本技術涉及預制管樁，尤其涉及一種具有穩態金屬籠結構的管樁及其制備方法。

背景技術：

1、管樁作為一種廣泛應用的建筑材料，其核心組成部件金屬籠的性能和制造工藝對管樁的整體質量起著至關重要的作用。在現有技術中，金屬籠的制造通常采用滾焊成型的方式，即將螺旋筋焊接至圓周分布的多個主筋上，以構建金屬籠的基本架構。

2、在實際應用中，現有的金屬籠制造方式和結構存在以下不足：

3、1.在管樁的制造過程中，金屬籠的焊接點位容易失效。例如，在混凝土入模后進行離心成型時，焊接點位會受到混凝土的強烈撞擊以及化學腐蝕，導致焊接部位的強度和穩定性下降。又如，在將倒漿后的管節進行蒸汽養護時，焊接點位會受到溫度變化的影響，產生不可避免的應力變形。這些因素共同作用，使得金屬籠的架構變得不穩定，進而導致管樁整體結構存在安全隱患，嚴重影響管樁的使用壽命和可靠性。

4、2.現有金屬籠的制造成本較高。尤其是對于大長度管樁所用的金屬籠，其制造過程需要進行極其繁瑣的滾焊處理。這種工藝不僅操作復雜，而且需要大量的時間和人力投入，導致工藝成本居高不下，生產效率也難以提高。這在一定程度上限制了管樁的大規模生產和應用，尤其是在對成本控制較為嚴格的建筑項目中。

5、因此，如何在降低制造成本的同時，提高金屬籠的架構穩定性，成為當前管樁制造領域亟待解決的技術問題。

技術實現思路

1、有鑒于此，為了克服現有技術的不足，本技術旨在提供一種具有穩態金屬籠結構的管樁及其制備方法。

2、根據本技術的第一方面，提供一種具有穩態金屬籠結構的管樁，該管樁的穩態金屬籠結構包括整體呈螺旋形的外層骨架以及整體呈螺旋形且同軸心設置在外層骨架內側的內層骨架，多個內層主筋圓周分布并貫通裝配在內層骨架上，多個外層主筋圓周分布貫通裝配在外層骨架上，徑向相鄰的內層主筋與外層主筋上沿軸向設置多個徑向聯結機構，多個內層縱向筋組圓周分布并貫通裝配在內層骨架上，多個外層縱向筋組圓周分布并貫通裝配在外層骨架上，徑向相鄰的內層縱向筋組與外層縱向筋組的軸線與外層骨架的中心軸線共面。

3、可選地，本技術的具有穩態金屬籠結構的管樁中，相互平行的內層主筋與外層主筋一一對應地組成主筋對，每個主筋對中的內層主筋的軸線以及外層主筋的軸線與內層骨架的中心軸線共面。

4、可選地，本技術的具有穩態金屬籠結構的管樁中，徑向聯結機構包括第一聯結座和第二聯結座，第一聯結座的一側中部設置第一預留槽，第一預留槽兩側的第一聯結座上分別設置第一槽體和第二槽體，第二聯結座的一側中部設置第二預留槽，第二預留槽兩側的第二聯結座上分別設置第三槽體和第四槽體，第一聯結座與第二連接座通過緊固件固定連接，第一預留槽與第二預留槽構成預留孔，第一槽體與第三槽體構成外層主筋聯結孔，第二槽體與第四槽體構成內層主筋聯結孔，外層主筋聯結孔與外層主筋相匹配，內層主筋聯結孔與內層主筋相匹配。

5、可選地，本技術的具有穩態金屬籠結構的管樁中，內層縱向筋組由第一縱向筋和第二縱向筋組成，第二縱向筋徑向分布在第一縱向筋外側的內層骨架上，每個內層縱向筋組中的第一縱向筋的軸線以及第二縱向筋的軸線與內層骨架的中心軸線共面。

6、可選地，本技術的具有穩態金屬籠結構的管樁中，內層骨架的內層骨架本體上設置多個內層主筋裝配孔，相鄰螺距的內層骨架本體上各位置的內層主筋裝配孔一一對應且同軸心，該內層主筋裝配孔與內層主筋相匹配。

7、可選地，本技術的具有穩態金屬籠結構的管樁中，內層骨架的內層骨架本體上設置多個第一縱向筋裝配孔，多個第二縱向筋裝配孔分布在第一縱向筋裝配孔外側的內層骨架上，相鄰螺距的內層骨架本體上各位置的第一縱向筋裝配孔一一對應且同軸心，相鄰螺距的內層骨架本體上各位置的第二縱向筋裝配孔一一對應且同軸心，徑向相鄰的第一縱向筋裝配孔的軸線以及第二縱向筋裝配孔的軸線與內層骨架的中心軸線共面，第一縱向筋裝配孔與第一縱向筋相匹配，第二縱向筋裝配孔與第二縱向筋相匹配。

8、可選地，本技術的具有穩態金屬籠結構的管樁中，外層縱向筋組由第三縱向筋和第四縱向筋組成，第四縱向筋徑向分布在第三縱向筋外側的外層骨架上，每個外層縱向筋組中的第三縱向筋的軸線以及第四縱向筋的軸線與外層骨架的中心軸線共面。

9、可選地，本技術的具有穩態金屬籠結構的管樁中，外層骨架的外層骨架本體上設置多個外層主筋裝配孔，相鄰螺距的外層骨架本體上各位置的外徑主筋裝配孔一一對應且同軸心，該外層主筋裝配孔與外層主筋相匹配。

10、可選地，本技術的具有穩態金屬籠結構的管樁中，外層骨架的外層骨架本體上設置多個第三縱向筋裝配孔，多個第四縱向筋裝配孔分布在第三縱向筋裝配孔外側的外層骨架上，相鄰螺距的外層骨架本體上各位置的第三縱向筋裝配孔一一對應且同軸心，相鄰螺距的外層骨架本體上各位置的第四縱向筋裝配孔一一對應且同軸心，徑向相鄰的第三縱向筋裝配孔的軸線以及第四縱向筋裝配孔的軸線與外層骨架的中心軸線共面，第三縱向筋裝配孔與第三縱向筋相匹配，第四縱向筋裝配孔與第四縱向筋相匹配。

11、根據本技術的第二方面，提供一種上述具有穩態金屬籠結構的管樁的制備方法，該方法包括：

12、在穩態金屬籠結構的兩端安裝端部模具，對穩態金屬籠結構進行合模并安裝成孔橡膠管；

13、配置混凝土，將配置的混凝土填入合模后的穩態金屬籠結構中進行離心成型，制得管節；

14、對管節進行蒸汽養護，抽拔成孔橡膠管并拆模，在成孔橡膠管形成的孔道中穿配鋼絞線，制得具有穩態金屬籠結構的管樁。

15、本技術的具有穩態金屬籠結構的管樁以及制備方法，通過綜合結構設計，具有以下有益技術效果：

16、1.顯著提高金屬籠的安全穩定性，本技術整體采用機械裝配方式，使金屬籠各個部件之間通過機械連接并牢固結合，完全摒棄了傳統的焊接連接工藝，避免了焊接點位在管樁制造過程中（如混凝土入模后的離心成型、蒸汽養護等階段）因受到沖擊、腐蝕或溫度變化而產生的失效問題，從根本上杜絕了焊接點位的失效風險，顯著提高了金屬籠架構的穩定性和可靠性。

17、2.裝配簡便、精確且工藝高效，本技術的金屬籠采用的裝配方式簡便且精確，裝配過程無需復雜的焊接操作，減少了對專業焊接設備和熟練焊接工人的依賴，降低了工藝難度和操作風險。同時，機械裝配的精度更高，能夠確保金屬籠各部件之間的連接更加緊密和均勻，從而提高金屬籠的整體結構性能。此外，裝配工藝的高效性使得金屬籠的生產速度大幅提升，顯著降低了制造成本，尤其適用于大長度管樁用金屬籠的制造，提高了生產效率和經濟效益。

18、3.顯著提高管樁成型的均勻性及整體性能，由于金屬籠的結構穩定性增強，本技術能夠顯著提高管樁在成型過程中的均勻性。在混凝土入模、離心成型以及蒸汽養護等環節，金屬籠能夠更好地保持其結構形態，避免因焊接點位失效而導致的變形或位移，這使得混凝土在管樁內部分布更加均勻，從而提高了管樁的整體強度和穩定性。最終，管樁在使用過程中能夠更好地承受各種荷載，延長使用壽命，提升建筑結構的安全性和可靠性。