一種竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括大直徑水泥土攪拌樁，小直徑水泥土攪拌樁，竹節(jié)樁，管樁和芯樁連接，所述大直徑水泥土攪拌樁和小直徑水泥土攪拌樁通過(guò)攪拌土并噴射高壓水泥漿形成土釘樁，所述竹節(jié)樁和管樁在工廠預(yù)制完成，在水泥土初凝前通過(guò)樁基靜壓進(jìn)入水泥土攪拌樁中，所述芯樁連接可采用焊接或法蘭連接，該復(fù)合樁結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：施工方便無(wú)缺陷、綜合承載力高、造價(jià)低、施工速度快、施工中無(wú)泥漿外運(yùn)、社會(huì)效應(yīng)好。
【專利說(shuō)明】一種竹節(jié)粧與管粧共同嵌入水泥土攪拌土釘粧的復(fù)合粧

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及巖土工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁。

【背景技術(shù)】
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[0002]樁基礎(chǔ)具有單樁承載力高、沉降小、制作靈活方便和適用條件廣泛等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)階段廣泛使用的主要基礎(chǔ)形式之一。目前樁基礎(chǔ)施工主要采用鉆孔灌注樁施工法和預(yù)制樁施工法。
[0003]鉆孔灌注樁是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，它具有施工工藝簡(jiǎn)單、低成本等特點(diǎn)，但在工程實(shí)際中也發(fā)現(xiàn)了諸多缺點(diǎn)。①在灌注樁施工中，縮頸、樁底沉渣等時(shí)有發(fā)生，質(zhì)量波動(dòng)大，②有大量的泥漿排放，特別是在大城市，已經(jīng)成為社會(huì)問(wèn)題，而且施工現(xiàn)場(chǎng)難以保持整潔、文明施工難度大，③施工速度慢、效率低，樁頂標(biāo)高易發(fā)生參差不齊，④混凝土強(qiáng)度低，一般在C30左右。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有鉆孔灌注樁施工方法與沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不相協(xié)調(diào)。
[0004]預(yù)制樁是指在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)制成的各種材料、各種形式的樁(如木樁、混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼樁等)，用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入或振入土中。由于預(yù)制樁具有強(qiáng)度高、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)省工期等優(yōu)點(diǎn)，因此在工程中廣泛應(yīng)用。同樣，預(yù)制樁施工法也存在著諸多弊端，①預(yù)制樁打入過(guò)程中必然會(huì)擠壓周圍的土，對(duì)地下構(gòu)造物、管線等有影響，②在打樁的工程中產(chǎn)生大量的噪聲污染，③穿透各種夾層是有難度、樁頂標(biāo)高難以控制，④施工中對(duì)樁體產(chǎn)生較大的損害，⑤抗拔性能不強(qiáng)。
[0005]基于以上因素，產(chǎn)生了管樁插芯水泥土攪拌樁的復(fù)合樁施工方法，也就是在水泥土攪拌樁初凝之前插入預(yù)制管樁，當(dāng)水泥土終凝以后即形成了管樁插芯水泥土攪拌樁的復(fù)合樁，這種工藝有以下優(yōu)點(diǎn)，①無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土，不會(huì)產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，②同承載力條件下為灌注樁泥漿排放量的25 %，③綜合承載力強(qiáng)，單方混凝土承載力高，節(jié)約資源，④由于預(yù)制管樁是在水泥土初凝前插入，因此施工難度大大減小。
[0006]在對(duì)樁身軸力進(jìn)行研究的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，樁身軸力隨著深度的增加不斷減小，也就是說(shuō)，樁身上部受到較大的荷載，而隨著樁土的相互作用，一部分應(yīng)力由土承擔(dān)，因此樁身應(yīng)力會(huì)隨深度不斷減小。因此，傳統(tǒng)等直徑樁會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)，增加施工成本。
[0007]單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值指單樁在豎向荷載作用下達(dá)到破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時(shí)所對(duì)應(yīng)的最大荷載，取決于土對(duì)樁的支承阻力和樁身承載力，即土對(duì)樁的支承阻力和樁身承載力應(yīng)同時(shí)充分發(fā)揮。但目前公開(kāi)的大直徑復(fù)合樁中芯樁與外層水泥土樁僅靠摩阻力相互作用，導(dǎo)致芯樁材料強(qiáng)度和樁周土對(duì)外層水泥土提供的樁側(cè)摩阻力不能同時(shí)發(fā)揮。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0008]本發(fā)明的目的就是提出一種竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁結(jié)構(gòu)，該復(fù)合樁結(jié)構(gòu)具有施工工藝簡(jiǎn)單，承載力高，造價(jià)低，無(wú)污染，施工周期短等優(yōu)點(diǎn)。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0010]竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁，它包括大直徑水泥土攪拌樁
(I)，小直徑水泥土攪拌樁(2)，竹節(jié)樁(3)，管樁(4)和芯樁連接(5)，其特征在于:所述大直徑水泥土攪拌樁的直徑為800?2000mm、長(zhǎng)度為10?40m ;所述小直徑水泥土攪拌樁的直徑為600?1500mm、長(zhǎng)度為10?30m ;所述竹節(jié)樁的直徑為300?500mm，壁厚為100?150mm，竹節(jié)間距為0.5?1.5m ;所述管樁的直徑為300?500mm，壁厚為100?150mm ;所述竹節(jié)樁與管樁的直徑、壁厚相同，所述竹節(jié)樁與大直徑水泥土攪拌樁長(zhǎng)度相同，管樁與小直徑水泥土攪拌樁長(zhǎng)度相同，所述管樁與小直徑水泥攪拌樁的直徑比為0.33?0.5，管樁與大直徑水泥攪拌樁的直徑比為0.375?0.5，竹節(jié)樁和管樁上下端封閉后，在水泥土攪拌樁初凝前，從外層水泥土攪拌樁中心靜壓入設(shè)計(jì)標(biāo)高。
[0011]先進(jìn)行小直徑攪拌樁的制作，將鉆頭先下到樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后邊旋轉(zhuǎn)鉆頭，邊提升鉆桿，并由鉆頭向土中噴射高壓水泥漿，當(dāng)提升到大直徑水泥土攪拌樁樁底標(biāo)高時(shí)，通過(guò)液壓裝置，將小直徑鉆頭伸展為大直徑鉆頭，繼續(xù)攪拌提升，并噴射高壓水泥漿，直到鉆頭出土。
[0012]所述竹節(jié)樁為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋混凝土樁，長(zhǎng)度為5?10m，在工廠預(yù)制生產(chǎn)，兩端分別用鋼板封閉，接樁時(shí)采用焊接或法蘭連接形式。
[0013]所述管樁為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋混凝土樁，長(zhǎng)度為5?10m，在工廠預(yù)制生產(chǎn)，兩端分別用鋼板封閉，接樁時(shí)采用焊接連接形式。
[0014]所述竹節(jié)樁與管樁的連接采用焊接或法蘭連接形式。
[0015]該復(fù)合樁結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn):①施工方便，不會(huì)產(chǎn)生縮頸、夾泥、離析等缺陷，②大直徑水泥土攪拌樁與小直徑水泥土攪拌樁組合成上大下小的土釘樁，承載力提高，且上部大直徑水泥土樁的芯樁采用竹節(jié)樁，竹節(jié)樁與水泥土樁既有摩阻力，又有支承力，綜合承載力提高，③下部采用小直徑水泥土復(fù)合樁，節(jié)省材料，降低造價(jià)，④施工中無(wú)泥漿外運(yùn)，社會(huì)效應(yīng)好，⑤施工速度快，縮短工期，⑥接樁比較靈活，既可以采用焊接方式，也可以采用法蘭盤(pán)連接。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
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[0016]圖1是竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁示意圖。
[0017]圖2是芯樁示意圖。
[0018]圖3是芯樁在水泥土攪拌土釘樁的位置示意圖。
[0019]圖4是樁身軸力隨深度變化示意圖。
[0020]圖中:1、大直徑水泥土攪拌樁，2、小直徑水泥土攪拌樁，3、竹節(jié)樁，4、管樁，5、竹節(jié)，6、芯樁連接。

【具體實(shí)施方式】
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[0021]實(shí)施例:下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁具體施工方法:
[0022](I)將竹節(jié)樁(3)和管樁(4)在工廠預(yù)制完成，運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)。
[0023](2)清理施工場(chǎng)地，確定樁基中心位置，鉆機(jī)就位。
[0024](3)將鉆機(jī)鉆頭直徑調(diào)整到小直徑水泥土攪拌樁直徑的大小，下鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高，邊噴射高壓水泥漿邊提升鉆桿，當(dāng)提升到預(yù)定標(biāo)高時(shí)，通過(guò)液壓裝置調(diào)整鉆頭直徑為大直徑水泥土攪拌樁直徑的大小，繼續(xù)噴射高壓水泥漿并提升鉆桿直至到達(dá)地面標(biāo)高。
[0025](4)鉆機(jī)移至下一樁基位置，靜壓樁基就位，將管樁從水泥土攪拌樁中心位置靜壓入水泥土中，管樁采用焊接方式進(jìn)行接樁，直至達(dá)到預(yù)定管樁樁長(zhǎng)。
[0026](5)當(dāng)管樁長(zhǎng)度達(dá)到預(yù)定樁長(zhǎng)時(shí)將竹節(jié)樁與管樁連接，連接方式可采用焊接或法蘭連接，然后繼續(xù)壓樁，直至達(dá)到預(yù)定竹節(jié)樁樁長(zhǎng)。
[0027](6)重復(fù)上述(I) 一 (5)的步驟，最終完成全部樁基施工工作，養(yǎng)護(hù)7d。
[0028]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):①施工方便，不會(huì)產(chǎn)生縮頸、夾泥、離析等缺陷，②大直徑水泥土攪拌樁與小直徑水泥土攪拌樁組合成上大下小的土釘樁，承載力提高，且上部大直徑水泥土樁的芯樁采用竹節(jié)樁，竹節(jié)樁與水泥土樁既有摩阻力，又有支承力，綜合承載力提高，③下部采用小直徑水泥土復(fù)合樁，節(jié)省材料，降低造價(jià)，④施工中無(wú)泥漿外運(yùn)，社會(huì)效應(yīng)好，⑤施工速度快，縮短工期，⑥接樁比較靈活，既可以采用焊接方式，也可以采用法蘭盤(pán)連接。
【權(quán)利要求】
1.一種竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁，它包括大直徑水泥土攪拌樁(I)，小直徑水泥土攪拌樁(2)，竹節(jié)樁(3)，管樁(4)和芯樁連接(5)，其特征在于:所述大直徑水泥土攪拌樁的直徑為800?2000mm、長(zhǎng)度為10?40m ;所述小直徑水泥土攪拌樁的直徑為600?1500mm、長(zhǎng)度為10?30m ;所述竹節(jié)樁的直徑為300?500mm，壁厚為100?150mm，竹節(jié)間距為0.5?1.5m ;所述管樁的直徑為300?500mm，壁厚為100?150mm ;所述竹節(jié)樁與管樁的直徑、壁厚相同，所述竹節(jié)樁與大直徑水泥土攪拌樁長(zhǎng)度相同，管樁與小直徑水泥土攪拌樁長(zhǎng)度相同，所述管樁與小直徑水泥攪拌樁的直徑比為0.33?0.5，管樁與大直徑水泥攪拌樁的直徑比為0.375?0.5，竹節(jié)樁和管樁上下端封閉后，在水泥土攪拌樁初凝前，從外層水泥土攪拌樁中心靜壓入設(shè)計(jì)標(biāo)高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁，其特征在于先進(jìn)行小直徑攪拌樁的制作，將鉆頭先下到樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后邊旋轉(zhuǎn)鉆頭，邊提升鉆桿，并由鉆頭向土中噴射高壓水泥漿，當(dāng)提升到大直徑水泥土攪拌樁樁底標(biāo)高時(shí)，通過(guò)液壓裝置，將小直徑鉆頭伸展為大直徑鉆頭，繼續(xù)攪拌提升，并噴射高壓水泥漿，直到鉆頭出土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁，其特征在于所述竹節(jié)樁為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋混凝土樁，長(zhǎng)度為5?10m，在工廠預(yù)制生產(chǎn)，兩端分別用鋼板封閉，接樁時(shí)采用焊接或法蘭連接形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁，其特征在于所述管樁為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋混凝土樁，長(zhǎng)度為5?10m，在工廠預(yù)制生產(chǎn)，兩端分別用鋼板封閉，接樁時(shí)采用焊接連接形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)樁與管樁共同嵌入水泥土攪拌土釘樁的復(fù)合樁，其特征在于所述竹節(jié)樁與管樁的連接采用焊接或法蘭連接形式。
【文檔編號(hào)】E02D5/48GK104234047SQ201310503654
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】王磊, 王奎華 申請(qǐng)人:王磊