本發(fā)明涉及土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種土樁接觸面摩擦控制式預(yù)制混凝土樁及打樁方法。

背景技術(shù)：

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)制樁經(jīng)常應(yīng)用于地基基礎(chǔ)，在軟土基地的情況下，預(yù)制樁打入地下，通過樁體與土壤之間形成的側(cè)向摩擦力提供樁基需要承擔(dān)建筑物的載荷。如果軟土地基中土壤密度太小便需要打入長度更長的預(yù)制樁，甚至是多根預(yù)制樁首尾銜接的打入到地下，以長度換載荷，但是過長的樁基會造成成本的提高，需要對土壤與樁之間接觸面的摩擦力進(jìn)行控制，以保證預(yù)制樁具備足夠的承載載荷的能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)目的是提供一種土樁接觸面摩擦控制式預(yù)制混凝土樁及打樁方法，以期改善現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

方案一：

一種土樁接觸面摩擦控制式預(yù)制混凝土樁，包括樁體和設(shè)置在樁體周側(cè)表面的若干楔形塊組，其特征在于：所述楔形塊組包括第一楔形塊和第二楔形塊，兩楔形塊均沿樁體的軸向布置，底面通過連接件附著在所述樁體上，坡面朝向樁體外側(cè)，且兩個楔形塊的大頭對頂在一起，第一楔形塊設(shè)置在第二楔形塊的上方，即打樁時，第一楔形塊的大頭朝下；其中，所述第二楔形塊及其與樁體的連接件均采用可降解材料制成。

所述可降解材料優(yōu)選采用淀粉塑料。

所述第一楔形塊為混凝土材質(zhì)，第一楔形塊與樁體的連接件為金屬材質(zhì)。

方案二：

一種土樁接觸面摩擦控制式預(yù)制混凝土樁，包括樁體和設(shè)置在樁體周側(cè)表面的若干楔形塊組，其特征在于：所述楔形塊組包括第一楔形塊和第二楔形塊，兩楔形塊均沿樁體的軸向布置，底面通過連接件附著在所述樁體上，坡面朝向樁體外側(cè)，且兩個楔形塊的大頭對頂在一起，第一楔形塊設(shè)置在第二楔形塊的上方，即打樁時，第一楔形塊的大頭朝下；其中，所述第一楔形塊與樁體的連接強(qiáng)度要大于第二楔形塊與樁體的連接強(qiáng)度。

在上述方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改進(jìn)或優(yōu)選的方案還包括：

在所述樁體的頂部設(shè)有兩個對稱設(shè)置在樁體軸心兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)杠桿插接孔。

所述旋轉(zhuǎn)杠桿包括一橫桿和垂直連接在橫桿中部下方的兩個豎向插桿，轉(zhuǎn)動樁體時，兩個豎向插桿分別插在兩插接孔中，通過所述橫桿施加推動樁體轉(zhuǎn)動的作用力。

如上兩種方案所述的土樁接觸面摩擦控制式預(yù)制混凝土樁的打樁方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將帶有若干組楔形塊組的樁體豎直打入地下；

（2）對樁體施加作用力，使其轉(zhuǎn)動，促使第二楔形塊從樁體表面脫落，使第一楔形塊的大頭端底面接觸土壤。

有益效果：

（1）現(xiàn)有技術(shù)中，樁體只能通過樁體側(cè)面與土壤之間的摩擦力形成豎直方向的載荷，而本實(shí)施例中，不但具有摩擦力轉(zhuǎn)化的載荷，在第二楔形塊降解或從樁體表面脫離后，第一楔形塊大頭端面與下方土壤直接接觸，使得樁體到豎直向上的承載力，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足，一定程度上克服了軟地基土壤提供側(cè)向摩擦力不足的缺陷。

（2）在打樁過程中，第二楔形塊可以為第一楔形塊提供防護(hù)。打樁時，第一楔形塊的大頭端面需要承載很大的壓力，在樁體打入地下后，如果沒有第二楔形塊坡面的緩沖防護(hù)作用，第一楔形塊基本會從樁體1上脫落（鉚釘?shù)你T接固定力不足以對抗打樁時土壤對第一楔形塊的推力）。

（3）本發(fā)明設(shè)計新穎，科學(xué)合理，易于實(shí)施，且實(shí)施成本低，適合推廣使用。

附圖說明

圖1是具體實(shí)施例中，預(yù)制混凝土樁樁體和楔形塊組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是第一楔形塊和第二楔形塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是預(yù)制混凝土樁與杠桿工具配合的工作原理圖；

圖中：1、樁體，2、第一楔形塊，3、第二楔形塊，4、鉚接釘，5、釘孔，6、插接孔，7、插桿，8、橫桿。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步闡明本發(fā)明的技術(shù)方案與工作原理，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)的介紹。

實(shí)施例一：

如圖1至圖3所示，一種土樁接觸面摩擦控制式預(yù)制混凝土樁，包括樁體1，所述樁體為空心圓管結(jié)構(gòu)，且空心貫穿所述樁體1的軸心線。

所述樁體1的周側(cè)表面均勻布置有多個楔形塊組構(gòu)成的陣列。

所述楔形塊組包括第一楔形塊2和第二楔形塊3，兩個楔形塊均沿樁體1的軸向布置，如圖2所示，第一楔形塊2的底面設(shè)有四個釘孔5，第二楔形塊3的底面設(shè)有一個釘孔，兩楔形塊分別通過連接件附著在所述樁體1上，坡面均朝向樁體1外側(cè)，且兩個楔形塊的大頭對頂在一起，其中，第一楔形塊2設(shè)置在第二楔形塊3的上方，即打樁時，第一楔形塊2的大頭朝下。

所述第一楔形塊2為混凝土材質(zhì)，第一楔形塊2通過四個金屬鉚釘4固定在樁體1上，所述第二楔形塊3通過一個塑料材料制成的鉚釘固定在樁體1上，使得所述第一楔形塊2與樁體1的連接強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于第二楔形塊2與樁體1的連接強(qiáng)度。

所述樁體1的頂部設(shè)有兩組旋轉(zhuǎn)杠桿插接孔6，一組插接孔包括兩個對稱設(shè)置在樁體軸心兩側(cè)的單元孔。所述旋轉(zhuǎn)杠桿包括一橫桿8和垂直連接在所述橫桿8中部下方的兩個豎向插桿7，使其結(jié)構(gòu)呈“∏”形，橫桿7的兩端在橫向上伸出兩插桿7的部位作為施力操作部。

所述土樁接觸面摩擦控制式預(yù)制混凝土樁的打樁方法，過程如下：

首先，將上述的帶有若干組楔形塊組的樁體1豎直打入地下；

之后，將所述旋轉(zhuǎn)杠桿的兩個插桿7插在樁體頂部任一組插接孔6中，通過轉(zhuǎn)動所述橫桿8施加扭轉(zhuǎn)樁體1的作用力，使樁體1轉(zhuǎn)動，使第一楔形塊2與第二楔形塊3均受到平行于樁體橫截面方向的土壤推力。由于第一楔形塊2通過多根鉚釘鉚接在樁體1上，且鉚釘自身強(qiáng)度較高，可以承受較大的土壤推力，而第二楔形塊3由于僅僅有一個強(qiáng)度不高的塑料鉚釘鉚接，容易從樁體1上脫落，故所述作用力應(yīng)控制在不影響第一楔形塊2與樁體1連接的情況下，促使第二楔形塊3從樁體1表面脫落，從而使第一楔形塊2的大頭一端的底面與土壤直接接觸，承受土壤對其向上的承載力。

實(shí)施例二：

如圖1所示，一種土樁接觸面摩擦控制式預(yù)制混凝土樁，包括樁體1，所述樁體1為空心圓管結(jié)構(gòu)，且空心貫穿所述樁體1的軸心線。

所述樁體1的周側(cè)表面均勻布置有多個楔形塊組構(gòu)成的陣列，所述楔形塊組包括第一楔形塊2和第二楔形塊3，兩個楔形塊均沿樁體1的軸向布置，兩楔形塊分別通過連接件附著在所述樁體1上，坡面均朝向樁體1外側(cè)，且兩個楔形塊的大頭對頂在一起，如圖2所示，其中，第一楔形塊2設(shè)置在第二楔形塊3的上方，即打樁時，第一楔形塊2的大頭朝下。

所述第一楔形塊2為混凝土材質(zhì)，第一楔形塊2可通過多個金屬鉚釘4固定在樁體1上，所述第二楔形塊3采用可降解材料制成，通過一個同樣采用可降解材料制成的鉚釘固定在樁體1上。

本實(shí)施例中，所述可降解的材料優(yōu)選采用淀粉塑料，使第二楔形塊3在三天內(nèi)便可以通過接觸土壤中的水分逐漸溶解進(jìn)而降解，這樣第一楔形塊2的大頭底面便可以直接接觸土壤，承受土壤對其向上的承載力，故將樁體1打入地下后，對樁體的旋轉(zhuǎn)操作也可以不實(shí)施。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。