一種預製鋼骨鋼管基礎的製作方法

2023-08-13 13:20:41 1

本實用新型涉及預製樁技術領域，特別是涉及一種預製鋼骨鋼管基礎。

背景技術：

隨著社會的不斷發展，各種橋梁和塔架的使用量大幅上升。由於使用條件大多較為複雜，直接進行現場混凝土澆築，既不方便，又會浪費大量的施工時間，因此會大量使用預製樁。通過直接使用預製樁，減少或避免了現場混凝土澆築造成的施工難度，減少了施工周期。

預製樁，是在工廠或施工現場製成的各種材料、各種形式的樁(如木樁、混凝土方樁、預應力混凝土管樁、鋼樁等)，用沉樁設備將樁打入、壓入或振入土中。常用較多的預製樁主要是混凝土預製樁和鋼樁兩大類。混凝土預製樁能承受較大的荷載、堅固耐久、施工速度快，但其施工對周圍環境影響較大，常用的有混凝土實心方樁和預應力混凝土空心管樁。鋼樁主要是鋼管樁和H型鋼樁兩種，都在工廠生產完成後運至工地使用。

現有的預製樁為混凝土灌注樁，需要使用鋼筋，先綁定鋼筋結構，然後放置模具，最後進行混凝土澆築。基礎澆築成型與挖掘基坑之間必須有先後順序，即必須在挖掘基坑後才能進行基礎澆築成型，受季節限制較大，工期較長。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供了一種預製鋼骨鋼管基礎，結構簡單，減小基礎橫截面的銅絲，答覆提升下壓承載力。

為解決上述技術問題，本實用新型實施例提供了一種預製鋼骨鋼管基礎，包括鋼管、鋼骨和至少一個地腳螺栓，所述鋼骨設置在所述鋼管內，所述地腳螺栓的底端設置在所述鋼管與所述鋼骨之間，頂端設置在所述鋼管外，所述鋼管的底端通過鋼板密封焊接，所述鋼管與所述鋼骨之間填充有混凝土。

其中，所述鋼管與所述鋼骨的高度相等。

其中，所述鋼管和/或所述鋼骨的表面設置有防腐塗層。

其中，所述鋼管為圓鋼管或方鋼管。

其中，所述鋼骨為工字鋼焊接或栓接的鋼骨。

其中，所述地腳螺栓為J形地腳螺栓或L形地腳螺栓。

其中，還包括設置在所述鋼管頂端的法蘭。

其中，所述鋼管為方鋼管，所述鋼骨為4個工字鋼焊接的鋼骨，所述鋼骨的外邊與所述鋼管之間的間距相等。

本實用新型實施例所提供的預製鋼骨鋼管基礎，與現有技術相比，具有以下優點：

本實用新型實施例提供的預製鋼骨鋼管基礎，包括鋼管、鋼骨和至少一個地腳螺栓，所述鋼骨設置在所述鋼管內，所述地腳螺栓的底端設置在所述鋼管與所述鋼骨之間，頂端設置在所述鋼管外，所述鋼管的底端通過鋼板密封焊接，所述鋼管與所述鋼骨之間填充有混凝土。

所述預製鋼骨鋼管基礎，通過利用鋼管對混凝土全截面約束的性能，以及鋼骨對混凝土延性的提高，減小基礎截面尺寸的同時，大幅提高下壓承載力。同常規基礎比較，所述預製鋼骨鋼管基礎通過使用鋼骨代替鋼筋，用鋼管對混凝土的全截面約束性能代替箍筋對混凝土的部分約束作用。在減小基礎截面尺寸，減小基礎高度的情況下，獲得較高的下壓承載力。基礎截面尺寸在滿足塔腳板及基坑開挖的情況下，可儘量縮小，減少了材料的消耗。基礎澆築成型與挖掘基坑可同時進行，施工速度快，不受季節限制。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的預製鋼骨鋼管基礎的一種具體實施方式的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的預製鋼骨鋼管基礎的另一種具體實施方式的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的預製鋼骨鋼管基礎的再一種具體實施方式的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參考圖1-3，圖1為本實用新型實施例提供的預製鋼骨鋼管基礎的一種具體實施方式的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的預製鋼骨鋼管基礎的另一種具體實施方式的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的預製鋼骨鋼管基礎的再一種具體實施方式的結構示意圖。

在一種具體實施方式中，所述預製鋼骨鋼管基礎，包括鋼管10、鋼骨20和至少一個地腳螺栓30，所述鋼骨20設置在所述鋼管10內，所述地腳螺栓30的底端設置在所述鋼管10與所述鋼骨20之間，頂端設置在所述鋼管10外，所述鋼管10的底端通過鋼板40密封焊接，所述鋼管10與所述鋼骨20之間填充有混凝土。

在本實用新型中，在所述鋼管10的底部焊接的鋼板40的形狀可以與所述鋼管10的形狀相同，也可以不同。例如，圓形鋼管10也可以配圓形焊接鋼板40，也可以配方形焊接鋼板40。而焊接鋼板40的形狀與鋼管10的形狀相同時，其參數可以與鋼管10橫截面參數相同，也可以不同，即焊接鋼板40可以是完全與鋼管10的底部完全配合的焊接鋼板40，也可以是比鋼管10的橫截面大的焊接鋼板40，本實用新型對此不做具體限定。

所述預製鋼骨鋼管基礎，通過利用鋼管10對混凝土全截面約束的性能，以及鋼骨20對混凝土延性的提高，減小基礎截面尺寸的同時，大幅提高下壓承載力。同常規基礎比較，所述預製鋼骨20鋼管10基礎通過使用鋼骨20代替鋼筋，用鋼管10對混凝土的全截面約束性能代替箍筋對混凝土的部分約束作用。在減小基礎截面尺寸，減小基礎高度的情況下，獲得較高的下壓承載力。基礎截面尺寸在滿足塔腳板及基坑開挖的情況下，可儘量縮小，減少了材料的消耗。基礎澆築成型與挖掘基坑可同時進行，施工速度快，不受季節限制。

所述預製鋼骨20鋼管10基礎主要用於硬質、整體性好且基巖裸露(或覆蓋層及風化層淺)，或者碎石狀地基的塔基上。由於該種基礎下壓承載力突出，故主要用於工程直線塔、轉角塔等的下壓腿。

在一種具體實施方式中，所述鋼管10與所述鋼骨20的高度相等，由於該基礎與現有的常規擠出比較，可以在減小基礎橫截面的尺寸的，減小基礎高度的情況下愛，獲得較高的下壓承載力，基礎截面尺寸在滿足塔腳板及基坑開挖的情況下，可儘量縮小；長度可比地腳螺栓30長度增加500mm。

本實用新型中的預製鋼管鋼骨基礎，一般採用冷彎成型的鋼管10(圓鋼管或方鋼管均可)，鋼骨20則由熱軋工字鋼焊接或栓接而成，管內採用混凝土填充，地腳螺栓30可直接預埋進基礎內，達到養護期後即成型。基礎製作完畢後，應進行防腐塗層施工處理：鋼管10及鋼骨20應表面除鏽，一般採用高壓無氣噴塗方法進行防腐塗層處理。

而預製鋼管鋼骨基礎的製作過程可在預製工廠完成，然後直接運送到工地使用即可。

因此，所述鋼管10和/或所述鋼骨20的表面設置有防腐塗層。

所述鋼管10為圓鋼管10或方鋼管10。

需要指出的是，本實用新型對所述防腐塗層的類型以及厚度不做具體限定，對鋼管10的尺寸不做具體限定。

通過試驗結果及有限元分析，得出結論：①、隨著混凝土強度的提高，組合樁的承載力得到提高而延性有所下降；②、鋼管10的寬厚比(方鋼管10)或者徑厚比(圓鋼管10)越小，鋼管10對核芯混凝土的約束能力越強，組合樁的承載力和延性也就越高；③、隨著鋼骨20用量的增加，組合樁的承載力和延性明顯提高。

使用者可以根據上述的結論，根據需求設計預製鋼骨鋼管基礎的鋼管10的寬厚比或者徑厚比以及鋼骨20用量，達到需要的預製基礎。

本實用新型中的地腳螺栓30，一般使用J形地腳螺栓30或L形地腳螺栓30。

為方便與其它的部件連接，所述預製鋼骨鋼管基礎還包括設置在所述鋼管10頂端的法蘭。

在一種就推實施方式中，所述鋼管10為方鋼管10，所述鋼骨20為4個工字鋼焊接的鋼骨20，所述鋼骨20的外邊與所述鋼管10之間的間距相等。

需要指出的是，本實用新型對所述鋼管10、鋼骨20的材質以及尺寸不做具體限定，一般根據使用需求，選擇合適類型以及尺寸的鋼管10、鋼骨20。

本實用新型中的預製鋼骨鋼管基礎成型後，由運輸車輛送抵施工現場。基坑可配合全過程機械化施工，採用機械成孔，用吊裝設備將基礎整體吊裝進基坑後，回土填滿，強夯回填土層達到穩定，即可開展組塔工作，大大減少現場施工時間。

本實用新型中的預製鋼骨鋼管基礎適用地質範圍廣，具有施工工程量小、材料消耗低、施工簡易、機械化施工便利等優點。由於基礎主柱可調性(高度)較大，其靈活性較強，能填補鐵塔長短腿與自然地形、地貌之間的差距。

本實用新型中的預製鋼骨鋼管基礎對土體擾動小，能充分發揮原狀土的承載力；

預製鋼管鋼骨基礎植入土體後與原狀土緊密結合在一起，能夠充分發揮原狀土承載力高的優勢，承擔下壓荷載。

施工作業面小，能有效減少土方施工；施工速度快，施工不受季節限制；

預製鋼管鋼骨基礎與混凝土灌注樁比，基礎澆築成型和挖掘基坑可同時進行，施工速度快，不受季節限制，加快工程進度，縮短工期80％以上；

機械化作業程度高，本實用新型中的預製鋼管鋼骨基礎，可在預製工廠進行加工製作，地腳螺栓30可直接預埋進基礎內，再經過運輸及現場吊裝或打樁成型。減少現場人工作業難度，極大的提高了施工效率；

經濟效益和社會效益好，本實用新型中的預製鋼管鋼骨基礎結構簡單，減小基礎截面尺寸的同時，大幅提高下壓承載力，減少了材料消耗；批量生產時造價低；對周圍環境影響較小，不破壞環境。

綜上所述，本實用新型實施例提供的預製鋼骨鋼管基礎，通過利用鋼管對混凝土全截面約束的性能，以及鋼骨對混凝土延性的提高，減小基礎截面尺寸的同時，大幅提高下壓承載力。同常規基礎比較，所述預製鋼骨鋼管基礎通過使用鋼骨代替鋼筋，用鋼管對混凝土的全截面約束性能代替箍筋對混凝土的部分約束作用。在減小基礎截面尺寸，減小基礎高度的情況下，獲得較高的下壓承載力。基礎截面尺寸在滿足塔腳板及基坑開挖的情況下，可儘量縮小，減少了材料的消耗。基礎澆築成型與挖掘基坑可同時進行，施工速度快，不受季節限制。

以上對本實用新型所提供的預製鋼骨鋼管基礎進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護範圍內。