张拉板6的钢筋笼体(如图5所示)置于桩模中，利用与现有技术相同的喂料和合模装置进行喂料和合模进行混凝土浇注，浇注结束后，再通过拉伸机(可采用液压式或机械式拉伸机)整体张拉张拉部件，对主筋施加预应力；然后再按常规工艺进行离心成型和养护
[0058] 第六，预应力混凝土桩达到脱模强度要求后，采用对称、交错松动螺栓4的方法进行放张工艺，取下螺栓4、锚固板5和张拉板6，所述的张拉锚固件3则留在混凝土桩中，完成脱模，检验合格即可出厂。
[0059] 本发明的混凝土桩与现有的同类桩的最大不同点是采用了螺母式张拉锚固件，其余的浇注、养护等工艺均与现有技术相同，各类参数也与现有的端板式混凝土桩相有，故不再细述。
[0060] 本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。