[发明专利]FRP套管与钢管预制装配式组合螺旋桩及成桩方法

说明书

本发明公开了一种FRP套管与钢管预制装配式组合螺旋桩及成桩方法，组合螺旋桩包括若干节桩体连接装配而成；每节桩体均包括桩身管材及设在端部用于桩体间连接的连接板；桩身管材包括钢管，在钢管外套有FRP管材，FRP管材和钢管之间设有成桩用聚合物砂浆容腔；连接板上设置槽口和连接钢筋；两段桩体之间的采用销子通过槽口连接，首节桩的桩身上固定有螺旋叶片；该组合螺旋桩还设有施扭连接器。本发明预制成型，现场组装，成桩时可以充分利用了FRP复合材料轻质高强，密封性好，耐腐蚀性好的特点，且钢管内外有聚合物及混凝土的双重保护，钢管不易腐蚀，可在高盐腐蚀环境下安全使用；且成桩操作方便。

技术领域

本发明涉及一种基础工程用桩基构件，特别是一种FRP套管与钢管预制装配式组合螺旋桩，该桩可用于海洋、潮湿、盐渍等恶劣环境工程结构桩基础中；本发明还涉及一种成桩方法。

背景技术

海洋等高盐腐蚀环境下，钢桩和钢筋混凝土桩的耐久性问题非常突出，因高盐腐蚀环境下土体中含有较高的盐分或者酸性离子，会使得钢管桩快速锈蚀，承载能力会迅速衰减，钢筋混凝土桩中钢筋虽有混凝土的保护，但高氯离子含量环境使得混凝土对钢筋保护作用大大降低，混凝土中钢筋失去混凝土保护后会迅速锈蚀，因此，在高盐腐蚀环境下的桩基础防腐至关重要。

因此，研究具有轻质高强，密封性好，耐腐蚀性好的可以在高盐腐蚀环境下应用能很好的成桩材料可以有效地解决工程中的防腐问题，具有很好的经济和社会效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构设计巧妙，轻质高强，密封性好，耐腐蚀性好的FRP套管与钢管预制装配式组合螺旋桩。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了前述FRP套管与钢管预制装配式组合螺旋桩的成桩方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明公开了一种FRP套管与钢管预制装配式组合螺旋桩，该组合螺旋桩包括若干节桩体连接装配而成；

每节桩体均包括桩身管材及设在端部用于桩体间连接的连接板；

桩身管材包括钢管，在钢管外套有FRP管材，FRP管材和钢管之间设有成桩用聚合物砂浆容腔；连接板由不锈钢板材制成，连接板上设置有位于中部的板孔和位于边部的连接用槽口，在连接板的一侧板面上还竖向设置有处于成桩用聚合物砂浆容腔内的若干连接钢筋；通过在成桩用聚合物砂浆容腔内浇筑聚合物砂浆，将每一节桩体的 FRP管材、钢管和上下两端的连接板连成一体；

两段桩体之间的连接均采用销子通过槽口实现安装连接，销子与槽口形状匹配；最底部的桩体为首节桩，其余桩体为加长节桩；在首节桩的桩头上固定安装有桩尖，首节桩的桩身上固定有螺旋叶片；

在每段桩体顶部的连接板上设置有扭矩键槽。

本发明所述的FRP套管与钢管预制装配式组合螺旋桩，其进一步优选的技术方案是：所述的桩尖采用钢材制成并与桩尖钢板固定连接；桩尖钢板上设置有槽口，桩尖钢板与首节桩端部的连接板采用销子连接成一整体。

本发明所述的FRP套管与钢管预制装配式组合螺旋桩，其进一步优选的技术方案是：销子的形状优选为工字型、Z型或框型。

本发明还公开了一种如以上技术方案所述的FRP套管与钢管预制装配式组合螺旋桩的成桩方法，其步骤如下：

（1）准备FRP套管钢管预制装配式组合螺旋桩的各个配件，其中首节桩的FRP管材和螺旋叶片通过真空导入成型工艺一体化制作；加长节桩FRP管材采用缠绕或拉挤成型方式制作；

（2）将桩尖与桩尖钢板焊接固定；