水栗或高壓油栗作為流體注入器(11)。本實施例的以下部分，結(jié)合圖1與圖2，介紹孔壓反力鋼管粧拔粧方法及上述拔粧裝置的工作原理。該孔壓反力鋼管粧拔粧方法可以按照以下步驟完成:第一步，定位待拔鋼管粧(I)，找到待拔的鋼管粧(I)，檢查鋼管粧內(nèi)或鋼管粧底部的土體(2)充填情況，若土體較少，可適量回填土體，檢查鋼管粧(I)上密封粧塞(3)的情況，若沒有密封粧塞(3)需重新安裝，則可根據(jù)本實施例的前部分的方法安裝密封粧塞(3)。若在此之前，鋼管粧(I)插入施工時，已部分完成密封粧塞(3)的安裝施工，則進行密封粧塞(3)剩余部分的安裝施工。若在此之前，密封粧塞(3)已施工完成，則可直接利用即可。完成第一步，進入第二步。在第二步驟中，利用鋼管粧(I)的側(cè)壁、密封粧塞(3)、鋼管粧內(nèi)或鋼管粧底部的土體(2)，在鋼管粧(I)內(nèi)形成流體儲存腔(9)。可以在鋼管粧(I)的側(cè)壁或密封粧塞
(3)上開孔安裝流體輸送管道(12)。完成第二步，進入第三步。在第三步中，通過流體輸送管道(12)向流體儲存腔(9)內(nèi)注入氣體、液體中的一種或兩種組合，其中的氣體可以是通過空氣壓縮機注入的空氣，也可以是通過水栗注入的水，還可以是通過泥漿栗注入的泥漿等，還可以是通過油栗注入的油類流體。完成第三步，進入第四步。在本步驟中，通過向流體儲存腔(9)內(nèi)持續(xù)注入氣體或液體，增加流體儲存腔(9)內(nèi)氣體或液體的壓強。在本步驟中，在流體儲存腔(9)內(nèi)注入的氣體或液體充滿后，隨著氣體或液體注入量的增加，流體儲存腔(9)內(nèi)氣體或液體壓強將快速增加。完成第四步，進入第五步。在本步驟中，隨著流體儲存腔(9)內(nèi)氣體或液體的注入，鋼管粧內(nèi)或鋼管粧底部的土體(2)的孔隙水壓力或孔隙氣壓力將增加，因時間相對較短，加之氣體或液體的持續(xù)注入，鋼管粧內(nèi)或鋼管粧底部的土體(2)增加的孔隙水壓力或孔隙氣壓力可以積聚。完成第五步，進入第六步。在本步驟中，將流體儲存腔(9)內(nèi)的液體或氣體注滿，則可利用注入流體儲存腔(9)內(nèi)的氣體或液體作為傳力介質(zhì)，將鋼管粧內(nèi)或鋼管粧底部的土體(2)孔隙水壓力或孔隙氣壓力傳遞至位于鋼管粧(I)上部的密封粧塞(3)。當鋼管粧(I)的上部是彎曲的或密封粧塞(3)安裝于鋼管粧(I)的側(cè)壁時，則孔隙水壓力或孔隙氣壓力可傳遞至鋼管(I)的側(cè)壁或頂部產(chǎn)生拔粧力。完成第六步，進入第七步。在本步驟中，因密封粧塞(3)有一定面積，與作用于密封粧塞(3)上的壓強的乘積即為作用于密封粧塞(3)上的力。該力的方向與鋼管粧(I)的拔出方向為同一方向，故可利用作用于密封粧塞(3)上的氣體或液體壓力作為拔粧力或作為拔粧力的一部分進行鋼管粧(I)拔出施工。鋼管粧(I)直徑越大，孔壓反力越大。如鋼管粧(I)上部是彎曲的結(jié)構(gòu)，流體儲存腔(9)內(nèi)的流體壓力可傳遞至鋼管粧(I)并產(chǎn)生垂直向上的拔粧力。在本步驟中，可在鋼管粧(I)頂部安裝振動錘(14)，通過振動錘(14)的振動減小拔粧阻力。在安裝振動錘(14)的情況下，采用氣體加壓較為合適。因氣體的可壓縮性較好，振動錘(14)振動的能量能較高效率地用于拔粧。在本步驟中，也可在鋼管粧(I)上施加上拔作用力協(xié)助拔粧施工，如布設(shè)吊車(13)，一方面可在拔粧過程中提供部分拔粧力，另一方面在鋼管粧(I)拔出后保持鋼管粧(I)的穩(wěn)定性并可將鋼管粧(I)及時妥善放置或外運。在本步驟中，可在拔粧的同時，利用鋼管粧(I)外圍地面提供反力協(xié)助拔粧施工，同時減小鋼管粧(I)外側(cè)拔粧帶土。在本發(fā)明中，采用鋼管粧內(nèi)或鋼管粧底部的土體(2)孔隙水壓力或孔隙氣壓力所產(chǎn)生的反力作為拔粧力的最大優(yōu)點是，在拔粧過程中，鋼管粧內(nèi)或鋼管粧底部的土體(2)與鋼管粧(I)側(cè)壁的摩擦力基本不增加，雖然鋼管粧(I)的側(cè)壁的壓應(yīng)力增加，但主要是水壓力或氣壓力等流體壓力，因流體的抗剪強度為零，故積聚的流體壓力不會增加鋼管粧內(nèi)土體(2)與鋼管粧(I)側(cè)壁的摩阻力。另外，在鋼管粧(I)的側(cè)壁與土體接觸面為土體強度薄弱環(huán)節(jié)，在流體儲存腔(9)內(nèi)氣壓或液體壓力達到一定程度后，會有部分氣體或液體沿著鋼管粧(I)的側(cè)壁溢出，在這一情況下，土體與鋼管粧(I)的側(cè)壁之間將存在水膜或氣墊層，可以達到潤滑劑的效果，同時可形成流體壓應(yīng)力平衡粧周土壓力，使得鋼管粧(I)與土體的摩擦力大幅度降低，減小拔粧難度，且可大幅度減小鋼管粧拔粧帶土對周邊環(huán)境的影響。另一方面，由于在拔粧過程中，在鋼管粧(I)內(nèi)存在流體壓力，鋼管粧(I)在拔粧過程中出現(xiàn)徑向擴張，使得鋼管粧內(nèi)土體(2)對鋼管粧(I)的摩阻力降低。在本實施例中所述的鋼管粧(I)是具有封閉橫截面且可以形成流體儲存腔(9)的結(jié)構(gòu)，包括鋼管粧、鋼管粧連續(xù)墻中包含鋼管粧連接的結(jié)構(gòu)，及其他在鋼管粧(I)上安裝附屬構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。
[0106]作為本發(fā)明的第二個實施例，主要目的在于結(jié)合圖1?圖3，介紹第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法及其所用的拔粧裝置的工作原理與實施方法。本實施例與第一個實施例很相似，不同點在于增加了在拔粧過程中測量流體儲存腔(9)內(nèi)的流體壓強(即氣體或液體壓強)與鋼管粧(I)粧頂位移的內(nèi)容及利用這些數(shù)據(jù)計算單粧抗拔極限承載力的方法。根據(jù)流體壓強的特征，可通過測量流體輸送管道(12)內(nèi)流體壓強推算流體儲存腔(9)內(nèi)的流體壓強，即可在流體輸送管道(12)上安裝壓強測量儀(15)測算流體儲存腔(9)內(nèi)的壓強。也可以直接測量流體儲存腔(9)內(nèi)的流體壓強。鋼管粧(I)的粧頂位移可用百分表、位移傳感器或水準儀等粧頂位移測量儀(16)測量。可根據(jù)現(xiàn)行相關(guān)粧基的規(guī)范要求確定加荷分級與時間進行單粧抗拔承載力試驗，再按現(xiàn)行規(guī)范方法，根據(jù)拔粧過程中的拔粧力、粧頂位移與時間的相關(guān)關(guān)系，確定極限拔粧力。根據(jù)本方法拔粧過程中鋼管粧(I)的內(nèi)外側(cè)摩阻力的比例，扣除鋼管粧⑴內(nèi)側(cè)土摩阻力，計算鋼管粧⑴外側(cè)摩阻力，即為單粧抗拔極限承載力。還可以利用抗拔粧極限平衡方程計算分析粧長、粧徑、壁厚等因素對單粧抗拔極限承載力的影響，并予以修正。
[0107]作為本發(fā)明的第三個實施例，主要目的在于結(jié)合圖4?圖10，介紹第三種孔壓反力鋼管粧拔粧方法及其所用的拔粧裝置的工作原理與第一種實施方法。本實施例與第一個實施例很相似，與第一個實施例的區(qū)別主要在于步驟b)，第三個實施例在拔粧之前將鋼管粧內(nèi)土體清出并置換成為粧身材料?；挷牧峡梢允卿摻罨炷粒部梢允荂FG粧材料，還可以是碎石或其他的材料，在施工完成后可形成鋼管護壁灌注擠壓粧(Pile Pressed bySteel Pipe Pile，簡稱PSP粧)。可采用多種方法實現(xiàn)鋼管粧內(nèi)土體(2)置換。比如，鋼管插入土體后即為鋼管粧(I)，可在鋼管粧(I)內(nèi)沖孔、鉆孔(如采用長螺旋鉆、水沖鉆、旋挖鉆等工藝)將鋼管粧內(nèi)土體⑵清出?？上茹@孔，再沉入鋼管粧(I)，例如采用種粧工藝；也可以邊鉆孔邊沉入鋼管粧(I)，例如鋼管護壁鉆孔灌注粧工藝；還可以在鋼管粧(I)沉入土體后，再清出鋼管粧(I)內(nèi)的土體。本實施例以下部分重點介紹內(nèi)外雙管取土灌注施工方法。如圖4所示，可以在鋼管粧(I)插入土體前，在鋼管粧(I)內(nèi)安裝一外徑略小于鋼管粧(I)內(nèi)徑的取土管(17)，使取土管(17)與鋼管粧(I)同步插入土體。這樣，插入施工完成后，鋼管粧內(nèi)土體(2)直接進入取土管(17)內(nèi)。然后將取土管(17)連同鋼管粧內(nèi)土體(2)拔出，即清出了鋼管粧內(nèi)土體(2)，如圖5所示。也可以在鋼管粧(I)插入土體后，再將取土管(17)插入鋼管粧(I)內(nèi)一定深度，然后將取土管(17)連同進入其內(nèi)的土體一同拔出，這樣的操作可一次完成，也可以根據(jù)地層條件及取土深度分批次完成取土。還可以先用取土管(17)取土，再插入鋼管粧(I)，或者邊用取土管(17)取土，邊逐步插入鋼管粧(I)。當鋼管粧內(nèi)土體(2)清出后，可在鋼管粧(I)內(nèi)放置鋼筋籠(18)，如圖6所示。然后向鋼管粧(I)內(nèi)灌注混凝土(19)，如圖7所示。因在混凝土灌注前，鋼管粧(I)內(nèi)無固體障礙物，故可直接將混凝土(19)用混凝栗栗送至鋼管粧(I)內(nèi)。然后，用密封粧塞(3)將鋼管粧(I)封閉，形成由密封粧塞(3)、鋼管粧(I)側(cè)壁、混凝土(19)圍合而成的流體儲存腔(9)，采用如本發(fā)明第一個實施例相似的方法進行拔粧，如圖8所示。流體儲存腔(9)還可以是放置于鋼管粧(I)側(cè)壁、混凝土(19)圍合而成的空間內(nèi)的可伸縮的囊狀結(jié)構(gòu)(29)，如圖10所示。圖10所示的囊狀結(jié)構(gòu)(29)為折疊收起后放置于鋼管粧(I)內(nèi)的袋狀結(jié)構(gòu)，囊狀結(jié)構(gòu)(29)的上部可設(shè)置反力板(30)，反力板(30)可為10?40mm厚的鋼板，并在鋼管粧(I)上設(shè)置阻擋板(31)，阻擋板(31)可為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，可直接焊接在鋼管粧(I)上，可通過設(shè)置加勁板
(32)提高阻擋板(31)與鋼管粧⑴之間的連接強度。反力板(30)設(shè)置于阻擋板(31)的下部，在囊狀結(jié)構(gòu)(29)充氣或充水后，可將壓力通過反力板(30)傳遞至阻擋板(31)及鋼管粧(I)上，形成拔粧力?？紤]到密封粧塞(3)在鋼管粧(I)拔出施工過程中需要承擔較大壓力，可在鋼管粧(I)的外側(cè)焊接筒狀螺帽(21)，利用螺栓(20)將密封粧塞(3)與鋼管粧(I)牢固連接，如圖8所示。采用如本發(fā)明的第一個實施例所述的孔壓反力拔粧施工方法將鋼管粧(I)拔出后，可在土體中形成如圖9所示的鋼管護壁灌注擠壓粧(22)。因在鋼管粧(I)拔出過程中，未凝固混凝土(19)在鋼管粧(I)拔出過程中承受較大的壓力，因而不會出現(xiàn)斷粧、縮徑等問題，而且在拔粧全過程中，通過擠壓未凝固的混凝土(19)，可在底部與側(cè)壁形成可控制的擴徑，如圖9所示?；炷?19)中的水泥漿在壓力作用下會較勻稱地全表面地注入周邊土體中，因而可大幅度提高單粧承載力。沉粧速度快，質(zhì)量可靠，無泥漿污染，且不擠土，環(huán)保效益突出。在本實施例中，可用砂漿、碎石或CFG粧材料等代替混凝土(19)完成上述施工，并在鋼管粧拔出施工完成后形成不同粧身材料的鋼管護壁擠壓粧。
[0108]作為本發(fā)明的第四個實施例，主要目的在于結(jié)合圖11?圖24，介紹第三種孔壓反力鋼管粧拔粧方法及其所用的拔粧裝置的工作原理與第二種實施方法。本實施例與第三個實施例相似，與第三個實施例的不同點在于在步驟b)中，鋼管粧內(nèi)土體(2)去除及粧身材料的置