[实用新型]一种竖向和径向变刚度大承载力复合桩

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程桩基技术领域，具体涉及一种竖向和径向变刚度大承载力复合桩。

背景技术

预制桩可以实行大规模流水线制造，生产效率高、质量稳定，成本相对低廉，且比钻孔桩更加环保被大量应用于土木建设，目前，预制桩是沿海、沿江以及黄淮流域的主流桩型。但传统预制桩如预制管桩、预制实心或空心方桩等，均为上下等截面、等刚度桩，而等截面、等刚度桩因其受力特性不符合桩基承受竖向荷载和弯矩总体上是上大下小的规律，因此，传统预制桩在工程设计上，由桩身材料强度提供的承载力一般大于由桩身几何尺寸提供的承载力，因此桩身材料强度富余，特别是江、浙、沪、津、粤、闽等沿海、沿江沉积、冲击平原地区，软土往往位于桩体上部一定区域，土对桩提供的摩擦力、水平力约束力小，而结构设计又要求桩体上部能够提供较大竖向承载力和水平约束力，这一问题已困扰桩基工程界多年。现行国标《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008提出一种先进的桩基设计方法，即桩基变刚度调平设计，但是，规范同时也提醒结构设计人员，“因预制桩的桩长、桩径、桩身模量是固定的，因此，预制桩不能或难以按变刚度调平原则优化设计。”因此，预制桩应用受限。

而且现有技术的预制桩与桩土间的侧摩阻力与剪力不足。

因此，需要一种新的复合桩以解决上述问题。

实用新型内容

为解决现有技术存在的缺陷，提供一种竖向和径向变刚度大承载力复合桩。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种竖向和径向变刚度大承载力复合桩，包括内桩和外桩，所述内桩为竖向和径向变刚度预制桩，所述外桩包裹在所述内桩的外侧，所述竖向和径向变刚度预制桩包括第一预制桩、第二预制桩和组合插件，所述组合插件包括公插头和母插头，所述第一预制桩的一端设置有所述公插头，所述公插头的一端与所述第一预制桩固定连接，所述公插头的另一端设置有公插头凸台；

所述第二预制桩的一端设置有母插头，所述母插头上设置有凹槽，所述凹槽与所述公插头凸台配合。

更进一步的，所述外桩的外侧设置有螺纹。外桩的外侧设置螺纹，加强了桩土间的侧摩阻力与剪力，因此，桩的承载力大大提高，经济性大大提高；同条件下，竖向和径向变刚度大承载力复合桩与圆柱桩相比，桩侧摩阻力提高 15％～28％。

更进一步的，还包括键销，所述公插头凸台的侧面设置有键槽，所述母插头上设置有键孔，所述键孔与所述键槽对应设置，所述键销通过所述键孔与所述键槽配合连接。通过键销将公插头和母插头刚性连接到一起，连接方式稳定，容易施工。

更进一步的，所述键槽为环形键槽。环形键槽在各个方向均可实现连接，方便施工安装。

更进一步的，所述键孔为楔形键孔，所述键销为楔形键销。楔形键孔和楔形键销容易安装，施工方便，且固定效果更好。

更进一步的，所述公插头凸台的侧面设置有第一螺纹，所述凹槽的内侧设置有第二螺纹，所述螺纹与第二螺纹配合连接。公插头和母插头通过螺纹连接，固定效果较好。

更进一步的，所述第一预制桩为实心桩，所述第二预制桩与所述母插头的连接端为空心的。

更进一步的，所述第一预制桩与所述公插头的连接端为空心的，所述第二预制桩为实心桩。

更进一步的，所述第一预制桩的横截面为圆柱形、方形、X形、Y形或三角形，所述第二预制桩的横截面为圆柱形、方形、X形、Y形或三角形。本实用新型的公插头和母插头的连接方式适用范围较广，可应用于各种横截面形状的预制桩。

更进一步的，所述第一预制桩和第二预制桩的各部分横截面均相同。各段预制桩能够有效保证其竖向承载力和水平约束力。

更进一步的，所述第一预制桩的横截面和第二预制桩的横截面大小不相同。在公插头和母插头两侧的预制桩横截面大小不相同，可以有效节省预制桩的材料。

有益效果：本实用新型的竖向和径向变刚度大承载力复合桩制造及施工简单,桩体上部能够提供较大竖向承载力和水平约束力，同时外桩加强了桩土间的侧摩阻力与剪力，因此，复合桩桩的承载力大大提高，经济性大大提高。

附图说明

图1是竖向和径向变刚度大承载力复合桩的结构示意图；

图2是竖向和径向变刚度大承载力复合桩接头组件的结构示意图；

图3是竖向和径向变刚度大承载力复合桩的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作具体的介绍。