一种新型抗拔桩帽的制作方法

本实用新型涉及地下建构筑物抗浮设计技术领域，特别是涉及一种新型抗拔桩帽。

背景技术：

随着城市的快速发展，越来越多的人口向城市聚集，为了满足剧增人口的用水排水需求，许多超大型的自来水厂和污水处理厂项目得以落地。此类项目的共同特点是需要建造许多超大型水池，如自来水厂中的清水池、折板絮凝平流沉淀池以及污水处理厂中的二次沉淀池以及生物反应池等。此类水池对地基承载力的要求不高，挖方场地的原状土层就能满足其的承载力需求，但是，由于水池埋深较深，池体体积较大，在地下水位较高时，池体本身的自重往往无法满足抗浮设计的要求。

在现有的技术中，多采用抗拔桩体抗浮，但是，对于基底持力层承载力完全满足设计要求而因地下水位较高导致水池的结构自重无法满足抗浮要求的情况，采用抗拔桩抗浮就会存在尴尬。考虑桩体的压拔结合，完全忽略基底持力层的承载能力贡献，设置过多的桩体则会存在很大的浪费；考虑基底持力层的承载能力，仅用少量桩体来抵抗浮力，采用目前的新型抗拔桩帽设计构造方式又不能达到将水池底板的压力直接传递给地基土这种理想的效果，水池底板的压力还是会优先传递到桩体上，严重时甚至可能导致桩体的受压破坏。

上述问题的关键在于，如何保证仅用于抗浮的桩体在受压时能够退出工作，不参与结构受力，而在抗浮受拉时能够有效的发挥作用。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种新型抗拔桩帽，其将桩体受压与受拉的两种受力状态区分开来，能够最大化的利用地基持力层，减少了桩体的设置，有效的降低工程造价。

基于此，本实用新型提供了一种新型抗拔桩帽，包括：

缸体，所述缸体的内部设有腔室，所述缸体的底板上设有与所述腔室相连通的通孔，所述缸体的顶板上设有锚筋；

活塞，所述活塞包括活动板和行程杆，所述活动板设于所述腔室内并可沿所述缸体的轴向运动，所述活动板与所述缸体间隙配合，所述行程杆穿设于所述通孔内，所述行程杆的第一端与所述活动板固定连接，所述行程杆的第二端位于所述缸体外，用于与桩体相连接。

作为优选方案，所述活塞还包括连接件，所述连接件与所述桩体固定连接，所述连接件设有卡槽，所述行程杆的第二端设有与所述卡槽相匹配的卡扣。

作为优选方案，所述腔室设为圆柱形，所述活动板也设为圆柱形。

作为优选方案，所述缸体的高度为50－60mm。

作为优选方案，所述行程杆的长度为20－30mm。

作为优选方案，所述缸体的顶部边缘设有抗剪翼环，所述抗剪翼环与所述缸体的侧壁之间连接有加劲肋。

作为优选方案，所述缸体与所述活塞由金属材料制成。

作为优选方案，所述缸体与所述活塞的表面涂设有防腐材料。

作为优选方案，所述锚筋设有两根以上。

本实用新型实施例提供的一种新型抗拔桩帽，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型提供的新型抗拔桩帽包括缸体和活塞，缸体的内部设有腔室，缸体的底板上设有与腔室相连通的通孔，缸体的顶板设有锚筋，活塞包括活动板和行程杆，活动板设于腔室内并可沿缸体的轴向运动，活动板与缸体间隙配合，行程杆穿设于通孔内，行程杆的第一端与所述活动板固定连接，所述行程杆的第二端位于所述缸体外，用于与桩体相连接。在应用时，当水池的自重大于其受到的浮力，水池下沉，缸体受压向下滑动，基于行程杆的最大行程与缸体的高度，当地基变形不超过缸体的高度及行程杆的最大行程时，活动板始终位于腔室内且不与缸体的顶板相接触，与行程杆相连接的桩体也不与缸体的底板相接触，因此，整个水池下沉的过程只有缸体与地基土受到水池的压力，桩体不会受到水池的压力；当水池的自重小于其受到的浮力，水池上浮，缸体受拉向上滑动，当水池的上浮位移超过前期最大沉降位移后，缸体的底板与活动板相接触并将拉力传递给活塞，活塞再将拉力传递给桩体，桩体受到拉力参与工作，发挥抗拉抗浮的作用。基于此，本新型抗拔桩帽将桩体的受拉和受压这两种受力状态区分开来，使得桩体在受压时能够退出工作，不参与结构受力，而仅在抗浮受拉时发挥作用，该设计有效减少了桩体的设置数量，大幅度降低了工程造价，具有显著的经济效益；另外，新型抗拔桩帽与水池之间通过设置锚筋连接，锚筋能够抵抗拉力，确保新型抗拔桩帽与水池之间不发生受拉破坏，形成可靠连接。

附图说明

图1为本实用新型实施例的新型抗拔桩帽的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的新型抗拔桩帽的俯视图。

图中：1、缸体；11、腔室；12、通孔；2、活塞；21、活动板；22、连接件；23、行程杆；3、桩体；31、端板；4、抗剪翼环；5、加劲肋；6、锚筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区别开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下“第一”信息也可以被称为“第二”信息，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种新型抗拔桩帽，其设置于桩体3上，包括缸体1与活塞2，缸体1的内部设有腔室11，缸体1的顶板上设有多条锚筋6，可充分保证缸体与水池的连接效果，缸体1的底板上设有与腔室11相连通的通孔12，活塞2包括设于缸体1内的活动板21、设于缸体1外的连接件22以及行程杆23，连接件22与桩体3的端板31焊接连接，行程杆23穿设于通孔12中并与活动板21固定连接，连接件22设有卡槽，行程杆23设有与卡槽相匹配的卡扣，行程杆23与连接件22通过卡扣与卡槽实现固定连接，活动板21与缸体1间隙配合并可沿缸体1的轴向做直线运动。

基于上述结构，本实用新型提供的新型抗拔桩帽在应用时，当水池的自重大于其受到的浮力，水池下沉，缸体1受压向下滑动，基于行程杆23的最大行程与缸体1的高度，当地基变形不超过缸体1的高度及行程杆23的最大行程时，活动板21始终位于腔室1内且不与缸体1的顶板相接触，与行程杆23相连接的桩体3也不与缸体1的底板相接触，因此，整个水池下沉的过程只有缸体1与地基土受到水池的压力，桩体3不会受到水池的压力；当水池的自重小于其受到的浮力，水池上浮，缸体1受拉向上滑动，当水池的上浮位移超过前期最大沉降位移后，缸体1的底板与活动板21相接触并将拉力传递给行程杆23，行程杆23再将拉力传递给桩体3，桩体3受到拉力参与工作，发挥抗拉抗浮的作用。基于此，本新型抗拔桩帽将桩体3的受拉和受压这两种受力状态区分开来，使得桩体3在受压时能够退出工作，不参与结构受力，而仅在抗浮受拉时发挥作用，该设计有效减少了桩体3的设置数量，大幅度降低了工程造价，具有显著的经济效益；另外，缸体1的顶端设有锚筋6，锚筋6能够抵抗拉力，确保桩帽与水池之间不发生受拉破坏，形成可靠连接。

进一步的，连接件22与行程杆23通过卡扣与卡槽实现固定连接，实际使用时可先将连接件与桩体3的端板31焊接连接，随后将行程杆23装配至连接件22内，如此，能够实现行程杆23与桩体3的快速连接，有利于提升生产效率。

进一步的，为了保证活动板21能够在腔室11内顺利的滑动，腔室11设为圆柱形，活动板21也设为与腔室11相匹配的圆柱形。

可选地，作为本实用新型提供的新型抗拔桩帽的一种具体实施方式，考虑到水池的沉降，缸体1的高度设为50－60mm，考虑到活动板21具有一定的厚度，行程杆23的长度设为20－30mm。在本实用新型实施例中，缸体1的高度优选50mm，行程杆23的长度优选20mm。

可选地，如图1所示，作为本实用新型提供的新型抗拔桩帽的一种具体实施方式，缸体1的顶部边缘设有抗剪翼环4，抗剪翼环4与缸体1的侧壁之间连接有加劲肋5。抗剪翼环4与加劲肋5的设置进一步提升了新型抗拔桩帽与水池之间的连接力，确保新型抗拔桩帽能够稳定的发挥作用，当然，抗剪翼环4的宽度以及加劲肋5的数量均可根据单桩抗拔承载力计算确定。

具体而言，在本实用新型实施例中，为了保证新型抗拔桩帽的正常使用，缸体1、锚筋6、抗剪翼环4以及加劲肋5均浇筑于地下水池的底板内。

可选地，作为本实用新型提供的新型抗拔桩帽的一种具体实施方式，缸体1与活塞2优选金属材料制成，原料常见，有利于降低生产成本。

进一步的，缸体1与活塞2的表面涂设有防腐材料。如此，防腐材料能够有效阻止地下水腐蚀活塞2与桩体3，当然，施工人员也可以根据现场的地基水土对于钢结构的腐蚀效果合理补充其他防腐措施，以保证该新型抗拔桩帽能够在设计使用年限内正常工作。

综上，本实用新型实施例提供的新型抗拔桩帽具有缸体和活塞，其将桩体受压与受拉的两种受力状态区分开来，能够最大化的利用地基持力层，减少了桩体的设置，有效的降低工程造价。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

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