本实用新型涉及建筑预应力技术领域，特别涉及一种离心微预应力空心方桩及其模具。
背景技术：
现有技术一般是采用开口模具制造空心方桩，在模具放入钢筋笼，在钢筋笼内置一条中空钢管，浇注混凝土并振实后用卷扬机将内置的钢管抽拉出来形成中空，蒸汽快速养护桩身混凝土达到强度即可脱模为成品桩。
这种采用开口模具生产工艺比较古老。其内置钢管是为了减少混凝土用量，减较桩身重量。其采用振动器振实浇注的混凝土，然后抽拉钢管形成中空混凝土方桩。其存在多方面的质量问题：
1、混凝土采用振动器振实的效果不及离心机离心密实性好，人工振实操作不到位，桩身混凝土质量存在安全防患。混凝土在振动器振动时，混凝土的骨料沉降造成混凝土各组份分层，造成桩身的轴心承载受力不匀，桩身结构受力整体性能差。
2、抽拉时内置抽芯钢管会造成上面混凝土塌裂、塌落，断层、断裂等质量问题，隐密性的质量缺陷多，不易检查发现，不但严重危害桩身承载能力，且缺陷处容易受腐蚀而影响地基寿命。
3、内置的钢筋笼采用点位垫块，不易垫正垫直，浇注混凝土或振动器振密时均会造成钢筋笼偏位造成桩身钢筋保护层不标准，这严重影响桩的使用寿命。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种离心微预应力空心方桩及其模具，用于解决上述问题。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种离心微预应力空心方桩，其改进之处在于，所述离心方桩包括方桩本体、钢筋笼和桩帽，其中，所述方桩本体为离心成型，所述方桩本体的内部中空设置；所述钢筋笼设于所述方桩本体内，用于为所述方桩本体提供支撑；所述桩帽设于所述方桩本体的端部，所述桩帽与所述钢筋笼固定连接。
进一步地，在上述的一种离心微预应力空心方桩中，所述钢筋笼包括多条螺纹钢和钢丝，多条所述螺纹钢在所述方桩本体的方形框架内部均匀分布，所述钢丝在空间上依次沿多条所述螺纹钢的外壁缠绕设置。
进一步地，在上述的一种离心微预应力空心方桩中，多条所述螺纹钢的端部均设有螺纹。
进一步地，在上述的一种离心微预应力空心方桩中，所述端帽包括外框和端板，所述外框垂直所述端板并套设于所述方桩本体的端部设置，所述端板与所述方桩本体的端面贴合设置，所述端板上设有通孔，所述通孔用于穿过所述螺纹钢。
进一步地，在上述的一种离心微预应力空心方桩中，于所述方桩本体内设有钢筋套筒，所述钢筋套筒的一端套设于所述螺纹钢端部的外壁，所述钢筋套筒的另一端不伸出所述方桩本体的端面设置。
进一步地，在上述的一种离心微预应力空心方桩中，所述钢筋套筒的内壁设有螺纹。
进一步地，在上述的一种离心微预应力空心方桩中，于所述方桩本体内靠近端部位置设有网片。
一种离心微预应力空心方桩用模具，所述模具用于生产上述的一种离心微预应力空心方桩，其特征在于，所述模具包括外壳、张拉板、张拉杆和限位板，其中，
所述外壳包括对称设置的上壳体和下壳体，所述外壳的外侧面呈圆柱体，所述外壳的内部空间与所述方桩本体的形状相适配；
所述张拉板设于所述钢筋笼的端部，与所述螺纹钢之间可拆卸连接；
所述张拉杆的一端与所述张拉板连接，另一端与所述限位板连接；
所述限位板与所述壳体的端部卡接。
进一步地，在上述的一种离心微预应力空心方桩用模具中，沿所述壳体外壁周向均匀分布有多个滚环。
进一步地，在上述的一种离心微预应力空心方桩用模具中，所述钢筋笼的一端与所述张拉板连接，所述钢筋笼的另一端与预制尖头连接，于所述预制尖头内设有预埋钢筋，所述预埋钢筋伸出所述预制尖头的端面，并与所述螺纹钢焊接，于所述预制尖头的尖端设有向外延伸的固定螺母，所述固定螺母穿过所述限位板并与所述限位板可拆卸连接。
本实用新型的有益之处在于：本实用新型提供的一种离心微预应力空心方桩及其模具，采用离心模具，采用离心工艺实密成型，按定量设计混凝土用量，模具的上、下壳体10合模后吊入离心机实施离心，在离心力的作用下，模具内混凝土密实成型形成中空，方桩本体1的混凝土密实性好，结实可靠，方桩本体1混凝土结构均匀。采用钢筋套筒锁住钢筋笼的头尾进行低拉力张拉，使用钢筋笼主筋受力拉直(不伸长)，提高桩身结构受弯性能，更为重要的是保证了钢筋的混凝土保护层厚度的标准性。该模具比较轻便，生产工序多使用机械设备代替了人工操作，实际生产效率提高近1倍，且安全事故率低。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：
图1为本实用新型提供的一种离心微预应力空心方桩的立体结构示意图；
图2为本实用新型提供的钢筋笼和桩帽的装配结构示意图；
图3为本实用新型提供的一实施例的离心微预应力空心方桩的结构示意图；
图4为本实用新型提供的又一实施例的离心微预应力空心方桩的结构示意图；
图5为本实用新型提供的一种离心微预应力空心方桩的端部结构示意图；
图6为本实用新型提供的一种离心微预应力空心方桩的又一端部结构示意图；
图7为本实用新型提供的一种离心微预应力空心方桩用模具的立体结构示意图。
附图标记说明：1、方桩本体；2、螺纹钢；3、钢丝；4、外框；5、端板；6、预制尖头；7、钢筋套筒；8、网片；9、外接螺杆；10、外壳；11、滚环；12、张拉板；13、张拉杆；14、限位板；15、固定螺母。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1至图7所示，为本实用新型提供的一种离心微预应力空心方桩及其模具，其中，图1为本实用新型提供的一种离心微预应力空心方桩的立体结构示意图；图2为本实用新型提供的钢筋笼和桩帽的装配结构示意图；图3为本实用新型提供的一实施例的离心微预应力空心方桩的结构示意图；图4为本实用新型提供的又一实施例的离心微预应力空心方桩的结构示意图；图5为本实用新型提供的一种离心微预应力空心方桩的端部结构示意图；图6为本实用新型提供的一种离心微预应力空心方桩的又一端部结构示意图；图7为本实用新型提供的一种离心微预应力空心方桩用模具的立体结构示意图。
如图1和图2所示，该离心方桩包括方桩本体1、钢筋笼和桩帽，其中，方桩本体1为离心成型，方桩本体1的内部中空设置，通过采用离心方式加工方桩本体1，使得方桩内部形成的空心均匀且方桩本体1的密度均匀。钢筋笼设于方桩本体1内，用于为方桩本体1提供支撑；桩帽设于方桩本体1的端部，桩帽与钢筋笼固定连接。
具体地，钢筋笼包括多条螺纹钢2和钢丝3，多条螺纹钢2在方桩本体1的方形框架的内部均匀分布(即在方桩本体1内部均匀分布)，如图2所示，钢丝3在空间上依次沿多条螺纹钢2的外壁缠绕设置。缠绕在多条螺纹钢2的外壁的钢丝3与多条螺纹钢2共同形成了钢筋笼。
进一步地，上述的多条螺纹钢2的端部均设有螺纹。螺纹优选采用压制成型。
进一步地，如图2所示，上述的端帽包括外框4和端板5，外框4垂直端板5并套设于方桩本体1的端部设置，端板5与方桩本体1的端面贴合设置，端板5上设有通孔，该通孔用于穿过螺纹钢2。该通孔的数量与螺纹钢2的数量对应设置。
进一步地，如图5和图6所示，于方桩本体1内设有钢筋套筒7，钢筋套筒7的一端套设于螺纹钢2端部的外壁，钢筋套筒7的另一端不伸出方桩本体1的端面设置。如图5所示的方桩本体1的端部设有钢筋套筒7，该钢筋套筒7的左端与螺纹钢2的端部连接，钢筋套筒7的右端与端板5的右端面对齐设置，并且在钢筋套筒7的右端设有铆接扣，该铆接扣用于卡紧端板5的右端面，确保当螺纹钢2的左端受力拉伸时，螺纹钢2的右端可以固定不发生移动。
进一步地，如图6所示，钢筋套筒7的内壁设有螺纹。即螺纹钢2端部的螺纹可以与钢筋套筒7的内壁左端连接，此时螺纹钢2的端部不必旋入钢筋套筒7内过深，即螺纹钢2的长度可以小于方桩本体1的长度。钢筋套筒7的右端可以与外接螺杆9连接，即外接螺杆9的螺纹端穿过端板5与钢筋套筒7螺旋连接，此时外接螺杆9的螺帽与端板5的右端面配合，进一步确保当螺纹钢2的左端受力拉伸时，螺纹钢2的右端可以固定不发生移动。
进一步地，于方桩本体1内靠近端部位置设有网片8。
更进一步地，如图7所示，本实用新型还提供一种离心微预应力空心方桩用模具，用于生产上述权的一种离心微预应力空心方桩，该模具包括外壳10、张拉板12、张拉杆13和限位板14，其中，外壳10包括对称设置的上壳体和下壳体，外壳10的外侧面呈圆柱体，外壳10的内部空间与方桩本体1的形状相适配；张拉板12设于钢筋笼的端部，与螺纹钢2之间可拆卸连接；张拉杆13的一端与张拉板12连接，另一端与限位板14连接；限位板14与壳体的端部卡接。
进一步地，沿壳体外壁周向均匀分布有多个滚环11。滚环11用于与离心机构配合。
进一步地，钢筋笼的一端与张拉板12连接，钢筋笼的另一端与预制尖头6连接，于预制尖头6内设有预埋钢筋，预埋钢筋伸出预制尖头6的端面，并与螺纹钢2焊接，于预制尖头6的尖端设有向外延伸的固定螺母15，固定螺母15穿过限位板14并与限位板14可拆卸连接。
使用上述的离心微预应力空心方桩用模具上产上述的离心微预应力空心方桩的具体工艺流程为：下料～滚丝～编笼～装笼～配料～布料～张拉～离心～养护～脱模入库。
本实用新型的有益之处在于：
1、采用离心模具，采用离心工艺实密成型，按定量设计混凝土用量，模具的上、下壳体10合模后吊入离心机实施离心，在离心力的作用下，模具内混凝土密实成型形成中空，方桩本体1的混凝土密实性好，结实可靠，方桩本体1混凝土结构均匀。
2、采用张拉设备和装置，采用钢筋套筒锁住钢筋笼主筋头尾进行低拉力张拉，使用钢筋笼主筋受力拉直(不伸长)，提高桩身结构受弯性能，更为重要的是保证了钢筋的混凝土保护层厚度的标准性。
4、新工艺使用的离心模具比较轻便，生产工序多使用机械设备代替了人工操作，实际生产效率提高近1倍，且安全事故率低。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种离心微预应力空心方桩，其特征在于，包括方桩本体、钢筋笼和桩帽，其中，
所述方桩本体为离心成型，所述方桩本体的内部中空设置；
所述钢筋笼设于所述方桩本体内，用于为所述方桩本体提供支撑；
所述桩帽设于所述方桩本体的端部，所述桩帽与所述钢筋笼固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种离心微预应力空心方桩，其特征在于，所述钢筋笼包括多条螺纹钢和钢丝，多条所述螺纹钢在所述方桩本体的方形框架内部均匀分布，所述钢丝在空间上依次沿多条所述螺纹钢的外壁缠绕设置。
3.根据权利要求2所述的一种离心微预应力空心方桩，其特征在于，多条所述螺纹钢的端部均设有螺纹。
4.根据权利要求2所述的一种离心微预应力空心方桩，其特征在于，所述桩帽包括外框和端板，所述外框垂直所述端板并套设于所述方桩本体的端部设置，所述端板与所述方桩本体的端面贴合设置，所述端板上设有通孔，所述通孔用于穿过所述螺纹钢。
5.根据权利要求2所述的一种离心微预应力空心方桩，其特征在于，于所述方桩本体内设有钢筋套筒，所述钢筋套筒的一端套设于所述螺纹钢端部的外壁，所述钢筋套筒的另一端不伸出所述方桩本体的端面设置。
6.根据权利要求5所述的一种离心微预应力空心方桩，其特征在于，所述钢筋套筒的内壁设有螺纹。
7.根据权利要求5所述的一种离心微预应力空心方桩，其特征在于，于所述方桩本体内靠近端部位置设有网片。
8.一种离心微预应力空心方桩用模具，所述模具用于生产上述权利要求2-7任一项所述的一种离心微预应力空心方桩，其特征在于，所述模具包括外壳、张拉板、张拉杆和限位板，其中，
所述外壳包括对称设置的上壳体和下壳体，所述外壳的外侧面呈圆柱体，所述外壳的内部空间与所述方桩本体的形状相适配；
所述张拉板设于所述钢筋笼的端部，与所述螺纹钢之间可拆卸连接；
所述张拉杆的一端与所述张拉板连接，另一端与所述限位板连接；
所述限位板与所述壳体的端部卡接。
9.根据权利要求8所述的一种离心微预应力空心方桩用模具，其特征在于，沿所述壳体外壁周向均匀分布有多个滚环。
10.根据权利要求8所述的一种离心微预应力空心方桩用模具，其特征在于，所述钢筋笼的一端与所述张拉板连接，所述钢筋笼的另一端与预制尖头连接，于所述预制尖头内设有预埋钢筋，所述预埋钢筋伸出所述预制尖头的端面，并与所述螺纹钢焊接，于所述预制尖头的尖端设有向外延伸的固定螺母，所述固定螺母穿过所述限位板并与所述限位板可拆卸连接。
技术总结