專利名稱：高壓旋噴中空擴底樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種建筑工程、橋梁工程、市政工程、水利工程等工程中各種基礎(chǔ)承載的樁，尤其涉及一種高壓旋噴中空擴底樁及制作方法。
背景技術(shù)：
目前，用于建筑工程、橋梁工程、市政工程、水利工程等工程中各種基礎(chǔ)樁基的結(jié)構(gòu)類型中，有單一結(jié)構(gòu)型樁和組合結(jié)構(gòu)型樁。單一結(jié)構(gòu)樁有沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、預(yù)制方樁、管樁、攪拌樁、CFG樁等；組合結(jié)構(gòu)型樁有夯擴樁、勁性攪拌樁、3M樁等。
上述的樁型分別或共同存在一些不足之處。例如，單一結(jié)構(gòu)型樁的性能價格比低，尤其單一結(jié)構(gòu)型樁中的沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、預(yù)制方樁、管樁、攪拌樁、CFG樁存在的缺陷為泥漿污染和噪音問題。組合結(jié)構(gòu)型樁中的夯擴樁在制作過程中產(chǎn)生的振動，尤為擾民，此外，其夯擴的深度不僅有局限性，而且其只能提高端承力。勁性攪拌樁因受攪拌、壓力以及設(shè)備局限性等因素的影響，其攪拌深度、樁徑尺寸都有局限性，對上部軟土進行攪拌后提高較小，而且只能提高部分側(cè)摩阻力，故承載力與價格比不高。隨著建筑市場的發(fā)展，荷載對樁基的要求也在提高，尤其是當(dāng)今國際和國內(nèi)的建筑物，都在向高層發(fā)展，道路和橋梁在向大型、重型發(fā)展，如果樁基礎(chǔ)的荷載需要加大，一般是采取加大樁的截面和長度或增加樁的數(shù)量來提高樁基礎(chǔ)的荷載。加大樁截面和增加樁的數(shù)量均會提高樁基的成本，加大了樁基礎(chǔ)的成本則提高建筑工程的造價。因而在不同程度上存在著費工、費料、耗費資金、耗費能源等問題，給設(shè)計和施工帶來不同程度的難度。
實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于解決上述樁基中的問題，提供一種樁基長度短、承載力高、造價低的高壓旋噴中空擴底樁及制作方法。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在地基內(nèi)沿地基相對平行垂直設(shè)置樁身，樁身的中部沿樁身相對平行設(shè)置中空孔，中空孔貫通樁身。地基內(nèi)樁身的下端部設(shè)置擴底樁腳。
根據(jù)設(shè)計要求確定樁身的長度，采用打樁機或壓樁機將樁身相對平行垂直設(shè)置在地基內(nèi)。在樁身的中部設(shè)置中空孔，依據(jù)設(shè)計要求設(shè)定中空孔的孔徑和樁身的壁厚。在樁身的下端部設(shè)置擴底樁腳，提高樁身的承載力。
擴底樁腳的直徑大于樁身截面的直徑，擴底樁腳的高度大于擴底樁腳的直徑。擴底樁腳的一端部嵌入樁身的中空孔內(nèi)，使擴底樁腳與樁身構(gòu)成一體。
在樁身的下端部設(shè)置擴底樁腳，設(shè)定擴底樁腳的直徑應(yīng)大于樁身的直徑，一般擴底樁腳的直徑為樁身截面直徑的2～5倍；設(shè)定擴底樁腳的高度應(yīng)大于擴底樁腳的直徑，可提高3～5倍樁身的荷載力以及樁身底部的摩擦力。
樁身的下端部嵌入擴底樁腳內(nèi)，擴底樁腳包裹住樁身的下端部，樁身的下端部與擴底樁腳構(gòu)成一體。
根據(jù)設(shè)計要求確定樁身的長度，在樁身下端部制作擴底樁腳后，采用打樁機或壓樁機繼續(xù)將樁身的下端部相對平行垂直置于擴底樁腳內(nèi)。把樁身的下端部嵌入擴底樁腳內(nèi)，讓擴底樁腳包裹住樁身的下端部，使樁身的下端部與擴底樁腳構(gòu)成一體。
樁身采用預(yù)制空心樁或現(xiàn)澆空心樁，樁身的截面為圓形或矩形或多邊形。
根據(jù)地基的不同地質(zhì)情況以及地基的設(shè)計要求，采用預(yù)制好的空心樁直接置于地基內(nèi)；或者在地基內(nèi)直接進行現(xiàn)澆空心樁。選用不同的樁身截面形狀提高樁身的摩擦力。
用振錘或靜壓方法將樁身相對平行垂直置于地基內(nèi)，把樁機的鉆桿沿樁身的中空孔插入樁身的中空孔內(nèi)，鉆桿端部的噴孔通過中空孔并穿過樁身的下端部。
通過打樁機或壓樁機在地基內(nèi)設(shè)置樁身，樁身呈垂直狀態(tài)。樁機的鉆桿插入樁身的中空孔內(nèi)，使鉆桿端部的噴孔穿過樁身的下端部，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提鉆桿邊噴填料。
樁機驅(qū)使鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提鉆桿邊噴填料，通過鉆桿端部的噴孔在樁身下端部周圍把填料旋噴在樁身的下端部周圍的地基土中，把填料與樁身下端部周圍的地基土混合制作成擴底樁腳，制作的擴底樁腳的直徑大于樁身的直徑。
通過鉆桿端部的噴孔在樁身的端部周圍進行旋噴作業(yè)，制作成擴底樁腳，制作擴底樁腳的填料可采用粉狀水泥粉、液狀水泥漿或其他材料。
制作樁身下端部擴底樁腳后，樁機邊旋轉(zhuǎn)邊噴填料邊提起鉆桿，在樁身下端部中空孔內(nèi)繼續(xù)旋噴填料，把填料與樁身下端部中空孔內(nèi)的地基土混合，讓擴底樁腳的上端部嵌入樁身的中空孔內(nèi)，使樁身與擴底樁腳形成一體。樁機從樁身的中空孔內(nèi)提出鉆桿。
制作完樁身下端部擴底樁腳后，樁機隨著提鉆桿的同時，在樁身下端部中空孔內(nèi)繼續(xù)旋噴填料，使樁身與擴底樁腳更加牢固的形成一體，同時也提高樁身與擴底樁腳穩(wěn)固性。樁機從樁身的中空孔內(nèi)提出鉆桿，完成樁的作業(yè)。
樁機采用高壓旋噴樁機或高壓攪拌機。填料采用粉狀水泥粉或液狀水泥漿。
采用高壓旋噴樁機在地基內(nèi)進行旋噴作業(yè)制作擴底樁腳；或者采用高壓攪拌機在地基內(nèi)制作擴底樁腳。采用粉狀水泥粉作為填料制作擴底樁腳；或者采用液狀水泥漿制作擴底樁腳。
樁身下端部制作擴底樁腳后，用振錘或靜壓方法將樁身繼續(xù)相對平行垂直置于地基內(nèi)，把樁身的下端部嵌入擴底樁腳內(nèi)，讓擴底樁腳包裹住樁身的下端部，使樁身的下端部與擴底樁腳構(gòu)成一體。
根據(jù)地基的不同地質(zhì)情況以及地基的設(shè)計要求，在地基內(nèi)樁身下端部制作擴底樁腳后，采用打樁機或壓樁機繼續(xù)將樁身置于地基內(nèi)，把樁身的下端部嵌入擴底樁腳內(nèi)，讓擴底樁腳包裹住樁身的下端部，使其樁身的下端部與擴底樁腳構(gòu)成一體。亦可多段重復(fù)作業(yè)，直至達到設(shè)計要求。
本實用新型是高壓旋噴中空擴底樁及制作方法。設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，施工簡便，易掌握，省料、省工、省時、節(jié)能、節(jié)約投資。大幅度的提高了樁端承載力及側(cè)摩阻力，單樁承載力與價格比高于現(xiàn)有樁型；可實現(xiàn)靜壓方式壓樁達到無噪音、無振動、無泥漿排放；樁的承載力可靠，離散性小；施工更快捷；應(yīng)用于大樁徑、高承載力樁可進一步降低造價。本實用新型應(yīng)用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于建筑工程、橋梁工程、市政工程、水利工程等的建筑基礎(chǔ)、構(gòu)筑物、設(shè)備基礎(chǔ)以及軟土地基的樁基。本實用新型應(yīng)用于實際工程中經(jīng)檢測符合中華人民共和國行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94和《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-91。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型詳細說明。


圖1 高壓旋噴中空擴底樁及制作方法的示意圖圖2 高壓旋噴中空擴底樁及制作方法的示意圖圖3 高壓旋噴中空擴底樁及制作方法的示意圖圖4 高壓旋噴中空擴底樁截面的示意
圖1樁身，2中空孔，3地基，4擴底樁腳，5鉆桿，6噴槳孔，7樁機具體實施方式
實施例1在地基(3)內(nèi)沿地基(3)相對平行垂直設(shè)置樁身(1)，樁身(1)的中部沿樁身(1)相對平行設(shè)置中空孔(2)，中空孔(2)貫通樁身(1)。地基(3)內(nèi)樁身(1)的下端部設(shè)置擴底樁腳(4)。
根據(jù)設(shè)計要求確定樁身(1)的長度，采用打樁機以振錘的方法將樁身(1)相對平行垂直置于地基(3)內(nèi)。在樁身(1)的中部設(shè)置中空孔(2)，依據(jù)設(shè)計要求設(shè)定中空孔(2)的孔徑和樁身(1)的壁厚。在樁身(1)的下端部設(shè)置擴底樁腳(4)，提高樁身(1)的承載力，如
圖1、圖2、圖3所示。
實施例2在地基(3)內(nèi)沿地基(3)相對平行垂直設(shè)置樁身(1)，樁身(1)的中部沿樁身(1)相對平行設(shè)置中空孔(2)，中空孔(2)貫通樁身(1)。地基(3)內(nèi)樁身(1)的下端部設(shè)置擴底樁腳(4)。
根據(jù)設(shè)計要求確定樁身(1)的長度，采用壓樁機以靜壓的方法將樁身(1)相對平行垂直置于地基(3)內(nèi)。在樁身(1)的中部設(shè)置中空孔(2)，依據(jù)設(shè)計要求設(shè)定中空孔(2)的孔徑和樁身(1)的壁厚。在樁身(1)的下端部設(shè)置擴底樁腳(4)，提高樁身(1)的承載力，如
圖1、圖2、圖3所示。
實施例3擴底樁腳(4)的直徑大于樁身(1)截面的直徑，擴底樁腳(4)的高度大于擴底樁腳(4)的直徑。擴底樁腳(4)的一端部嵌入樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)，使擴底樁腳(4)與樁身(1)構(gòu)成一體。
在樁身(1)的下端部設(shè)置擴底樁腳(4)，設(shè)定擴底樁腳(4)的直徑應(yīng)大于樁身(1)的直徑，設(shè)定擴底樁腳的高度應(yīng)大于擴底樁腳(4)的直徑，提高樁身(1)的荷載力以及樁身(1)底部的摩擦力，如
圖1、圖2、圖3所示。
實施例4樁身(1)的下端部嵌入擴底樁腳(4)內(nèi)，擴底樁腳(4)包裹住樁身(1)的下端部，樁身(1)的下端部與擴底樁腳(4)構(gòu)成一體。
根據(jù)設(shè)計要求確定樁身(1)的長度，在樁身(1)下端部制作擴底樁腳(4)后，采用打樁機繼續(xù)以振錘的方法將樁身(1)相對平行垂直置于地基(3)內(nèi)，把樁身(1)的下端部嵌入擴底樁腳(4)內(nèi)，讓擴底樁腳(4)包裹住樁身(1)的下端部，使樁身(1)的下端部與擴底樁腳(4)構(gòu)成一體，如圖3所示。
實施例5樁身(1)的下端部嵌入擴底樁腳(4)內(nèi)，擴底樁腳(4)包裹住樁身(1)的下端部，樁身(1)的下端部與擴底樁腳(4)構(gòu)成一體。
根據(jù)設(shè)計要求確定樁身(1)的長度，在樁身(1)下端部制作擴底樁腳(4)后，采用壓樁機繼續(xù)以靜壓的方法將樁身(1)相對平行垂直置于地基(3)內(nèi)，把樁身(1)的下端部嵌入擴底樁腳(4)內(nèi)，讓擴底樁腳(4)包裹住樁身(1)的下端部，使樁身(1)的下端部與擴底樁腳(4)構(gòu)成一體，如圖3所示。
實施例6樁身(1)采用預(yù)制空心樁，樁身(1)的截面為圓形。
根據(jù)地基(3)的地質(zhì)情況以及地基的設(shè)計要求，采用預(yù)制好的空心樁直接置于地基內(nèi)。選用不同的樁身(1)截面形狀，提高樁身(1)的摩擦力，如
圖1、圖2、圖3、圖4所示。
實施例7樁身(1)采用現(xiàn)澆空心樁，樁身(1)的截面為矩形。
根據(jù)地基(3)的地質(zhì)情況以及地基的設(shè)計要求，在地基內(nèi)直接進行現(xiàn)澆空心樁。選用不同的樁身(1)截面形狀，提高樁身(1)的摩擦力，如
圖1、圖2、圖3、圖4所示。
實施例8樁身(1)采用預(yù)制空心樁，樁身(1)的截面為多邊形。
根據(jù)地基(3)的地質(zhì)情況以及地基的設(shè)計要求，采用預(yù)制好的空心樁直接置于地基內(nèi)。選用不同的樁身(1)截面形狀，提高樁身(1)的摩擦力，如
圖1、圖2、圖3、圖4所示。
實施例9用振錘方法將樁身(1)相對平行垂直置于地基(3)內(nèi)，把樁機(7)的鉆桿(5)沿樁身(1)的中空孔(2)插入樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)，鉆桿(5)端部的噴孔(6)通過中空孔(2)并穿過樁身(1)的下端部。
通過打樁機在地基(3)內(nèi)置于樁身(1)，樁身(1)呈垂直狀態(tài)。樁機(7)的鉆桿(5)插入樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)，使鉆桿(5)端部的噴孔(6)穿過樁身(1)的下端部，鉆桿(5)邊旋轉(zhuǎn)邊提鉆邊噴填料。樁機(7)采用高壓旋噴機。
樁機(7)驅(qū)使鉆桿(5)邊旋轉(zhuǎn)邊提鉆桿(5)邊噴填料，通過鉆桿(5)端部的噴孔(6)在樁身(1)的下端部周圍把填料旋噴在樁身(1)的下端部周圍的地基土中，把填料與樁身(1)下端部周圍的地基土混合制作成擴底樁腳(4)，制作的擴底樁腳(4)的直徑大于樁身(1)的直徑。
通過鉆桿(5)端部的噴孔(6)在樁身(1)的端部周圍進行旋噴作業(yè)，制作成擴底樁腳(4)，制作擴底樁腳(4)的填料采用液狀水泥漿。
制作樁身(1)下端部擴底樁腳(4)后，樁機(7)邊旋轉(zhuǎn)邊噴填料邊提起鉆桿(5)，在樁身(1)下端部中空孔(2)內(nèi)繼續(xù)旋噴填料，把填料與樁身(1)下端部中空孔(2)內(nèi)的地基土混合，讓擴底樁腳(4)的上端部嵌入樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)，使樁身(1)與擴底樁腳(4)形成一體。樁機(7)從樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)提出鉆桿(5)。
制作完樁身(1)下端部擴底樁腳(4)后，樁機(7)隨著提鉆桿(5)的同時，在樁身(1)下端部中空孔(2)內(nèi)繼續(xù)旋噴填料，使樁身(1)與擴底樁腳(4)更加牢固的形成一體，同時也提高樁身(1)與擴底樁腳(4)穩(wěn)固性。樁機(7)從樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)提出鉆桿(5)，完成樁的作業(yè)，如
圖1、圖2、圖3、圖4所示。
實施例10用靜壓方法將樁身(1)相對平行垂直置于地基(3)內(nèi)，把樁機(7)的鉆桿(5)沿樁身(1)的中空孔(2)插入樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)，鉆桿(5)端部的噴孔(6)通過中空孔(2)并穿過樁身(1)的下端部。
通過壓樁機在地基(3)內(nèi)設(shè)置樁身(1)，樁身(1)呈垂直狀態(tài)。樁機(7)的鉆桿(5)插入樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)，使鉆桿(5)端部的噴孔(6)穿過樁身(1)的下端部，鉆桿(5)邊旋轉(zhuǎn)邊提鉆邊噴填料。樁機(7)采用高壓攪拌機。
樁機(7)驅(qū)使鉆桿(5)邊旋轉(zhuǎn)邊提鉆桿(5)邊噴填料，通過鉆桿(5)端部的噴孔(6)在樁身(1)的端部周圍把填料旋噴在樁身(1)的下端部周圍的地基土中，把填料與樁身(1)下端部周圍的地基土混合制作成擴底樁腳(4)，制作的擴底樁腳(4)的直徑大于樁身(1)的直徑。
通過鉆桿(5)端部的噴孔(6)在樁身(1)的端部周圍進行旋噴作業(yè)，制作成擴底樁腳(4)，制作擴底樁腳(4)的填料采用粉狀水泥粉。
制作樁身(1)下端部擴底樁腳(4)后，樁機(7)邊旋轉(zhuǎn)邊噴填料邊提起鉆桿(5)，在樁身(1)下端部中空孔(2)內(nèi)繼續(xù)旋噴填料，把填料與樁身(1)下端部中空孔(2)內(nèi)的地基土混合，讓擴底樁腳(4)的上端部嵌入樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)，使樁身(1)與擴底樁腳(4)形成一體。樁機(7)從樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)提出鉆桿(5)。
制作完樁身(1)下端部擴底樁腳(4)后，樁機(7)隨著提鉆桿(5)的同時，在樁身(1)下端部中空孔(2)內(nèi)繼續(xù)旋噴填料，使樁身(1)與擴底樁腳(4)更加牢固的形成一體，同時也提高樁身(1)與擴底樁腳(4)穩(wěn)固性。樁機(7)從樁身(2)的中空孔(2)內(nèi)提出鉆桿(5)，完成樁的作業(yè)，如
圖1、圖2、圖3、圖4所示。
實施例11樁身(1)下端部制作擴底樁腳(4)后，用振錘方法將樁身(1)繼續(xù)相對平行垂直置于地基(3)內(nèi)，把樁身(1)的下端部嵌入擴底樁腳(4)內(nèi)，讓擴底樁腳(4)包裹住樁身(1)的下端部，使樁身(1)的下端部與擴底樁腳(4)構(gòu)成一體。
根據(jù)地基(3)的不同地質(zhì)情況以及地基的設(shè)計要求，在地基(3)內(nèi)樁身(1)下端部制作擴底樁腳(4)后，采用打樁機繼續(xù)將樁身(1)置于地基(3)內(nèi)，把樁身(1)的下端部嵌入擴底樁腳(4)內(nèi)，讓擴底樁腳(4)包裹住樁身(1)的下端部，使其樁身(1)的下端部與擴底樁腳(4)構(gòu)成一體，如
圖1、圖2、圖3、圖4所示。
實施例12樁身(1)下端部制作擴底樁腳(4)后，用靜壓方法將樁身(1)繼續(xù)相對平行垂直置于地基(3)內(nèi)，把樁身(1)的下端部嵌入擴底樁腳(4)內(nèi)，讓擴底樁腳(4)包裹住樁身(1)的下端部，使樁身(1)的下端部與擴底樁腳(4)構(gòu)成一體。
根據(jù)地基(3)的不同地質(zhì)情況以及地基的設(shè)計要求，在地基(3)內(nèi)樁身(1)下端部制作擴底樁腳(4)后，采用壓樁機繼續(xù)將樁身(1)置于地基(3)內(nèi)，把樁身(1)的下端部嵌入擴底樁腳(4)內(nèi)，讓擴底樁腳(4)包裹住樁身(1)的下端部，使其樁身(1)的下端部與擴底樁腳(4)構(gòu)成一體，如
圖1、圖2、圖3、圖4所示。
權(quán)利要求1.一種高壓旋噴中空擴底樁，其特征是在地基(3)內(nèi)沿地基(3)相對平行垂直設(shè)置樁身(1)，樁身(1)的中部沿樁身(1)相對平行設(shè)置中空孔(2)，中空孔(2)貫通樁身(1)；地基(3)內(nèi)樁身(1)的下端部設(shè)置擴底樁腳(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓旋噴中空擴底樁，其特征在于所述的擴底樁腳(4)的直徑大于樁身(1)截面的直徑，擴底樁腳(4)的高度大于擴底樁腳(4)的直徑；擴底樁腳(4)的一端部嵌入樁身(1)的中空孔(2)內(nèi)，使擴底樁腳(4)與樁身(1)構(gòu)成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓旋噴中空擴底樁，其特征在于所述的樁身(1)的下端部嵌入擴底樁腳(4)內(nèi)，擴底樁腳(4)包裹住樁身(1)的下端部，樁身(1)的下端部與擴底樁腳(4)構(gòu)成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓旋噴中空擴底樁，其特征在于所述的樁身(1)采用預(yù)制空心樁或現(xiàn)澆空心樁，樁身(1)的截面為圓形或矩形或多邊形。
專利摘要本實用新型是高壓旋噴中空擴底樁及制作方法。沿地基相對平行垂直設(shè)置樁身，樁身的中部沿樁身相對平行設(shè)置中空孔，中空孔貫通樁身，地基內(nèi)樁身的下端部設(shè)置擴底樁腳，樁身的截面為圓形或矩形或多邊形。本實用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，施工簡便，易掌握，省料、省工、省時、節(jié)能、節(jié)約投資。大幅度的提高了樁端承載力，單樁承載力與價格比高于現(xiàn)有樁型。可廣泛應(yīng)用于建筑工程、橋梁工程、市政工程、水利工程等的建筑基礎(chǔ)、構(gòu)筑物、設(shè)備基礎(chǔ)以及軟土地基的樁基。本實用新型應(yīng)用于實際工程中經(jīng)檢測符合中華人民共和國行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94－94和《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79－91。
文檔編號E02D5/50GK2659960SQ20032012565
公開日2004年12月1日 申請日期2003年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
發(fā)明者雷玉華 申請人:雷玉華