專利名稱：樁結(jié)構(gòu)的施工方法及其專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木、水利或市政工程領(lǐng)域，特別是涉及建筑用樁基礎(chǔ)或基坑護(hù)壁結(jié)構(gòu)等。
目前的建筑物用基礎(chǔ)，特別是高層建筑物用基礎(chǔ)普通采用樁基礎(chǔ)，該樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地基的一點(diǎn)或幾點(diǎn)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告為基礎(chǔ)進(jìn)行的，但實(shí)際上往往多數(shù)情況下在構(gòu)成基礎(chǔ)的各個(gè)樁位的下面地基地質(zhì)情況是與勘測(cè)點(diǎn)的地質(zhì)情況有很大差別的，這樣就造成構(gòu)成基礎(chǔ)的各個(gè)樁的承載力和使用期沉降不相同，進(jìn)而使得建成后的建筑物產(chǎn)生不均勻沉降，這也就是為什么造成建成后的建筑物發(fā)生損壞事故的80％以上的原因在于基礎(chǔ)，但是目前基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工中又沒(méi)有什么很好的辦法來(lái)解決上述問(wèn)題。上述施工方法的另一缺點(diǎn)是施工后不能了解每根樁的真實(shí)承載力，并且以施工前后的試樁來(lái)測(cè)定承載力，而該一兩根試樁的試驗(yàn)也不能代表所有的樁，并且增加了工期和施工成本。
本發(fā)明的目的在于提供一種新型的樁結(jié)構(gòu)施工方法及其設(shè)備，采用該方法和設(shè)備可在施工后馬上能得出每根樁的真實(shí)承載力，在施工的同時(shí)可完成對(duì)樁孔壁和樁底孔土壓力的測(cè)定從而在每根樁施工完畢后即可得出真實(shí)承載力和預(yù)定使用期的沉降量，并且可使樁結(jié)構(gòu)中的每根樁的承載力和使用期的沉降基本保持相同。
本發(fā)明的上述目的是通過(guò)下述方法達(dá)到的，該方法包括以下步驟a).對(duì)打樁地基進(jìn)行勘察探測(cè)，大致了解地基土層的狀況并確定出樁的尺寸及樁支翼的初步尺寸和初步位置；b).根據(jù)上述勘察探測(cè)而推算出的樁尺寸在地基中形成樁身孔至規(guī)定深度；c).通過(guò)樁支翼孔成形裝置對(duì)位于上述樁支翼的初步位置附近的樁身孔孔壁土體進(jìn)行探測(cè)得出上述初步位置附近土體的實(shí)際土體力學(xué)性質(zhì)，從而確定樁支翼最終尺寸和最終位置；d).通過(guò)樁支翼孔成形裝置對(duì)位于上述樁支翼的最終位置的樁身孔孔壁土體按上述樁支翼最終尺寸進(jìn)行擠壓從而形成樁支翼孔；e).對(duì)所形成的樁身孔及樁支翼孔灌注混凝土形成混凝土樁；f).按上述步驟對(duì)樁結(jié)構(gòu)中的其它的樁進(jìn)行施工從而形成由多根混凝土樁構(gòu)成的樁結(jié)構(gòu)。
在上述步驟c)中，在探測(cè)到上述初步位置的土體的力學(xué)性質(zhì)較差的情況下，沿樁身孔孔壁移動(dòng)樁支翼孔成形裝置對(duì)孔壁土體繼續(xù)進(jìn)行探測(cè)直至探測(cè)到所需的土層，并將該土層位置作為相應(yīng)的樁支翼的最終位置。
上述樁支翼為樁分支。
在上述步驟c)中，在探測(cè)到上述初步位置的土體的力學(xué)性質(zhì)較差的情況下，仍將該土層位置作為相應(yīng)的樁支翼的最終位置，但在上述步驟d)中，在該位置形成大于該位置上的相應(yīng)初步尺寸的樁支翼。
在上述步驟c)中，在探測(cè)到上述初步位置的土體的力學(xué)性質(zhì)較差的情況下，仍將該土層位置作為相應(yīng)的樁支翼的最終位置，但在上述步驟d)中，在該土層區(qū)域上形成多個(gè)具有相應(yīng)初步尺寸的樁支翼，而其數(shù)量多于在該位置上的初步確定的樁支翼的數(shù)量。
上述樁支翼為樁承力盤和/或樁分支。
上述土體力學(xué)性質(zhì)為土體壓縮力學(xué)性質(zhì)。
上述土體力學(xué)性質(zhì)為土體的摩阻系數(shù)。
在上述步驟c)中，土體力學(xué)性質(zhì)的測(cè)定是采用傳感器來(lái)完成的。
在樁身孔、樁支翼孔形成后，將樁孔成形質(zhì)量檢測(cè)儀插入樁身孔中對(duì)樁身孔、樁支翼孔的成形質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。
對(duì)其內(nèi)無(wú)水的樁身孔、樁支翼孔采用可夜視的觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行上述孔的質(zhì)量檢測(cè)。
對(duì)其內(nèi)有泥漿的樁身孔、樁支翼孔采用超聲波掃描儀進(jìn)行上述孔的質(zhì)量檢測(cè)。
在向樁身孔、樁支翼孔灌注混凝土后，待該混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)用超聲波儀對(duì)樁身、樁支翼的成形質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。
在上述步驟c)中，采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)樁支翼的最終尺寸、位置進(jìn)行計(jì)算。
在施工過(guò)程中，采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)樁支翼孔成形裝置的操縱進(jìn)行控制。
在施工過(guò)程中，將土體力學(xué)性質(zhì)測(cè)定值、形成后的樁身、樁支翼的成形質(zhì)量和其尺寸、位置的有關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。
通過(guò)圖像顯示器將上述樁身孔、樁支翼孔的實(shí)際成形情況顯示出來(lái)以便于進(jìn)行監(jiān)控。
在灌注混凝土之前插入鋼筋或鋼筋籠。
在灌注混凝土之前插入預(yù)應(yīng)力筋，在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度之后對(duì)預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力并予以錨固。
在上述步驟e)中，上述混凝土的灌注采用導(dǎo)管法、串管法及泵送混凝土法進(jìn)行的。
在上述步驟b)中，上述樁身孔是采用正循環(huán)鉆孔法，反循環(huán)鉆孔法，螺旋鉆孔法，螺旋鉆孔法，射流沖土法，人工挖孔法，抓斗或鏟斗取土法，打入套管擠土法，錘擊沖孔法形成的。
在上述步驟b)中，上述樁身孔是這樣形成的，即在樁位引孔，在引孔中下入護(hù)管，采用沖擊錘沿護(hù)管對(duì)地基沖擊成孔，之后提出護(hù)管，接著向孔內(nèi)放入虛土桶。
在上述步驟b)中，上述樁身孔是采用螺旋鉆孔法形成的，并且上述步驟d)按下述方式進(jìn)行，對(duì)中間的樁支翼中的承力盤端部土層按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行錘擊分層加固，將虛土桶放入孔底后，放入樁支翼孔形成裝置，在各層加固位置擠壓形成樁支翼孔，將虛土桶提出，形成樁底部承力盤。
在上述步驟b)中包括清理孔底虛土處理，即使鉆具在原深度處進(jìn)行空轉(zhuǎn)，直至達(dá)到規(guī)定要求，另外上述步驟d)中的樁支翼孔是這樣進(jìn)行的，即按設(shè)計(jì)要求標(biāo)高，在樁支翼孔成形裝置中的上下節(jié)段醒目位置標(biāo)注樁支翼擠擴(kuò)標(biāo)志，按由上到下的順序擠擴(kuò)形成樁支翼，在虛土桶提出后，形成樁支翼中的樁底承力盤槽孔。
在上述步驟b)中，上述樁身孔是通過(guò)泥漿護(hù)壁鉆孔法形成的，并且上述步驟d)按下述方式進(jìn)行，起吊樁支翼孔形成裝置，待樁支翼孔成形裝置基本停止晃動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)后，徐徐下入樁身孔內(nèi)，在投放上述裝置的同時(shí)，在樁支翼孔成形裝置中的上下節(jié)段聯(lián)接管上按3～5m的間隔采用異形油管夾鎖定供、回油管，在樁支翼孔成形裝置中的上下節(jié)段聯(lián)接管上標(biāo)有深度尺寸，按所需標(biāo)高，規(guī)定順序擠壓形成樁支翼孔。
在進(jìn)行上述步驟e)之后，通過(guò)預(yù)留壓漿管對(duì)樁身底端及樁支翼端部進(jìn)行壓力注漿以便對(duì)該部分周圍土體進(jìn)行加固。
上述樁支翼孔的擠壓方向與和樁身孔壁相垂直的方向的夾角為±90°。
上述樁支翼孔是沿樁身孔軸線的平行方向?qū)渡砜卓妆谥車馏w進(jìn)行擠壓形成的。
先沿樁身孔軸線的斜向向上方向?qū)渡砜卓妆诘倪x定位置第一規(guī)定區(qū)域內(nèi)的土體擠壓形成構(gòu)成樁支翼孔的第一腔，然后再沿樁身孔軸線的斜向向下方向?qū)渡砜卓妆诘纳鲜鲞x定位置第二位置區(qū)域內(nèi)的土體擠壓形成構(gòu)成樁支翼的第二腔，上述第一腔和第二腔共同構(gòu)成樁支翼孔。
沿樁身孔軸線的斜向向上方向?qū)渡砜卓妆诘倪x定位置第一規(guī)定區(qū)域的土體擠壓形成構(gòu)成樁支翼孔的第一腔，與此同時(shí)沿樁身孔軸線的斜向向下方向?qū)渡砜卓妆诘乃具x定位置第二規(guī)定區(qū)域內(nèi)的土體擠壓形成構(gòu)成樁支翼孔的第二腔，上述第一腔和第二腔共同構(gòu)成樁支翼孔。
上述樁支翼孔僅僅是通過(guò)沿樁身孔軸線的斜向向下方向?qū)渡砜卓妆诘倪x定位置規(guī)定區(qū)域的土體進(jìn)行擠壓形成的。
首先在樁身孔孔壁的選定位置規(guī)定區(qū)域內(nèi)的周圍土體中形成水平孔穴，接著從該孔處將位于該孔穴下方的樁身孔孔壁周圍土體沿樁身孔軸線平行方向向下擠壓從而構(gòu)成樁支翼孔。
在形成樁支翼孔的過(guò)程中進(jìn)行樁支翼加固材料的注入。
樁體材料一部分是在形成樁支翼孔的過(guò)程中注入，另一部分是在上述過(guò)程之后注入，樁身孔是通過(guò)護(hù)壁液來(lái)護(hù)壁的。
上述護(hù)壁液為水泥漿，它是在借助樁身孔成形裝置形成樁身孔之后一邊提升樁身孔成形裝置，一邊注入樁身孔內(nèi)的，直至樁身孔中不塌孔的位置，在形成樁支翼孔之后，將補(bǔ)漿管插入樁身孔底部，同時(shí)投入粒料，接著通過(guò)補(bǔ)漿管以高壓方式從補(bǔ)漿管底部開口壓入水泥漿直至將整個(gè)樁孔灌滿。
在形成樁支翼孔后向樁身孔、樁支翼孔注入樁體材料。
將上述樁支翼孔擠壓形成沿樁身孔軸向的尺寸較長(zhǎng)的形狀。
將上述樁支翼孔擠壓形成沿樁身孔軸向延伸的螺旋孔。
上述樁支翼孔是在通過(guò)樁身孔成形裝置形成樁身孔后將其提出的過(guò)程中形成的。
上述所形成的樁為素混凝土樁。
上述樁成排布置以形成支護(hù)樁結(jié)構(gòu)。
上述支護(hù)樁結(jié)構(gòu)中的樁頂部通過(guò)連梁相連接，并且通過(guò)在各個(gè)樁本身上所形成的樁支翼連接。
本發(fā)明的上述方法的專用設(shè)備包括樁支翼孔成形裝置，該裝置上設(shè)有在其進(jìn)行樁支翼孔成形時(shí)對(duì)地基土體的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定器。
上述測(cè)定器為傳感器。
上述傳感器包括壓力頭，該壓力頭與驅(qū)動(dòng)缸相連，該驅(qū)動(dòng)缸與壓力顯示器相連。
上述測(cè)定器為土體摩阻性質(zhì)測(cè)定儀。
該設(shè)備還包括上述樁支翼孔成形裝置的操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液壓站和計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)。
上述液壓站包括液壓壓力顯示器。
上述計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)包括將有關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)以及對(duì)有關(guān)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算的數(shù)據(jù)處理單元，上述各種數(shù)字信號(hào)顯示器和存儲(chǔ)器，操作鍵盤，反映樁身孔、樁支翼孔的實(shí)際成形情況的圖像顯示系統(tǒng)。
上述計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)包括操作臺(tái)，該操作臺(tái)上設(shè)置有鍵盤，顯示器，擴(kuò)音裝置，樁身孔、樁支翼孔的實(shí)際成形圖像顯示器，樁支翼孔成形裝置操縱桿和打印器。
上述圖像顯示系統(tǒng)為可對(duì)干孔成形質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的可夜視的觀測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括可進(jìn)行圖像拍攝的彩色攝像機(jī)，將攝像機(jī)拍攝的圖像顯示出來(lái)的監(jiān)視器，用于安裝上述攝像機(jī)和電源的密封筒，觀測(cè)頭，攝像用的光源，錄像機(jī)。
上述觀測(cè)頭包括用于觀測(cè)孔壁的水平觀測(cè)頭和用于觀測(cè)孔底的垂直觀測(cè)頭。
上述圖像顯示系統(tǒng)包括用于對(duì)濕孔成形質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的超聲波掃描儀。
上述計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)包括對(duì)樁支翼孔形成裝置的操縱進(jìn)行控制的單元。
上述樁支翼孔成形裝置為液壓驅(qū)動(dòng)式，它包括樁支翼孔形成用弓壓機(jī)構(gòu)，該弓壓機(jī)構(gòu)的伸出部構(gòu)成上述測(cè)定器中的壓力頭。
上述測(cè)定器為土體摩阻性質(zhì)測(cè)定儀。
上述樁支翼孔成形裝置包括樁支翼孔成形機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括第一弓壓臂和第二弓壓臂，該第一弓壓臂和第二弓壓臂通過(guò)其端部相互鉸接，第一弓壓臂的另一端與第一連接件鉸接，第二弓壓臂的另一端與第二連接件鉸接，上述第一連接件與驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿的端部剛性連接，上述第二連接件與上述驅(qū)動(dòng)缸的另一活塞桿端部剛性連接，上述二個(gè)活塞桿工作時(shí)運(yùn)動(dòng)方向相反但同軸設(shè)置，上述驅(qū)動(dòng)缸包括二個(gè)活塞，它們工作時(shí)運(yùn)動(dòng)方向相反但同軸平行設(shè)置，上述二個(gè)活塞桿分別與上述二個(gè)活塞剛性連接。
上述樁支翼孔成形裝置包括多組樁支翼孔成形機(jī)構(gòu)，該多組成形機(jī)構(gòu)沿設(shè)備縱向和/或橫向按一定間距分布。
上述樁支翼孔成形裝置包括多組樁支翼孔成形機(jī)構(gòu)，該多組成形機(jī)構(gòu)相對(duì)設(shè)備縱軸線對(duì)稱布置。
上述設(shè)備包括樁身孔成形裝置，上述樁支翼孔成形裝置設(shè)于該樁身孔成形裝置上。
上述樁支翼孔成形裝置包括主支承件，其上固定有驅(qū)動(dòng)器，另外還設(shè)有樁支翼孔成形機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括第一弓壓臂和第二弓壓臂，該第一弓壓臂的一端與動(dòng)力桿鉸接，該動(dòng)力桿由上述驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)，上述第一弓壓臂另一端與第二弓壓臂的一端鉸接，第二弓壓臂的另一端與第一固定件相鉸接，該固定件位于第一弓壓臂與動(dòng)力桿的鉸接點(diǎn)的側(cè)邊并處于第一弓壓臂和第二弓壓臂鉸接點(diǎn)相對(duì)動(dòng)力桿與第一弓壓臂鉸接點(diǎn)的移動(dòng)軸線的所在側(cè)邊，上述第二固定件與第一分支板的一端鉸接，第一分支板的另一端為自由端部，第一分支板的內(nèi)側(cè)貼靠于第一弓壓臂和第二弓壓臂的鉸接部，第一分支板內(nèi)側(cè)還設(shè)有導(dǎo)板，該導(dǎo)板上沿第一分支板的平行方向開有導(dǎo)向槽，第一弓壓臂和第二弓壓臂是通過(guò)橫向移動(dòng)軸鉸接的，上述導(dǎo)向槽可使上述橫向移動(dòng)軸在其內(nèi)滑動(dòng)，導(dǎo)向槽從橫向移動(dòng)軸未發(fā)生向外側(cè)橫向位移處朝向第二弓壓臂一側(cè)延伸。
上述設(shè)備包括主支承件，其設(shè)有驅(qū)動(dòng)器，另外還設(shè)有樁支翼孔成形機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括第一弓壓臂和第二弓壓臂，該第一弓壓臂的一端與動(dòng)力桿鉸接，該動(dòng)力桿由上述驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)，上述第一弓壓臂的另一端與第二弓壓臂的一端鉸接，第二弓壓臂的另一端與固定與主支承件上的固定件鉸接，第一弓壓臂上整體有形成第一分支板，第二弓壓臂上形成有第二分支板。
上述設(shè)備包括伸縮式動(dòng)力擠壓器，它可沿樁身孔軸線的斜向向下方向依直線擠壓樁身孔孔壁周圍土體。
上述設(shè)備包括沿水平方向可插入樁身孔孔壁周圍土體中的擠壓件，它與驅(qū)動(dòng)器相連從而當(dāng)其插入孔壁周圍土體中時(shí)可沿樁身孔軸線平行方向向下擠壓孔壁周圍土體。
上述設(shè)備包括樁身孔成形裝置，該裝置為掘土成形器。
上述掘土成形器為潛水鉆機(jī)，射流沖土成孔器，鉆頭鉆，全套管鉆機(jī)，正循環(huán)鉆機(jī)，反循環(huán)鉆機(jī)，抓斗取土器或鏟斗取土器。
上述掘土成形器為螺旋鉆機(jī)，它包括有鉆桿，該鉆桿為空心管，上述鉆桿上設(shè)有樁支翼孔成形裝置，空心鉆桿底部開有與其相連通的可注入樁體材料或護(hù)壁液的噴嘴，鉆桿頂部與注入材料供應(yīng)液連通。
本發(fā)明的另一種專用設(shè)備包括履帶行走機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)臺(tái)，位于轉(zhuǎn)臺(tái)上的駕駛室以及樁支翼孔成形裝置的操作系統(tǒng)，吊臂，該吊臂底部與轉(zhuǎn)臺(tái)相連，其頂端通過(guò)吊索懸吊分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置，該裝置通過(guò)夾緊器導(dǎo)向固定，該夾緊器后端與上述轉(zhuǎn)臺(tái)連接。
上述設(shè)備包括置于地面上的與樁支翼孔成形裝置分開的樁支翼孔成形裝置的操作系統(tǒng)。
采用上述本發(fā)明的施工方法和設(shè)備，可以真實(shí)得出每根基礎(chǔ)樁的承載力和沉降，并從整體上使所有樁的承載力和沉降基本保持一致，這樣所形成的基礎(chǔ)不會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，從而可大大減少施工后使用期的隱患。另外采用本發(fā)明，可以減小施工前的地基勘探工作量并可減少或無(wú)需進(jìn)行施工前、后的試樁或樁的荷載試驗(yàn)，從而大大降低施工費(fèi)用并縮短工期。再有本發(fā)明是將勘探地基地質(zhì)情況貫穿于樁的施工過(guò)程中，從而可清楚地了解每個(gè)樁底及周土情況，這樣可更加合理地對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)從而可大大降低材料的浪費(fèi)，并降低樁基礎(chǔ)的成本。此外，由于按本發(fā)明方法樁分支/樁承力盤位于相應(yīng)的所需的持力層上從而可充分發(fā)揮帶分支/承力盤的樁的優(yōu)越性，使其承載力達(dá)到最高，其使用期沉降量降到最小。上面僅僅對(duì)本發(fā)明用作建筑物的承受壓力的樁基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了描述，但是應(yīng)注意到本發(fā)明完全可用于承受拉力的樁基礎(chǔ)，以及抗傾覆的支護(hù)結(jié)構(gòu)中，并且可產(chǎn)生均勻地抵抗上浮力，即建筑物僅僅有較小的均勻上浮量，或者均勻地抵抗彎矩，即支護(hù)結(jié)構(gòu)中的每根樁具有基本一致的較小的角位移的現(xiàn)象。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明樁基礎(chǔ)施工方法的示意圖；圖1A為本發(fā)明樁基礎(chǔ)施工方法的第一階段示意圖1B為本發(fā)明樁基礎(chǔ)施工方法的第二階段示意圖；圖1C為本發(fā)明樁基礎(chǔ)施工方法的第三階段示意圖；圖2為本發(fā)明方法中樁身孔與樁分支孔和/或承力盤槽孔同時(shí)成形的第一實(shí)施例示意圖，其中圖2A-C為三個(gè)不同施工階段；圖3為本發(fā)明方法中樁身孔與樁分支孔和/或承力盤槽孔同時(shí)成形的第二實(shí)施例示意圖，其中圖3A-C分別為三個(gè)不同施工階段；圖4為本發(fā)明方法中樁身孔與樁分支孔和/或承力盤槽孔同時(shí)成形的第三實(shí)施例示意圖，其中圖4A-C為三個(gè)不同施工階段；圖5為本發(fā)明方法中樁身孔與樁分支孔和/或承力盤槽孔同時(shí)成形的第四實(shí)施例示意圖，其中圖5A-C為三個(gè)不同施工階段；圖6為同時(shí)具有樁身孔成形裝置和樁分支孔和/或承力盤槽孔裝置的本發(fā)明設(shè)備第一實(shí)施例的示意圖；圖7為同時(shí)具有樁身孔成形裝置和樁分支孔和/或承力盤槽孔裝置的本發(fā)明設(shè)備第二實(shí)施例的示意圖；圖8為同時(shí)具有樁身孔成形裝置和樁分支孔和/或承力盤槽孔裝置的本發(fā)明設(shè)備中分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置的第一實(shí)施例的示意圖；圖9為同時(shí)具有樁身孔成形裝置和樁分支孔和/或承力盤槽孔裝置的本發(fā)明設(shè)備中分支孔/或承力盤槽孔成形裝置的第二實(shí)施例的示意圖；圖10為圖9所示成形裝置的收攏狀態(tài)示意圖；圖11為圖9所示成形裝置的工作狀態(tài)平面示意圖；圖12為本發(fā)明設(shè)備中的分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置第四實(shí)施例的示意圖；圖13為圖12所示裝置的收攏狀態(tài)圖；圖14為本發(fā)明設(shè)備中的分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置又一實(shí)施例的立面圖。
圖15為本發(fā)明另一種專用設(shè)備的透視圖；圖16為本發(fā)明設(shè)備中的樁分支孔成形裝置的操作系統(tǒng)的透視圖。
作為本發(fā)明的樁結(jié)構(gòu)的具體施工方法的樁基礎(chǔ)施工方法，其步驟包括首先對(duì)施工區(qū)域的地基進(jìn)行地質(zhì)勘探，了解該區(qū)域地基的土體情況，當(dāng)然還可以做試樁來(lái)了解地質(zhì)情況，根據(jù)該地質(zhì)勘探結(jié)果確定初步的樁身數(shù)量，長(zhǎng)度，樁徑，樁位以及樁支翼的數(shù)量，長(zhǎng)度，直徑，位置，利用鉆機(jī)在樁位向下鉆孔至規(guī)定深度，形成樁身孔，如圖1A所示，之后將樁支翼孔成形裝置放入該樁身孔中，在上述初步確定的樁支翼位置通過(guò)上述樁支翼孔成形裝置對(duì)土體進(jìn)行擠壓，上述裝置中的擠壓機(jī)構(gòu)與壓力表相連，根據(jù)壓力表中的數(shù)值得出土體彈性模量或摩阻系數(shù)，進(jìn)而可確定該位置土層是否適合制作樁支翼，如果該土層太軟，可通過(guò)調(diào)節(jié)樁支翼的位置或樁支翼的大小以及樁支翼在該土層的數(shù)量來(lái)滿足原該位置樁支翼的設(shè)計(jì)要求，如圖1B所示，上述調(diào)節(jié)樁支翼的位置指通過(guò)上述樁支翼孔成形裝置對(duì)上述軟弱土層附近的土層進(jìn)行擠壓探測(cè)直至找到所需的持力層，然后按上述方式確定的土層位置形成所需的數(shù)量或尺寸的樁支翼孔，如果該土層滿足要求，直接制作初步確定的樁支翼孔，按上述方式在樁身孔中形成所規(guī)定的樁支翼孔(即樁分支孔和/或樁承力盤槽孔)，然后，利用掃描儀對(duì)整個(gè)樁孔進(jìn)行掃描檢查樁支翼孔、樁身孔壁的成形質(zhì)量，如圖1C所示，接著插入預(yù)應(yīng)力筋灌注混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后對(duì)預(yù)應(yīng)力筋張拉并錨固。
作為本發(fā)明方法中樁身孔與樁分支孔和/或承力盤槽孔同時(shí)成形的第一實(shí)施例，其步驟包括用本發(fā)明設(shè)備1形成樁身孔，如圖2A所示，該設(shè)備包括分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置2和鉆孔裝置3，該該樁支翼孔成形裝置2上連有壓力桿(圖中未示出)，上述壓力桿與地面上的壓力表(圖中未示出)連通，之后沿斜向向上方向擠壓孔壁土體，如圖2B所示，最后以所形成的孔穴頂部土體為支點(diǎn)沿斜向向下方向擠壓孔壁土體從而形成分支孔和/或承力盤槽孔，如圖2C所示，上述分支孔和/或承力盤槽孔的成形是在利用本發(fā)明設(shè)備向下形成樁身孔時(shí)制作，也可在樁身孔成形后向上提出本發(fā)明設(shè)備的過(guò)程中制作。
作為本發(fā)明方法中樁身孔與樁分支孔和/或承力盤槽孔同時(shí)成形的第二實(shí)施例，其步驟包括用本發(fā)明設(shè)備形成樁身孔，該設(shè)備包括分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置2和鉆孔裝置3，該樁支翼孔成形裝置2上連有壓力桿(圖中未示出)，上述壓力桿與地面上的壓力表(圖中未示出)連通，如圖3A所示，在向下形成樁身孔的同時(shí)或之后利用本發(fā)明設(shè)備沿斜向向上和斜向向下同時(shí)擠壓孔壁土體形成樁分支孔和/或承力盤槽孔，如圖3B所示，最后擠壓完畢形成圖3C所示的形狀。
作為本發(fā)明方法中樁身孔與樁分支孔和/或承力盤槽孔同時(shí)成形的第三實(shí)施例，其步驟包括用本發(fā)明設(shè)備1形成樁身孔，該設(shè)備1包括分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置2和鉆孔裝置3，該樁支翼孔成形裝置2上連有壓力桿(圖中未示出)，上述壓力桿與地面上的壓力表(圖中未示出)連通，如圖4A所示，在向下形成樁身孔的過(guò)程中或形成樁身孔之后，可利用上述分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置2對(duì)土體進(jìn)行斜向擠壓，如圖4B所示。圖4B中的虛線為最終擠壓狀態(tài)，當(dāng)擠壓完畢后便可形成如圖4C所示的狀態(tài)。
作為本發(fā)明方法中樁身孔與樁分支孔和或承力盤槽孔同時(shí)成形的第四實(shí)施例，其步驟包括用本發(fā)明設(shè)備1形成樁身孔，該設(shè)備1包括分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置2和鉆孔裝置3，該樁支翼孔成形裝置2上連有壓力桿(圖中未示出)，上述壓力桿與地面上的壓力表(圖中未示出)連通，如圖5A所示，在利用設(shè)備1向下形成樁身孔時(shí)，或在形成樁身孔后提出該設(shè)備1時(shí)可在樁身孔孔壁上形成水平槽4，如圖5B所示。之后，利用本發(fā)明設(shè)備1中的特定的分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置2(該裝置將在后面描述)，從該水平槽4處向下擠壓土體形成分支孔和/或承力盤槽，如圖5C所示。
圖6為同時(shí)具有樁身孔成形裝置和樁分支孔和/或承力盤槽孔裝置的本發(fā)明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，該設(shè)備1包括潛水鉆3，該潛水鉆3包括鉆桿5，鉆桿5上設(shè)有動(dòng)力裝置6和泵6A，鉆桿底部設(shè)有鉆頭7，鉆桿上還設(shè)有一個(gè)或多個(gè)分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置2。
圖7為本發(fā)明設(shè)備的另一實(shí)施例，該設(shè)備1包括螺旋鉆8，該鉆包括頂部的驅(qū)動(dòng)器9，螺旋葉片10，鉆桿11，在鉆桿11上還形成有一個(gè)或多個(gè)分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置2。
圖8為本發(fā)明設(shè)備中的分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置的一種形式，該裝置2包括可水平伸出的兩個(gè)擠壓頭17，如圖8所示。兩個(gè)擠壓頭之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)油缸18，該驅(qū)動(dòng)油缸18伸出時(shí)可使擠壓頭17沿水平方向伸出，兩個(gè)擠壓頭還與豎向油缸19的一端相連，該油缸19伸出時(shí)可使擠壓頭17向下擠壓土體，該成形裝置2特別適合圖4中所示的方法。
圖9和10為本發(fā)明設(shè)備中用的分支孔和/或承力盤槽孔擠壓成形裝置的第三種形式，該裝置2包括外管29，其內(nèi)設(shè)有多個(gè)成形機(jī)構(gòu)和投入加固料通道29A，外管29上開有供成形機(jī)構(gòu)伸出的孔，外管外部設(shè)有泵站，它通過(guò)油路管與成形機(jī)構(gòu)中的油缸連通(圖中未示出)，如圖10所示，在成形機(jī)構(gòu)中設(shè)有豎向動(dòng)力桿30，該動(dòng)力桿30由上述油缸帶動(dòng)(圖中未示出)，該桿30通過(guò)豎向移動(dòng)軸31與上弓壓臂31鉸接，上弓壓臂32通過(guò)橫向移動(dòng)軸33與由下弓壓臂整體形成的下下分支板34鉸接，該板34底部與下固定軸35鉸接，該軸35相對(duì)外管29固定。上分支板36上端鉸接于上固定軸37上，該軸37相對(duì)外管29固定，在圖9、10中，僅僅畫出了相對(duì)稱的兩套成形機(jī)構(gòu)中的左邊一套(一半)，右邊一套與左邊的相同，故圖中未示出。當(dāng)然，可根據(jù)需要設(shè)置1套、3套或更多的同步機(jī)構(gòu)。在上分支板36內(nèi)側(cè)設(shè)有導(dǎo)板33，上分支板36的自由端部39位于上弓壓臂32與橫向移動(dòng)軸33的連接處。導(dǎo)板38共有兩個(gè)，它們分別設(shè)置在上分支板36的兩側(cè)，導(dǎo)板38從上分支板36的自由端部39處沿上分支板36板面方向向下延伸，其伸出部開有橫向移動(dòng)軸33的導(dǎo)向槽38A，橫向移動(dòng)軸33還鉸接有上分支滑板40，該滑板40貼靠上分支板36內(nèi)側(cè)并向上延伸，在下分支板34的兩側(cè)設(shè)有復(fù)合上分支板41，其底部鉸接于下固定軸35上，復(fù)合下分支板41的自由端部42設(shè)有限位塊43，在上弓壓臂32內(nèi)側(cè)設(shè)有壓塊44，圖9表示上述機(jī)構(gòu)處于伸出的狀態(tài)，圖10表示上述機(jī)構(gòu)處于收攏狀態(tài)，如圖11所示，上述成形裝置2還包括四塊擋土板45(每側(cè)2塊)，它們分別設(shè)于上分支板36的兩側(cè)，在擋土板45內(nèi)側(cè)上分支板36下端導(dǎo)向臂46的先期插入時(shí)，分支板有效寬度47內(nèi)未被擠壓的原土48不可能向兩側(cè)成孔后的空間49塌落，加上上分支板滑板40的作用有效地防止了上分支板36上方的土體向下塌落，保證了分支承力盤下方土體的擠壓密實(shí)，上述裝置的優(yōu)點(diǎn)是可避免在制作樁分支孔和/或承力盤槽孔時(shí)所產(chǎn)生的整個(gè)裝置上浮現(xiàn)象以及所形成的孔穴形狀不規(guī)則、易塌方的缺點(diǎn)。
圖12為第四種樁分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置的形式，該裝置2與圖10的結(jié)構(gòu)類似，不同的是圖10的裝置中的上分支板先壓出，之后下分支板壓出，故圖10裝置適合圖3所示方法，而圖11所示裝置2也帶有上、下分支板50、51，它們同時(shí)被壓出，它適合圖4所示方法，圖12所示裝置2還設(shè)有上弓壓臂52和下弓壓臂53，上弓壓臂52與上分支板50為整體連接，下分支板51與下弓壓臂53整體連接。上弓壓臂52頂部與豎向動(dòng)力桿54相鉸連，該桿由驅(qū)動(dòng)缸帶動(dòng)，上弓壓臂52另一端與下弓壓臂53鉸接，下弓壓臂53另一端與外管55鉸接，外管55開有上述機(jī)構(gòu)伸出的孔，圖13為上述裝置的收攏狀態(tài)。
上述擠壓成形裝置可帶有沿環(huán)向的多個(gè)擠壓板或頭，從而在制成時(shí)只經(jīng)過(guò)1-2次就可基本形成承力盤。
如圖14所示，本發(fā)明設(shè)備中的另一種樁分支孔和/或承力盤槽孔的成形裝置，它包括外套筒62，其內(nèi)設(shè)有二對(duì)弓壓臂，每對(duì)弓壓臂包括上弓壓臂63和下弓壓臂64，上弓壓臂63的頂端與連接部件65鉸接，上弓壓臂63的底端與下弓壓臂64鉸接，下弓壓臂64的底端與連接部件66相連，上述外套筒62的頂部設(shè)有驅(qū)動(dòng)缸67，該驅(qū)動(dòng)缸7中設(shè)有上活塞68和下活塞69，該上活塞68通過(guò)活塞桿70與連接部件66剛性相連，下活塞69通過(guò)活塞桿71與連接部件65剛性連接，上述驅(qū)動(dòng)缸67的中部側(cè)臂上開有供液體通過(guò)的嘴72，驅(qū)動(dòng)缸67的底部側(cè)壁上開有供液體通行的嘴73，其頂部開有供液體通行的嘴74。在該裝置初始狀態(tài)，即圖示的虛線所示狀態(tài)，設(shè)備中的弓壓臂處于收回位置，驅(qū)動(dòng)缸67中的二個(gè)活塞68和69位于驅(qū)動(dòng)缸的中間位置，當(dāng)要驅(qū)動(dòng)弓壓臂壓出時(shí)，通過(guò)泵向驅(qū)動(dòng)缸中的嘴72壓入油，而嘴73和74則有油通過(guò)，這樣上活塞68逐漸上升，使活塞桿70向上運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)連接部件66向上移動(dòng)，而下活塞69逐漸下降，同時(shí)活塞桿71向下運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)連接部件65向下移動(dòng)，由于上下弓壓臂63和64等長(zhǎng)，而驅(qū)動(dòng)缸中的活塞68和69也相對(duì)并對(duì)稱設(shè)置，這樣連接部件65和66同時(shí)移動(dòng)使上下弓壓臂的鉸接點(diǎn)可沿水平方向作直線運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果是可沿水平方向壓出一個(gè)成等腰三角形的分支孔，逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)上述裝置并驅(qū)動(dòng)上下弓壓臂壓出便可形成樁的承力盤槽孔。
如圖15所示，本發(fā)明的另一種專用設(shè)備1’包括履帶行走機(jī)構(gòu)70，轉(zhuǎn)臺(tái)71，位于轉(zhuǎn)臺(tái)71上的駕駛室72以及樁分支孔成形裝置的操作系統(tǒng)73，吊臂74，該吊臂74底部與轉(zhuǎn)臺(tái)71相連，其頂端通過(guò)吊索懸吊分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置2，該裝置2通過(guò)夾緊器75導(dǎo)向固定，該夾緊器75后端與上述轉(zhuǎn)臺(tái)71連接。上述樁分支孔成形裝置的操作系統(tǒng)73與圖16所示的樁分支孔成形裝置的操作系統(tǒng)73’基本相同(后面將要描述)，只不過(guò)前者設(shè)于可行走的本發(fā)明的專用設(shè)備1’上，而后者與分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置分開而設(shè)置于地面上。
如圖16所示，該設(shè)備中的樁支翼孔成形裝置的操作系統(tǒng)還可為設(shè)置于地面上的上述樁支翼孔成形裝置的操作系統(tǒng)73’，該系統(tǒng)73’包括液壓站76和計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)77。上述液壓站76包括液壓壓力顯示器。
上述計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)77包括將有關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)以及對(duì)有關(guān)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算的數(shù)據(jù)處理單元，上述各種數(shù)字信號(hào)顯示器和存儲(chǔ)器，操作鍵盤，反映樁身孔、樁支翼孔的實(shí)際成形情況的圖像顯示系統(tǒng)和打印器。
從圖16中可看到的上述計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)77所包括的部件有操作臺(tái)78，該操作臺(tái)78上設(shè)置有鍵盤79，顯示器80，擴(kuò)音裝置81，樁身孔、樁支翼孔的實(shí)際成形圖像顯示器82，樁支翼孔成形裝置操縱桿83。
上述圖像顯示系統(tǒng)84為可對(duì)干孔成形質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的可夜視的觀測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括可進(jìn)行圖像拍攝的彩色攝像機(jī)，將攝像機(jī)拍攝的圖像顯示出來(lái)的監(jiān)視器，用于安裝上述攝像機(jī)和電源的密封筒，觀測(cè)頭，攝像用的光源，錄像機(jī)，上述觀測(cè)頭包括用于觀測(cè)孔壁的水平觀測(cè)頭和用于觀測(cè)孔底的垂直觀測(cè)頭(圖中未示出)。
上述圖像顯示系統(tǒng)包括用于對(duì)濕孔成形質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的超聲波掃描儀(圖中未示出)。
上述計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)包括對(duì)樁支翼孔形成裝置的操縱進(jìn)行控制的單元(圖中未示出)。
權(quán)利要求
1.一種樁結(jié)構(gòu)的施工方法，其步驟包括a).對(duì)打樁地基進(jìn)行勘察探測(cè)，大致了解地基土層的狀況并確定出樁的尺寸及樁支翼的初步尺寸和初步位置；b).根據(jù)上述勘察探測(cè)而推算出的樁尺寸在地基中形成樁身孔至規(guī)定深度；c).通過(guò)樁支翼孔成形裝置對(duì)位于上述樁支翼的初步位置附近的樁身孔孔壁土體進(jìn)行探測(cè)得出上述初步位置附近土體的實(shí)際土體力學(xué)性質(zhì)，從而確定樁支翼最終尺寸和最終位置；d).通過(guò)樁支翼孔成形裝置對(duì)位于上述樁支翼的最終位置的樁身孔孔壁土體按上述樁支翼最終尺寸進(jìn)行擠壓從而形成樁支翼孔；e).對(duì)所形成的樁身孔及樁支翼孔灌注混凝土形成混凝土樁；f).按上述步驟對(duì)樁結(jié)構(gòu)中的其它的樁進(jìn)行施工從而形成由多根混凝土樁構(gòu)成的樁結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟c)中，在探測(cè)到上述初步位置的土體的力學(xué)性質(zhì)較差的情況下，沿樁身孔孔壁移動(dòng)樁支翼孔成形裝置對(duì)孔壁土體繼續(xù)進(jìn)行探測(cè)直至探測(cè)到所需的土層，并將該土層位置作為相應(yīng)的樁支翼的最終位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于上述樁支翼為樁分支。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟c)中，在探測(cè)到上述初步位置的土體的力學(xué)性質(zhì)較差的情況下，仍將該土層位置作為相應(yīng)的樁支翼的最終位置，但在上述步驟d)中，在該位置形成大于該位置上的相應(yīng)初步尺寸的樁支翼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟c)中，在探測(cè)到上述初步位置的土體的力學(xué)性質(zhì)較差的情況下，仍將該土層位置作為相應(yīng)的樁支翼的最終位置，但在上述步驟d)中，在該土層區(qū)域上形成多個(gè)具有相應(yīng)初步尺寸的樁支翼，而其數(shù)量多于在該位置上的初步確定的樁支翼的數(shù)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于上述樁支翼為樁承力盤和/或樁分支。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述土體力學(xué)性質(zhì)為土體壓縮力學(xué)性質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述土體力學(xué)性質(zhì)為土體的摩阻系數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟c)中，土體力學(xué)性質(zhì)的測(cè)定是采用傳感器來(lái)完成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在樁身孔、樁支翼孔形成后，將樁孔成形質(zhì)量檢測(cè)儀插入樁身孔中對(duì)樁身孔、樁支翼孔的成形質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于對(duì)其內(nèi)無(wú)水的樁身孔、樁支翼孔采用可夜視的觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行上述孔的質(zhì)量檢測(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于對(duì)其內(nèi)有泥漿的樁身孔、樁支翼孔采用超聲波掃描儀進(jìn)行上述孔的質(zhì)量檢測(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在向樁身孔、樁支翼孔灌注混凝土后，待該混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)用超聲波儀對(duì)樁身、樁支翼的成形質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟c)中，采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)樁支翼的最終尺寸、位置進(jìn)行計(jì)算。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在施工過(guò)程中，采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)樁支翼孔成形裝置的操縱進(jìn)行控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在施工過(guò)程中，將土體力學(xué)性質(zhì)測(cè)定值、形成后的樁身、樁支翼的成形質(zhì)量和其尺寸、位置的有關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。
17.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于通過(guò)圖像顯示器將上述樁身孔、樁支翼孔的實(shí)際成形情況顯示出來(lái)以便于進(jìn)行監(jiān)控。
18.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在灌注混凝土之前插入鋼筋或鋼筋籠。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在灌注混凝土之前插入預(yù)應(yīng)力筋，在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度之后對(duì)預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力并予以錨固。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟e)中，上述混凝土的灌注采用導(dǎo)管法、串管法及泵送混凝土法進(jìn)行的。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟b)中，上述樁身孔是采用正循環(huán)鉆孔法，反循環(huán)鉆孔法，螺旋鉆孔法，螺旋鉆孔法，射流沖土法，人工挖孔法，抓斗或鏟斗取土法，打入套管擠土法，錘擊沖孔法形成的。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟b)中，上述樁身孔是這樣形成的，即在樁位引孔，在引孔中下入護(hù)管，采用沖擊錘沿護(hù)管對(duì)地基沖擊成孔，之后提出護(hù)管，接著向孔內(nèi)放入虛土桶。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟b)中，上述樁身孔是采用螺旋鉆孔法形成的，并且上述步驟d)按下述方式進(jìn)行，對(duì)中間的樁支翼中的承力盤端部土層按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行錘擊分層加固，將虛土桶放入孔底后，放入樁支翼孔形成裝置，在各層加固位置擠壓形成樁支翼孔，將虛土桶提出，形成樁底部承力盤。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于在上述步驟b)中包括清理孔底虛土處理，即使鉆具在原深度處進(jìn)行空轉(zhuǎn)，直至達(dá)到規(guī)定要求，另外上述步驟d)中的樁支翼孔是這樣進(jìn)行的，即按設(shè)計(jì)要求標(biāo)高，在樁支翼孔成形裝置中的上下節(jié)段醒目位置標(biāo)注樁支翼擠擴(kuò)標(biāo)志，按由上到下的順序擠擴(kuò)形成樁支翼，在虛土桶提出后，形成樁支翼中的樁底承力盤槽孔。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟b)中，上述樁身孔是通過(guò)泥漿護(hù)壁鉆孔法形成的，并且上述步驟d)按下述方式進(jìn)行，起吊樁支翼孔形成裝置，待樁支翼孔成形裝置基本停止晃動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)后，徐徐下入樁身孔內(nèi)，在投放上述裝置的同時(shí)，在樁支翼孔成形裝置中的上下節(jié)段聯(lián)接管上按3～5m的間隔采用異形油管夾鎖定供、回油管，在樁支翼孔成形裝置中的上下節(jié)段聯(lián)接管上標(biāo)有深度尺寸，按所需標(biāo)高，規(guī)定順序擠壓形成樁支翼孔。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在進(jìn)行上述步驟e)之后，通過(guò)預(yù)留壓漿管對(duì)樁身底端及樁支翼端部進(jìn)行壓力注漿以便對(duì)該部分周圍土體進(jìn)行加固。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述樁支翼孔的擠壓方向與和樁身孔壁相垂直的方向的夾角為±90°。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述樁支翼孔是沿樁身孔軸線的平行方向?qū)渡砜卓妆谥車馏w進(jìn)行擠壓形成的。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于先沿樁身孔軸線的斜向向上方向?qū)渡砜卓妆诘倪x定位置第一規(guī)定區(qū)域內(nèi)的土體擠壓形成構(gòu)成樁支翼孔的第一腔，然后再沿樁身孔軸線的斜向向下方向?qū)渡砜卓妆诘纳鲜鲞x定位置第二位置區(qū)域內(nèi)的土體擠壓形成構(gòu)成樁支翼的第二腔，上述第一腔和第二腔共同構(gòu)成樁支翼孔。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于沿樁身孔軸線的斜向向上方向?qū)渡砜卓妆诘倪x定位置第一規(guī)定區(qū)域的土體擠壓形成構(gòu)成樁支翼孔的第一腔，與此同時(shí)沿樁身孔軸線的斜向向下方向?qū)渡砜卓妆诘乃具x定位置第二規(guī)定區(qū)域內(nèi)的土體擠壓形成構(gòu)成樁支翼孔的第二腔，上述第一腔和第二腔共同構(gòu)成樁支翼孔。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于上述樁支翼孔僅僅是通過(guò)沿樁身孔軸線的斜向向下方向?qū)渡砜卓妆诘倪x定位置規(guī)定區(qū)域的土體進(jìn)行擠壓形成的。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于首先在樁身孔孔壁的選定位置規(guī)定區(qū)域內(nèi)的周圍土體中形成水平孔穴，接著從該孔處將位于該孔穴下方的樁身孔孔壁周圍土體沿樁身孔軸線平行方向向下擠壓從而構(gòu)成樁支翼孔。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在形成樁支翼孔的過(guò)程中進(jìn)行樁支翼加固材料的注入。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于樁體材料一部分是在形成樁支翼孔的過(guò)程中注入，另一部分是在上述過(guò)程之后注入，樁身孔是通過(guò)護(hù)壁液來(lái)護(hù)壁的。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述護(hù)壁液為水泥漿，它是在借助樁身孔成形裝置形成樁身孔之后一邊提升樁身孔成形裝置，一邊注入樁身孔內(nèi)的，直至樁身孔中不塌孔的位置，在形成樁支翼孔之后，將補(bǔ)漿管插入樁身孔底部，同時(shí)投入粒料，接著通過(guò)補(bǔ)漿管以高壓方式從補(bǔ)漿管底部開口壓入水泥漿直至將整個(gè)樁孔灌滿。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在形成樁支翼孔后向樁身孔、樁支翼孔注入樁體材料。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將上述樁支翼孔擠壓形成沿樁身孔軸向的尺寸較長(zhǎng)的形狀。
38.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將上述樁支翼孔擠壓形成沿樁身孔軸向延伸的螺旋孔。
39.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述樁支翼孔是在通過(guò)樁身孔成形裝置形成樁身孔后將其提出的過(guò)程中形成的。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所形成的樁為素混凝土樁。
41.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述樁成排布置以形成支護(hù)樁結(jié)構(gòu)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于上述支護(hù)樁結(jié)構(gòu)中的樁頂部通過(guò)連梁相連接，并且通過(guò)在各個(gè)樁本身上所形成的樁支翼連接。
43.一種權(quán)利要求1所述方法的專用設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括樁支翼孔成形裝置，該裝置上設(shè)有在其進(jìn)行樁支翼孔成形時(shí)對(duì)地基土體的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定器。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其特征在于上述測(cè)定器為傳感器。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其特征在于上述傳感器包括壓力頭，該壓力頭與驅(qū)動(dòng)缸相連，該驅(qū)動(dòng)缸與壓力顯示器相連。
46.根據(jù)權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其特征在于上述測(cè)定器為土體摩阻性質(zhì)測(cè)定儀。
47.根據(jù)權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括上述樁支翼孔成形裝置的操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液壓站和計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其特征在于上述液壓站包括液壓壓力顯示器。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其特征在于上述計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)包括將有關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)以及對(duì)有關(guān)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算的數(shù)據(jù)處理單元，上述各種數(shù)字信號(hào)顯示器和存儲(chǔ)器，操作鍵盤，反映樁身孔、樁支翼孔的實(shí)際成形情況的圖像顯示系統(tǒng)。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其特征在于上述計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)包括操作臺(tái)，該操作臺(tái)上設(shè)置有鍵盤，顯示器，擴(kuò)音裝置，樁身孔、樁支翼孔的實(shí)際成形圖像顯示器，樁支翼孔成形裝置操縱桿和打印器。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其特征在于上述圖像顯示系統(tǒng)為可對(duì)干孔成形質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的可夜視的觀測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括可進(jìn)行圖像拍攝的彩色攝像機(jī)，將攝像機(jī)拍攝的圖像顯示出來(lái)的監(jiān)視器，用于安裝上述攝像機(jī)和電源的密封筒，觀測(cè)頭，攝像用的光源，錄像機(jī)。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的設(shè)備，其特征在于上述觀測(cè)頭包括用于觀測(cè)孔壁的水平觀測(cè)頭和用于觀測(cè)孔底的垂直觀測(cè)頭。
53.根據(jù)權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其特征在于上述圖像顯示系統(tǒng)包括用于對(duì)濕孔成形質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的超聲波掃描儀。
54.根據(jù)權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其特征在于上述計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)包括對(duì)樁支翼孔形成裝置的操縱進(jìn)行控制的單元。
55.根據(jù)權(quán)利要求45所述的設(shè)備，其特征在于上述樁支翼孔成形裝置為液壓驅(qū)動(dòng)式，它包括樁支翼孔形成用弓壓機(jī)構(gòu)，該弓壓機(jī)構(gòu)的伸出部構(gòu)成上述測(cè)定器中的壓力頭。
56.根據(jù)權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其特征在于上述測(cè)定器為土體摩阻性質(zhì)測(cè)定儀。
57.根據(jù)權(quán)利要求43或45所述的設(shè)備，其特征在于上述樁支翼孔成形裝置包括樁支翼孔成形機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括第一弓壓臂和第二弓壓臂，該第一弓壓臂和第二弓壓臂通過(guò)其端部相互鉸接，第一弓壓臂的另一端與第一連接件鉸接，第二弓壓臂的另一端與第二連接件鉸接，上述第一連接件與驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿的端部剛性連接，上述第二連接件與上述驅(qū)動(dòng)缸的另一活塞桿端部剛性連接，上述二個(gè)活塞桿工作時(shí)運(yùn)動(dòng)方向相反但同軸設(shè)置，上述驅(qū)動(dòng)缸包括二個(gè)活塞，它們工作時(shí)運(yùn)動(dòng)方向相反但同軸平行設(shè)置，上述二個(gè)活塞桿分別與上述二個(gè)活塞剛性連接。
58.根據(jù)權(quán)利要求43或45所述的設(shè)備，其特征在于上述樁支翼孔成形裝置包括多組樁支翼孔成形機(jī)構(gòu)，該多組成形機(jī)構(gòu)沿設(shè)備縱向和/或橫向按一定間距分布。
59.根據(jù)權(quán)利要求43或45所述的設(shè)備，其特征在于上述樁支翼孔成形裝置包括多組樁支翼孔成形機(jī)構(gòu)，該多組成形機(jī)構(gòu)相對(duì)設(shè)備縱軸線對(duì)稱布置。
60.根據(jù)權(quán)利要求43或45所述的設(shè)備，其特征在于它包括樁身孔成形裝置，上述樁支翼孔成形裝置設(shè)于該樁身孔成形裝置上。
61.根據(jù)權(quán)利要求43、45或60所述的設(shè)備，其特征在于上述樁支翼孔成形裝置包括主支承件，其上固定有驅(qū)動(dòng)器，另外還設(shè)有樁支翼孔成形機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括第一弓壓臂和第二弓壓臂，該第一弓壓臂的一端與動(dòng)力桿鉸接，該動(dòng)力桿由上述驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)，上述第一弓壓臂另一端與第二弓壓臂的一端鉸接，第二弓壓臂的另一端與第一固定件相鉸接，該固定件位于第一弓壓臂與動(dòng)力桿的鉸接點(diǎn)的側(cè)邊并處于第一弓壓臂和第二弓壓臂鉸接點(diǎn)相對(duì)動(dòng)力桿與第一弓壓臂鉸接點(diǎn)的移動(dòng)軸線的所在側(cè)邊，上述第二固定件與第一分支板的一端鉸接，第一分支板的另一端為自由端部，第一分支板的內(nèi)側(cè)貼靠于第一弓壓臂和第二弓壓臂的鉸接部，第一分支板內(nèi)側(cè)還設(shè)有導(dǎo)板，該導(dǎo)板上沿第一分支板的平行方向開有導(dǎo)向槽，第一弓壓臂和第二弓壓臂是通過(guò)橫向移動(dòng)軸鉸接的，上述導(dǎo)向槽可使上述橫向移動(dòng)軸在其內(nèi)滑動(dòng)，導(dǎo)向槽從橫向移動(dòng)軸未發(fā)生向外側(cè)橫向位移處朝向第二弓壓臂一側(cè)延伸。
62.根據(jù)權(quán)利要求43、45或60所述的設(shè)備，其特征在于它包括主支承件，其設(shè)有驅(qū)動(dòng)器，另外還設(shè)有樁支翼孔成形機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括第一弓壓臂和第二弓壓臂，該第一弓壓臂的一端與動(dòng)力桿鉸接，該動(dòng)力桿由上述驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)，上述第一弓壓臂的另一端與第二弓壓臂的一端鉸接，第二弓壓臂的另一端與固定與主支承件上的固定件鉸接，第一弓壓臂上整體有形成第一分支板，第二弓壓臂上形成有第二分支板。
63.根據(jù)權(quán)利要求43、45或60所述的設(shè)備，其特征在于它包括伸縮式動(dòng)力擠壓器，它可沿樁身孔軸線的斜向向下方向依直線擠壓樁身孔孔壁周圍土體。
64.根據(jù)權(quán)利要求43、45或60所述的設(shè)備，其特征在于它包括沿水平方向可插入樁身孔孔壁周圍土體中的擠壓件，它與驅(qū)動(dòng)器相連從而當(dāng)其插入孔壁周圍土體中時(shí)可沿樁身孔軸線平行方向向下擠壓孔壁周圍土體。
65.根據(jù)權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其特征在于它包括樁身孔成形裝置，該裝置為掘土成形器。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的設(shè)備，其特征在于上述掘土成形器為潛水鉆機(jī)，射流沖土成孔器，鉆頭鉆，全套管鉆機(jī)，正循環(huán)鉆機(jī)，反循環(huán)鉆機(jī)，抓斗取土器或鏟斗取土器。
67.根據(jù)權(quán)利要求65所述的設(shè)備，其特征在于上述掘土成形器為螺旋鉆機(jī)，它包括有鉆桿，該鉆桿為空心管，上述鉆桿上設(shè)有樁支翼孔成形裝置，空心鉆桿底部開有與其相連通的可注入樁體材料或護(hù)壁液的噴嘴，鉆桿頂部與注入材料供應(yīng)液連通。
68.根據(jù)權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括履帶行走機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)臺(tái)，位于轉(zhuǎn)臺(tái)上的駕駛室以及樁支翼孔成形裝置的操作系統(tǒng)，吊臂，該吊臂底部與轉(zhuǎn)臺(tái)相連，其頂端通過(guò)吊索懸吊分支孔和/或承力盤槽孔成形裝置，該裝置通過(guò)夾緊器導(dǎo)向固定，該夾緊器后端與上述轉(zhuǎn)臺(tái)連接。
69.根據(jù)權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括置于地面上的與樁支翼孔成形裝置分開的樁支翼孔成形裝置的操作系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種樁結(jié)構(gòu)的施工方法及其專用設(shè)備,該方法主要步驟包括:對(duì)地基探測(cè)確定樁身初步尺寸及樁支翼的初步尺寸及位置,形成樁身孔,通過(guò)樁支翼孔形成裝置對(duì)孔壁土體探測(cè),進(jìn)而確定樁支翼最終尺寸和位置,通過(guò)上述裝置對(duì)土體擠壓形成樁支翼孔,對(duì)樁身孔和樁支翼孔灌注混凝土形成混凝土樁,按上述步驟對(duì)其它的樁進(jìn)行施工形成樁結(jié)構(gòu)。按本發(fā)明方法,可在每根樁施工過(guò)程中了解該樁位的地質(zhì)狀況,從而可馬上得出該樁的真實(shí)承載力/變形,并避免建筑物的不均勻沉降。
文檔編號(hào)E02D5/22GK1191915SQ97100439
公開日1998年9月2日 申請(qǐng)日期1997年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月26日
發(fā)明者張國(guó)梁, 徐永潔, 賀德新 申請(qǐng)人:張國(guó)梁, 徐永潔