專利名稱:砂襯樁與砂襯樁灌震器的制作方法
本發(fā)明屬于現(xiàn)澆基礎(chǔ)樁及其設(shè)備。
現(xiàn)澆基礎(chǔ)樁由于造價(jià)低、施工噪聲小，在現(xiàn)代建筑中已大量采用。可是現(xiàn)澆樁的承載能力較低，尤其在土質(zhì)較差的地區(qū)，這個(gè)缺點(diǎn)更是突出。弗朗基樁(FranKi Pile)是利用錘擊來復(fù)打樁的混凝土使后者把樁周圍的土擠壓密實(shí)，以提高樁與土的摩阻力，從而提高樁的承載能力。據(jù)估計(jì)，采用弗朗基樁單樁的承載能力雖然提高了，但混凝土用量也增加了，所以其單位體積混凝土的承載能力提高的數(shù)值卻不顯著。砂襯樁就是為解決這個(gè)問題而設(shè)計(jì)的。
所謂砂襯樁，就是在混凝土樁芯(1)的周圍增加一層砂襯層(2)，如圖1所示，砂襯層(2)的砂應(yīng)為粒徑為0.25毫米以上的中砂或粗砂，也可以是其它粒狀材料。利用砂襯樁灌震器所發(fā)出的震動(dòng)力使混凝土樁芯(1)、砂襯層(2)和土層(3)受震密實(shí)。如果是一般現(xiàn)澆混凝土樁，其直徑為D1時(shí)，則現(xiàn)澆混凝土樁與土層間的摩阻力F1＝f1πD1l，式中f1為混凝土與土層間單位面積的摩阻力，lo為樁的長度。在砂襯樁的情況下，混凝土樁芯(1)與砂襯層(2)之間的摩阻力F2＝f2πD1l，式中f2為混凝土樁芯(1)與震實(shí)的砂襯層(Ⅱ)間單位面積的摩阻力。通常f2遠(yuǎn)大于f1，故F2＞F1。
樁的長度
一般在20米之內(nèi)。D1可達(dá)600毫米。砂襯層的厚度d按具體要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定，通常不少于70毫米。根據(jù)7根模型樁(D1＝76毫米，D2＝120毫米，l＝1000毫米)的試驗(yàn)結(jié)果，在混凝土用量相同時(shí)，砂襯樁的極限承載能力為一般現(xiàn)澆樁的2倍，而砂襯樁的襯層砂的材料費(fèi)僅為樁芯混凝土費(fèi)用的22%。由此可見，砂襯樁的經(jīng)濟(jì)效益是顯著的。
采用砂襯樁將不用進(jìn)行樁的荷載試驗(yàn)就可判斷出樁的承載能力，這是砂襯樁的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。大家知道，樁的荷載試驗(yàn)是需要相當(dāng)?shù)娜肆?、時(shí)間和經(jīng)費(fèi)的。只要施工條件相同、襯層砂相同;利用密實(shí)電流就可以確定襯層砂的摩阻力，進(jìn)而判斷出砂襯樁的承載能力。
當(dāng)?shù)孛嬗卸押蓵r(shí)，砂襯層還可以起到緩沖作用，使傳到樁上的負(fù)摩阻力減少。在有地下水時(shí)，砂襯層還可以使地下水孔壓消散快，保證工程質(zhì)量。
砂襯樁灌震器是制造砂襯樁的專用設(shè)備。它由三個(gè)部份組成，即垂直震動(dòng)部份(Ⅰ)、傳導(dǎo)部份(Ⅱ)和水平震動(dòng)部份，如圖2所示。垂直震動(dòng)部份(Ⅰ)由混凝土注口(4)鋼筋也由此放入、電機(jī)(5)、偏心塊(6)及注砂口(7)所組成。傳導(dǎo)部份(Ⅱ)由外管(8)、內(nèi)管(9)和活瓣(10)所組成。水平震動(dòng)部份(Ⅲ)由球鉸(11)、潛水電機(jī)(12)、聯(lián)軸器(13)和偏心塊(14)等所組成。
垂直震動(dòng)部份(Ⅰ)產(chǎn)生的垂直震動(dòng)力由傳導(dǎo)部份(Ⅱ)傳給樁芯(1)的混凝土和砂襯層(2)的砂子，使二者順利傳送，并形成砂襯層。
球鉸(11)位于水平震動(dòng)部份(Ⅲ)的最上部，它一方面能將垂直震動(dòng)力傳下來，另一方面又能減弱水平震動(dòng)力向上傳送的量值。
潛水電機(jī)(12)由機(jī)殼(12-1)、轉(zhuǎn)子(12-2)和軸承(12-3)所組成。電機(jī)繞組采用性能優(yōu)良的聚酰亞胺繞包線制成，并將電磁線、電纜接頭綁扎牢固，且整體灌注聚醚橡膠以增加防震性和絕緣性。
潛水電機(jī)(12)通過聯(lián)軸器(13)與偏心塊(14)相連。聯(lián)軸器(13)是彈性的。
為了有效的密封防水、潤滑散熱，水平震動(dòng)部份的偏心塊(14)與潛水電機(jī)(12)共放在一個(gè)腔體內(nèi)，并采用全充油工作方式;所充的油為普通機(jī)油。水平震動(dòng)部份的偏心塊采用幾何中心整外園的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種砂襯樁，其特征在于樁的芯部(1)是混凝土的，而芯部的周圍包以砂襯層(2)。
2.按照權(quán)利要求
1的砂襯樁，其特征在于砂襯層(2)的砂應(yīng)為粒徑為0.25毫米以上的中砂或粗砂，砂襯層(2)的厚度不少于70毫米。
3.一種專用于制造砂襯樁的灌震器，其特征在于該灌震器產(chǎn)生的垂直和水平震動(dòng)力、同時(shí)震實(shí)混凝土樁芯(1)、砂襯層(2)和樁周土層(3)。
4.按照權(quán)利要求
3的砂襯樁灌震器，其特點(diǎn)在于潛水電機(jī)(12)繞組灌注聚醚橡膠，增加了潛水電機(jī)(12)的防震性和絕緣性。
5.按照權(quán)利要求
3的砂襯樁灌震器，其特征在于水平震動(dòng)部份的偏心塊(14)是幾何中心整外園形的。
6.按照權(quán)利要求
3的砂襯樁灌震器，其特征在于傳導(dǎo)部份(Ⅱ)是采用內(nèi)、外兩層管，即內(nèi)管(9)和外管(8)，內(nèi)管管徑不小于180毫米。
專利摘要
砂襯樁的芯部為混凝土、周圍為砂襯層。根據(jù)模型樁的試驗(yàn)，當(dāng)混凝土用量相同時(shí)，砂襯樁的承載能力為一般現(xiàn)澆樁的二倍。砂襯樁用密實(shí)電流將不需作壓樁試驗(yàn)就可判斷出樁的承載能力。砂襯樁灌震器是制造砂襯樁的專用設(shè)備，由垂直震動(dòng)部份、傳導(dǎo)部份和水平震動(dòng)部份組成。水平震動(dòng)部份的潛水電機(jī)灌注聚醚橡膠，以增加防震性和絕緣性。水平震動(dòng)部份偏心塊是整外圓形的。傳導(dǎo)部份采用內(nèi)、外兩層管，內(nèi)管管徑不小于180毫米。
文檔編號(hào)E02D5/34GK85104918SQ85104918
公開日1987年1月7日 申請(qǐng)日期1985年6月28日
發(fā)明者賀光耀, 趙子剛 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部勘察科學(xué)技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan