本實用新型涉及土木建筑工程領域，特別是涉及一種變徑預制混凝土空心樁及建筑基礎結構。

背景技術：

隨著混凝土技術的發展，混凝土管樁的技術也日趨成熟，除應用于工業、民用建筑外，還廣泛應用于橋梁、港口、鐵路或水利工程等各領域。

竹節樁為預制混凝土樁的一種，竹節樁的管樁主體表面沿軸向間隔分布有向外凸出的加強環，利用加強環與土壤的摩擦來增加管樁的承載力。正是由于竹節樁具有向外凸出的加強環，在搬運過程中，加強環極易與外界磕碰，而現有竹節樁的加強環的長度均較短，因此易被磕破，從而影響了樁體的整體結構強度。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題，提供一種變徑預制混凝土空心樁，用于解決現有竹節樁加強環易被磕破，影響使用的問題。

本實用新型是這樣實現的：

一種變徑預制混凝土空心樁，包括鋼筋混凝土樁體以及至少位于鋼筋混凝土樁體一端的金屬端板，所述樁體包括混凝土主體與設置于混凝土主體內的鋼筋籠，所述鋼筋籠包括沿樁體長度方向設置的主筋以及圍繞主筋設置的箍筋；所述樁體內設置有貫穿樁體兩端的中心通孔，樁體在長度方向上間隔設置有兩處以上截面四周向內縮進的瘦身段。

進一步的，所述鋼筋混凝土主體的外周截面為方形或三角形。

進一步的，所述鋼筋混凝土樁體的一端端面設置有所述金屬端板，另一端連接有錐形的樁尖。

進一步的，所述鋼筋混凝土樁體的兩端均設置有所述金屬端板。

進一步的，設有所述金屬端板的樁體端頭設有樁套箍。

進一步的，所述樁體兩端的箍筋配筋密度大于樁體中部的箍筋配筋密度。

進一步的，所述瘦身段的長度等于兩相鄰瘦身段之間的間隔長度。

進一步的，所述主筋為預應力鋼筋，所述箍筋為熱軋圓盤條。

進一步的，所述樁體橫截面上分布為8條以上主筋。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了另一技術方案：

一種建筑基礎結構，所述承壓建筑基礎結構包括兩個以上混凝土樁，所述混凝土樁為以上所述的變徑預制混凝土空心樁，所述變徑預制混凝土空心樁上下兩端首尾連接。

本實用新型具有如下優點：區別于現有的混凝土竹節樁采用向外凸出的加強環結構，易磕碰破損，本實用新型變徑預制混凝土空心樁在樁體上間隔設置兩處以上向內縮進的瘦身段，從而不僅有效利用樁間土的擠土效應提高樁基承載能力，同時樁體外周不易因磕碰破損，便于搬運。

附圖說明

圖1a為本實用新型具體實施方式中變徑預制混凝土空心樁的結構示意圖；

圖1b為本實用新型具體實施方式中變徑預制混凝土空心樁的結構示意圖；

圖2為本實用新型具體實施方式中變徑預制混凝土空心樁的配筋示意圖；

圖3b為圖2中1-1處截面的配筋示意圖；

圖4為兩變徑預制混凝土空心樁上下首尾連接的示意圖；

圖5a為變徑預制混凝土空心樁沉樁過程的受力示意圖；

圖5b為變徑預制混凝土空心樁做承壓樁使用時的受力示意圖；

圖5c為變徑預制混凝土空心樁做抗拔樁使用時的受力示意圖；

圖6為實用新型具體實施方式中建筑基礎結構的結構示意圖。

標號說明：

1、預制混凝土空心樁；2、金屬端板；3、樁套箍；4、樁尖；11、瘦身段；

12、鋼筋籠；13、通孔；110、混凝土主體；121、主筋；

122、箍筋。

具體實施方式

為詳細說明本實用新型的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。

請參閱圖1a至圖5c，本實用新型實施例提供了一種變徑預制混凝土空心樁，所述制混凝土空心樁是預制樁的一種。預制樁，是在工廠或施工現場制成的各種材料、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。建筑施工領域采用較多的預制樁主要是混凝土預制樁和鋼樁兩大類。

本實施例所述變徑預制混凝土空心樁1包括鋼筋混凝土樁體以及至少位于鋼筋混凝土樁體一端的金屬端板2，所述樁體包括混凝土主體110與設置于混凝土主體內的鋼筋籠12，所述鋼筋籠12包括沿樁體長度方向設置的主筋121以及圍繞主筋121設置的箍筋122；所述樁體內設置有貫穿樁體兩端的中心通孔13，樁體在長度方向上間隔設置有兩處以上截面四周向內縮進的瘦身段11。

所述瘦身段是相對于樁體長度方向上，外周未向中心縮進的樁身段而言的。在本實施例中，瘦身段是由樁身橫截面外周向中心縮進10mm～30mm而形成的，每個瘦身段的長度不小于300mm，在全樁長度范圍內形成兩段以上瘦身段，兩相鄰的瘦身段之間的間距為850mm。

在其他實施例中，所述瘦身段的縮進距離以及兩相鄰瘦身段之間的間距可根據實際情況進行相應的調整，但兩瘦身段之間的間距不宜太小。優選的，所述瘦身段的長度不小于300mm，而兩瘦身段之間的間距不小于300mm。

如圖1a所示，所述變徑預制混凝土空心樁1兩端的端頭是平的，在所述鋼筋混凝土樁體的兩端均設置有所述金屬端板2。

如圖1b所示，所述變徑預制混凝土空心樁1的一端端頭是平的，設置有金屬端板2，而樁體的另一端向中部漸收形成錐形的樁尖4。

該變徑預制混凝土空心樁1可以作為承壓樁與抗拔樁使用，在使用時，可以單根使用，也可以將兩根以上空心樁上下首尾連接起來使用。單根使用時優選圖1b所示的樁體。如圖4所示，為兩混凝土空心樁1連接的示意圖，其中，兩混凝土空心樁1上下縱向首尾連接，連接時，上空心樁的下端金屬端板3與上空心樁的上端金屬端板對接，并通過焊接等方式固定在一起。在多根樁串聯使用時，為了便于打樁，最底下一根樁使用圖1b所示的樁體。

本實施例變徑預制混凝土空心樁相對傳統竹節方樁的環形細肋在運輸和堆放上更加結實牢固，不易磕碰破壞；相對傳統空心方樁在截面上縮進，可節約混凝土用量；變徑方樁不需設置吊環，在運輸吊裝過程中可將吊索綁扎在縮進腰身上。

該變徑預制混凝土空心樁可用于承壓樁與抗拔樁使用，請參閱圖5a至圖5c，其中“→”代表外界對樁體的作用力，如圖5a所示，變徑預制混凝土空心樁在初次沉樁過程中，沉樁與土體摩擦僅作用于樁體的外徑上，縮進的瘦身段所受摩擦阻力可忽略不計，相對傳統竹節方樁沉樁過程中產生的阻力小，更易于沉樁，且不易破壞。如圖5b和圖5c所示，隨著沉樁數量增多，已沉入就位的樁在樁間土擠壓下，樁周土向樁身提供指向樁身的握裹作用力。待上部結構施工完成，地面荷載加載后，樁建筑結構沉降趨近穩定，樁間土體擠壓密實也趨近穩定，在結構樁體承受向上或向下的作用力時，擠壓密實的樁間土握裹變徑方樁，在樁縮進腰身處產生一定的樁端豎向阻力及樁身側向摩擦阻力，有效提高樁基承載力。

如圖3b所示，本實施例中，所述變徑預制混凝土空心樁1外周的橫截面的方形，且四角采用圓弧倒角過程。所述鋼筋籠12中的主筋121的個數為8根，主筋121沿方形橫截面的四個邊設置，箍筋122螺旋圍繞主筋121的外周設置。

如圖2所示，優選的，在本實施例中，在樁體長度方向箍筋122的配筋密度是有變化的，在樁體的首尾兩端為配筋加密區，樁體中部為配筋非加密區，其中，配筋加密區的箍筋配筋密度要大于非加密區，即配筋加密區的箍筋的纏繞密度要大于非加密區。箍筋采用非均勻配筋方式，提高樁體兩端的結構強度，可減少打樁時樁體兩端破損的問題。

而在一些其他實施例中，所述箍筋也可采用均勻配筋方式，即在就要樁體長度方向上箍筋122的纏繞密度是均勻不變的。

優選的，在本實施例中，所述主筋121為預應力鋼筋，所述箍筋122為熱軋圓盤條。而在一些其他實施例中，所述箍筋122還可以是鋼絞線或螺紋鋼筋。

實施例中，所述樁體外周的橫截面為方形，而在另一些實施方式中，所述鋼筋混凝土主體的外周截面還可以、圓形、三角形或正多邊形等。

如圖1a和圖1b所示，為提高樁體兩端的結構強度，防止端頭破損，在圖1a所示的樁體的兩端設有樁套箍3，在圖1b所示的樁體的上端設置有樁套箍3。

上述各實施例所述的變徑預制混凝土空心樁可以應用于建筑基礎結構，例如：

1、建筑承壓樁，承壓樁又稱為豎向抗壓樁，目前大多數建筑樁基礎為抗壓樁，

2、建筑抗拔樁，也叫做抗浮樁，是指當建筑工程地下結構如果有在低于周邊土壤水位的部分時，為了抵消土壤中水對結構產生的上浮力而打的樁。

如圖6所示，所述建筑基礎結構包括設置于建筑底部，深入地下的變徑預制混凝土空心樁1，所述變徑預制混凝土空心樁為上述各實施例所述的變徑預制混凝土空心樁，變徑預制混凝土空心樁1的數量為2個以上，變徑預制混凝土空心樁1之間在豎直方向上首尾相連。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效形狀或結構變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。