阅读说明：本技术 制作phc管桩桩尖的方法 (Method for manufacturing PHC tubular pile tip ) 是由 王大磊 王进 于闯 余江利 施珽 林科海 邓小金 于 2019-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及PHC管桩技术领域,提供了一种制作PHC管桩桩尖的方法,采用本发明的方法制作的PHC管桩桩尖,用于在PHC管桩下沉施工时安装在管桩底端；通过封板对PHC管桩的端头进行保护,避免土层进入管桩的内腔中,减少了管桩的断桩机率；通过将封板的中心线、桩尖主体的中心线、桩尖头部的中心线设置在同一直线上,在施打管桩的过程中,确保桩身始终保持垂直；通过设置至少三个斜撑杆,可防止管桩因孤石、硬砂层等的不均匀受力而导致桩尖跑偏；通过在斜撑杆上设置锯齿块,有利于桩尖穿透孤石、硬砂层,提高了PHC管桩在施打时对土层的穿透能力。(The invention relates to the technical field of PHC tubular piles, and provides a method for manufacturing a PHC tubular pile tip, wherein the PHC tubular pile tip manufactured by the method is used for being installed at the bottom end of a tubular pile when a PHC tubular pile is constructed in a sinking way; the end of the PHC tubular pile is protected through the sealing plate, so that a soil layer is prevented from entering an inner cavity of the tubular pile, and the pile breaking probability of the tubular pile is reduced; the central line of the sealing plate, the central line of the pile tip main body and the central line of the pile tip head are arranged on the same straight line, so that the pile body is ensured to be always vertical in the process of driving the tubular pile; by arranging at least three inclined support rods, the deviation of a pile tip caused by uneven stress of a boulder, a hard sand layer and the like of the pipe pile can be prevented; the sawtooth blocks are arranged on the inclined support rods, so that the pile tips can penetrate through the boulder and the hard sand layer, and the penetrating capacity of the PHC tubular pile to the soil layer during driving is improved.)

制作PHC管桩桩尖的方法

技术领域

本发明涉及PHC管桩技术领域，特别涉及一种制作PHC管桩桩尖的方法。

背景技术

目前，PHC管桩因其强度高、施工简便、大幅缩短工期等优点，在房屋建筑、大型公共建筑、水工建筑等领域得到了越来越普遍的应用。PHC管桩桩身混凝土的强度高，可打入密实的砂层和强风化岩层，由于挤压作用，管桩的底端承载力可比原状土质提高70％～80％，管桩的侧面摩阻力提高20％～40％。随着PHC管桩应用的越来越广泛，一些实际施工问题就显现出来。某些土层由于局部存在孤石、硬砂层等，导致PHC管桩在打入地下的过程中非常困难，而且会导致PHC管桩在下沉过程中发生偏移，严重者甚至会损坏桩头。

因此，为了避免PHC管桩在下沉过程中出现损坏，目前常采用的方法是在PHC管桩的底端安装锥形桩尖，以减少断桩机率，但是现有的锥形桩尖在使用过程中仍然会存在穿透力不足的情况；并且在土层中局部存在孤石、硬砂层等的情况下，仍然会导致PHC管桩在下沉过程中发生偏移。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制作PHC管桩桩尖的方法，采用该方法制作的PHC管桩桩尖，可用于增强PHC管桩在施打时对土层的穿透能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：制作PHC管桩桩尖的方法，包括以下步骤：

S1、制作直径为D1的圆盘形封板，制作外径为D2的圆柱形桩尖主体，制作圆锥形的桩尖头部，制作至少三个长条形的斜撑杆，制作若干个锯齿块；其中，D2＜D1；

S2、将桩尖头部与桩尖主体的一端固定连接，将封板与桩尖主体的另一端固定连接，并保证封板的中心线、桩尖主体的中心线和桩尖头部的中心线位于同一直线上；

S3、在每个斜撑杆上沿其长度方向间隔固定至少两个锯齿块；

S4、将至少三个斜撑杆圆周均布设置在桩尖主体的周围，并将斜撑杆的一端与桩尖主体固定连接，将斜撑杆的另一端与封板固定连接。

进一步的，在步骤S1中，还包括制作加强件，所述加强件的数量与斜撑杆的数量相等；在步骤S3中，还包括将加强件以桩尖主体为中心、圆周均布固定在封板上；在步骤S4中，所述斜撑杆的另一端通过加强件与封板连接。

进一步的，所述加强件为长条形结构，在步骤S3中，所述加强件的长度方向沿封板的径向设置。

进一步的，在步骤S3中，还包括将加强件的一端与桩尖主体的外表面固定连接。

进一步的，在步骤S1中，封板制作完成后，将由一圈钢带所构成的定位筒固定在封板的外周面上，并保证定位筒的中心线与封板的中心线位于同一直线上。

进一步的，在步骤S3中，还包括将加强件的另一端与定位筒的内表面固定连接。

进一步的，所述封板上未设置桩尖主体的表面与所述定位筒的端面平齐。

进一步的，所述斜撑杆与所述桩尖主体之间的夹角为α，其中，10°≤α≤80°。

进一步的，所述封板、桩尖主体、桩尖头部、斜撑杆、锯齿块均采用钢材制作。

本发明的有益效果是：采用本发明的方法制作的PHC管桩桩尖，用于在PHC管桩下沉施工时安装在管桩底端；通过封板对PHC管桩的端头进行保护，避免土层进入管桩的内腔中，减少了管桩的断桩机率；通过将封板的中心线、桩尖主体的中心线、桩尖头部的中心线设置在同一直线上，在施打管桩的过程中，确保桩身始终保持垂直；通过设置至少三个斜撑杆，可防止管桩因孤石、硬砂层等的不均匀受力而导致桩尖跑偏；通过在斜撑杆上设置锯齿块，有利于桩尖穿透孤石、硬砂层，提高了PHC管桩在施打时对土层的穿透能力。

附图说明

图1是本发明的PHC管桩桩尖的立体图；

图2是本发明的PHC管桩桩尖的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是将PHC管桩桩尖与PHC管桩连接后的结构示意图。

图中附图标记为：1-封板，2-桩尖主体，3-桩尖头部，4-斜撑杆，5-锯齿块，6-加强件，7-定位筒，8-PHC管桩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明实施例的制作PHC管桩桩尖的方法，包括以下步骤：

S1、制作直径为D1的圆盘形封板1，制作外径为D2的圆柱形桩尖主体2，制作圆锥形的桩尖头部3，制作至少三个长条形的斜撑杆4，制作若干个锯齿块5；其中，D2＜D1；

S2、将桩尖头部3与桩尖主体2的一端固定连接，将封板1与桩尖主体2的另一端固定连接，并保证封板1的中心线、桩尖主体2的中心线和桩尖头部3的中心线位于同一直线上；

S3、在每个斜撑杆4上沿其长度方向间隔固定至少两个锯齿块5；

S4、将至少三个斜撑杆4圆周均布设置在桩尖主体2的周围，并将斜撑杆4的一端与桩尖主体2固定连接，将斜撑杆4的另一端与封板1固定连接。

本实施例中，所述封板1、桩尖主体2、桩尖头部3、斜撑杆4、锯齿块5均采用钢材制作。采用本发明实施例的方法制作的PHC管桩桩尖，用于在PHC管桩8下沉施工时安装在管桩底端，起引导和封堵的作用，不仅可平衡管桩底端的承受应力，避免管桩因局部应力过大而破坏，而且可增强PHC管桩8在施打时对土层的穿透能力，并保证桩身的垂直度，减少断桩机率。

具体的，如图1至图3所示，所述封板1为圆盘形结构，其可以采用钢板制作而成。所述封板1的作用是用于封堵PHC管桩8底端的开口，使用时，将封板1固定在PHC管桩8的底端，当PHC管桩8在下沉的过程中，通过封板1的阻挡作用，避免土层进入PHC管桩8的内腔中，减少了PHC管桩8的断桩机率。

如图1、图2所示，所述桩尖主体2为圆柱形结构，其可以采用圆钢制作而成，也可以采用钢管制作而成。所述桩尖头部3为圆锥形结构，其可以采用圆钢加工而成，也可以采用钢板加工而成。在步骤S2中，所述桩尖头部3焊接在桩尖主体2的一端，且桩尖头部3上与桩尖主体2连接位置的外径等于所述桩尖主体2的外径；所述桩尖主体2的另一端焊接在封板1的表面上，且使封板1的中心线、桩尖主体2的中心线和桩尖主体2的中心线位于同一直线上，这样在PHC管桩8下沉的过程中，能确保桩身始终保持垂直。

如图1至图3所示，所述斜撑杆4可以采用型钢制作而成，也可以采用钢板制作而成。每个斜撑杆4的一端焊接在封板1的表面上，斜撑杆4的另一端焊接在桩尖主体2的外表面上；优选的，如图2所示，针对同一个斜撑杆4，斜撑杆4的一端焊接在封板1的表面上、且靠近封板1表面边缘的位置处，斜撑杆4的另一端焊接在桩尖主体2的外表面上、且靠近桩尖主体2与桩尖头部3连接位置处。所述斜撑杆4与所述桩尖主体2之间的夹角为α，其中，10°≤α≤80°；优选的，30°≤α≤50°。通过设置斜撑杆4，首先增加了PHC管桩桩尖的强度和刚度，其次在PHC管桩8下沉的过程中，起定位作用，防止管桩因孤石、硬砂层等的不均匀受力而导致桩尖跑偏。

如图1至图3所示，每个斜撑杆4上沿其长度方向间隔设置有至少两个锯齿块5。所述锯齿块5可以采用钢材制作而成，制作完成后，锯齿块5焊接在斜撑杆4上。通过设置锯齿块5，有利于桩尖穿透孤石、硬砂层；当将桩尖安装至管桩的底端后，能提高PHC管桩8在施打时对土层的穿透能力。

为了进一步提高封板1的强度和刚度，作为优选方案，在步骤S1中，还包括制作加强件6，所述加强件6的数量与斜撑杆4的数量相等；在步骤S3中，还包括将加强件6以桩尖主体2为中心、圆周均布固定在封板1上；在步骤S4中，所述斜撑杆4的另一端通过加强件6与封板1连接。如图1、图2所示，所述加强件6可以采用钢棒、钢板、扁钢等制作而成，加强件6焊接在封板1的表面，对封板1起到加强的作用，斜撑杆4的端部焊接在该加强件6上，进而实现斜撑杆4通过加强件6与封板1的连接。

进一步的，所述加强件6为长条形结构，在步骤S3中，所述加强件6的长度方向沿封板1的径向设置。在步骤S3中，还包括将加强件6的一端与桩尖主体2的外表面固定连接。如图1、图2所示，所述加强件6的一端焊接在桩尖主体2的外表面上，进而增加了桩尖的结构强度。

为了进一步提高PHC管桩桩尖在下沉过程中的稳定性，作为优选方案，在步骤S1中，封板1制作完成后，将由一圈钢带所构成的定位筒7固定在封板1的外周面上，并保证定位筒7的中心线与封板1的中心线位于同一直线上。如图1至图3所示，所述定位筒7的外径与PHC管桩8的外径相等，该定位筒7的内径与封板1的外径相等，所述定位筒7在桩尖下沉的过程中起定位作用，防止桩尖发生偏移。为进一步提高PHC管桩桩尖的强度和刚度，优选的，在步骤S3中，还包括将加强件6的另一端与定位筒7的内表面固定连接。具体的，加强件6的另一端焊接在定位筒7的内表面上。进一步，所述封板1上未设置桩尖主体2的表面与所述定位筒7的端面平齐。如图2所示，所述封板1的上表面设置有桩尖主体2，而封板1的下表面未设置桩尖主体2，因此，封板1的下表面与桩尖主体2的下端面平齐。

PHC管桩桩尖在采用本发明实施例的方法制作完成后，按照图4所示，将桩尖固定在PHC管桩8的底端，具体的，首先使封板1与PHC管桩8的底端抵接后，然后将定位筒7与PHC管桩8焊接，并保证桩尖主体2的中心线与PHC管桩8的中心线位于同一直线上，然后将桩尖头部3的中心线对准地面上的点位即可施打PHC管桩8，PHC管桩8下沉过程中的摩擦力分别通过桩尖头部3传递给桩尖主体2，通过斜撑杆4传递给加强件6，然后再通过桩尖主体2和加强件6传递给封板1，再通过封板1传递给PHC管桩8，所述定位筒7在该过程中起到连接管桩和桩尖的作用，并起到定位的作用。