一種利用灌注樁樁間土承載力的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種灌注粧，特別是涉及一種利用灌注粧粧間土承載力的裝置， 適用于地基處理。
【背景技術(shù)】
[0002] 粧基礎(chǔ)是土木工程領(lǐng)域常用的基礎(chǔ)形式，其使用已有上千年的歷史。隨著上部結(jié) 構(gòu)高度增加，形態(tài)逐漸復(fù)雜，要求有足夠大的地基承載力，也就相應(yīng)地需要越來越高的單粧 承載力。目前常用的提高粧基承載力的方法有：（1)開發(fā)新的粧基形式，通過改變粧基形 狀，提高其抵抗某種類型荷載的能力；(2)使用高強度的粧身混凝土；（3)使用更加成熟的 施工工藝，增加粧長，提高成粧質(zhì)量；(4)改變?nèi)夯捇A(chǔ)布局，使得群粧承載能力得到更加 合理高效地利用。這些方法很大程度上提高了粧自身的承載能力，但也存在成本增加，設(shè)計 施工復(fù)雜的問題。
[0003] 灌注粧是目前使用最為廣泛的粧基形式之一。它可以通過靈活改變粧徑、粧距，滿 足不同場地條件下上部結(jié)構(gòu)對承載力的需求。實踐中，為將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞到更深的土 層，并通過粧側(cè)摩阻力與粧端反力與荷載平衡，要求將粧頭處嵌入承臺，保證粧與承臺的剛 性連接，使基粧成為上部結(jié)構(gòu)的剛性支點。這樣的情況下，粧間土在經(jīng)過一段時間固結(jié)沉降 后，與承臺或筏板之間沒有有效的接觸，其承載力得不到充分發(fā)揮。上部荷載施加過程中， 最初階段，粧沉降很小，承臺或筏板的沉降被粧限制，不能進一步對粧間土施加荷載。隨著 荷載增大，粧沉降增加，這一情況有所改善，但承臺與粧間土的接觸依舊是不充分的，粧依 舊承擔了大部分荷載，粧間土的承載力沒有得到充分的發(fā)揮。如果能合理利用地基土的承 載力，則可以很大程度上承擔上部結(jié)構(gòu)的荷載，減輕粧基礎(chǔ)承擔荷載的比例，從而整體上提 高基礎(chǔ)的承載力。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 為提高粧基礎(chǔ)整體承載能力，本實用新型提供一種充分利用灌注粧粧間土承載力 的裝置，減羥基粧的負擔，滿足上部結(jié)構(gòu)日益增大的荷載要求，降低造價，增加經(jīng)濟性。
[0005] 該實用新型通過在灌注粧頂增加一種合理設(shè)計的調(diào)節(jié)沉降的裝置，在受荷過程中 使承臺或筏板與粧間土的有效相互作用，使得承臺或筏板能與粧間土充分接觸，達到充分 利用粧間土的承載力的目的。在保證粧基礎(chǔ)強度、剛度的前提下，使得地基土充分變形，從 而發(fā)揮承載力。
[0006] 本實用新型目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0007] -種利用灌注粧粧間土承載力的裝置，包括鋼端板、第一XPS板、第二XPS板、灌注 粧主筋、灌注粧環(huán)形架立筋；鋼端板為帶有環(huán)形槽的圓形板；環(huán)形槽為圓環(huán)形，圓環(huán)形中設(shè) 有多個連接塊，將圓環(huán)形內(nèi)外的鋼端板連接成一體，鋼端板的外徑與灌注粧的外徑相同；第 一XPS板為環(huán)形板，大小同環(huán)形槽外的鋼端板；第二XPS板為圓形板，大小同環(huán)形槽內(nèi)的鋼 端板；第一XPS板和第二XPS板位于鋼端板的上端；鋼端板設(shè)置在PHC管粧上端；多根灌注 粧主筋沿圓周均勻設(shè)置在灌注粧內(nèi)，在灌注粧內(nèi)從上到下間隔200-250mm設(shè)置一個灌注粧 環(huán)形架立筋，灌注粧環(huán)形架立筋為圓形，在同一水平截面與多根灌注粧主筋連接，灌注粧內(nèi) 灌注混凝土，多根灌注粧主筋從鋼端板的環(huán)形槽以及第一XPS板和第二XPS板的環(huán)形槽沿 圓周伸出，灌注粧主筋向上伸入承臺或筏板內(nèi)的長度大于500mm或至承臺頂面鋼筋處，混 凝土墊層設(shè)置在地基土表面；混凝土墊層上端設(shè)有承臺或筏板；
[0008] 控制灌注粧主筋直徑為20~28mm，灌注粧主筋配筋率為0. 65%~0. 2%;第一XPS 板和第二XPS板都是XPS板；第一XPS板的第二XPS板厚度相同，厚度h通過如下的計算公 式⑴和公式⑵確定：
[0011] 其中，P是灌注粧的粧頂壓強，Qpu是灌注粧的的單粧極限承載力，根據(jù)粧徑和工程 場地條件確定，Ap是灌注粧的截面積。
[0012] 為進一步實現(xiàn)本實用新型目的，優(yōu)選地，所述環(huán)形槽的外徑比灌注粧的內(nèi)徑小 100-150mm，缺口內(nèi)徑較灌注粧的內(nèi)徑小200-250mm。
[0013] 優(yōu)選地，所述灌注粧內(nèi)，灌注粧主筋向下伸入灌注粧長度為3D和1. 5m的較大值， D為灌注粧直徑；多根灌注粧主筋在水平面沿灌注粧截面均勻分布。
[0014] 優(yōu)選地，所述鋼端板與第一XPS板和第二XPS板之間用膠水粘結(jié)。
[0015] 優(yōu)選地，所述灌注粧環(huán)形架立筋與每根灌注粧主筋焊接。
[0016] 優(yōu)選地，所述配筋率為主筋截面積與粧截面積之比。
[0017] 優(yōu)選地，所述鋼端板1的厚度為5-10mm。
[0018] 優(yōu)選地，所述灌注粧環(huán)形架立筋為直徑為6mm的圓形架立筋。
[0019] 優(yōu)選地，所述混凝土墊層的厚度為100-300mm。
[0020] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下優(yōu)點：
[0021] 1)本實用新型XPS板設(shè)置在的在承臺或筏板與鋼端板兩者之間，根據(jù)公式⑴和 公式（2)確定XPS板的厚度h，在PHC管粧受荷達到其極限承載力1/6時，對應(yīng)上部建筑結(jié)構(gòu) 完成1/3~1/2,其壓縮應(yīng)變基本達到100%，對于不同粧徑的PHC管粧，通過改變XPS板的 厚度h，可以控制XPS板的殘余厚度不大于3mm;使得PHC管粧承載力充分發(fā)揮時，XPS板變 形后厚度小于2_，從而在長期受荷過程中不會有多余變形，對基礎(chǔ)安全性造成實質(zhì)影響。
[0022] 2)本實用新型鋼端板和XPS板外直徑與對應(yīng)的PHC管粧粧徑相同。錨固鋼筋穿過 鋼端板的內(nèi)圓向上與承臺或筏板連接，錨固鋼筋向下伸入PHC管粧中，在PHC管粧中架立鋼 筋焊接在錨固鋼筋上，三者形成一個整體；錨固鋼筋和架立鋼筋結(jié)合在PHC管粧內(nèi)澆筑的 填芯混凝土中，保證PHC管粧與承臺或筏板之間的有效連接，使承臺或筏板的受力均勻傳 遞到PHC管粧上。
[0023] 3)常見灌注粧的粧徑d= 400mm，500mm，600mm，800mm，對應(yīng)于極限承載力Qpu= 2000kN，3000kN，4000kN，本實用新型控制灌注粧主筋的直徑為20-28mm，XPS板被壓縮過程 中的PHC管粧粧頂壓強足以將錨固鋼筋壓屈曲，因此錨固鋼筋不會阻礙XPS板的壓縮。
[0024] 4)本實用新型XPS板是粧頂?shù)囊讐嚎s層，在上部結(jié)構(gòu)施工過程中，其受力壓縮，使 得承臺或筏板相比基粧沉降更大，從而與粧間土產(chǎn)生充分接觸，粧間土由此開始發(fā)揮承載 力。在上部結(jié)構(gòu)完成1/3~1/2高度時，粧頂壓強大約達到l-2MPa。此時XPS板的豎向應(yīng) 變接近1〇〇%，即其厚度已可以忽略。承臺或筏板與鋼端板緊密接觸，之間不再存在受壓薄 弱層，由此開始粧與土共同承擔上部荷載，直到沉降穩(wěn)定為止。一般建筑的最大沉降不超過 40mm，本裝置提供的XPS板的壓縮量可以使粧間土的承載力得到充分發(fā)揮，從而減羥基粧 的負擔，有效提高基礎(chǔ)整體承載能力。同時，被壓縮的XPS板厚度可以忽略，錨固鋼筋保證 了粧與承臺或筏板的可靠連接。因此，本實用新型可以在保證基粧與承臺有效連接的基礎(chǔ) 上，充分利用粧間土的承載力。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本實用新型利用灌注粧粧間土承載力的裝置的安裝示意圖；
[0026] 圖2是本實用新型利用灌注粧粧間土承載力的裝置的俯視圖。
[0027] 圖3是圖2的側(cè)視圖。
[0028] 圖中示出：鋼端板1、第一XPS板2、第二XPS板3、灌注粧主筋4、灌注粧環(huán)形架立 筋5、灌注粧6、混凝土墊層7和承臺或筏板8。
【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型做進一步說明，但本實用新型要求保護的 范圍并不局限于實施方式表述的范圍。
[0030] 如圖1-3所示，一種利用灌注粧粧間土承載力的裝置，包括鋼端板1、第一XPS板 2、第二XPS板3、灌注粧主筋4、灌注粧環(huán)形架立筋5 ;鋼端板1為帶有環(huán)形槽的圓形板；環(huán) 形槽為圓環(huán)形，圓環(huán)形中設(shè)有多個連接塊，將圓環(huán)形內(nèi)外的鋼端板連接成一體，優(yōu)選環(huán)形槽 的外徑比灌注粧的內(nèi)徑小100-150mm，缺口內(nèi)徑較灌注粧的內(nèi)徑小200-250mm;鋼端板1的 外徑與灌注粧的外徑相同；第一XPS板2為環(huán)形板，大小同環(huán)形槽外的鋼端板；第二XPS板 3為圓形板，大小同環(huán)形槽內(nèi)的鋼端板；第一XPS板2和第二XPS板3位于鋼端板1的上 端；優(yōu)選鋼端板1與第一XPS板2和第二XPS板3之間用膠水粘結(jié)。鋼端板1設(shè)置在PHC 管粧上端；多根灌注粧主筋4沿圓周均勻設(shè)置在灌注粧6內(nèi)，在灌注粧6內(nèi)從上到下間隔 200-250mm設(shè)置一個灌注粧環(huán)形架立筋5,灌注粧環(huán)形架立筋5為圓形，在同一水平截面與 多根灌注粧主筋4連接，優(yōu)選灌注粧環(huán)形架立筋5與每根灌注粧主筋4焊接；灌注粧內(nèi)灌注 混凝土，多根灌注粧主筋4從鋼端板1的環(huán)形槽以及第一XPS板2和第二XPS板3的環(huán)形 槽沿圓周伸出，灌注粧主筋4向上伸入承臺或筏板8內(nèi)的長度大于500mm或至承臺頂面鋼 筋處，混凝土墊層7設(shè)置在地基土表面；混凝土墊層7上端設(shè)有承臺或筏板8。控制灌注粧 主筋4直徑為20~28mm，根數(shù)隨粧徑變化而變化，灌注粧主筋4配筋率為0. 65 %~0. 2% (小粧徑取大值）。配筋率為主筋截面積與粧截面積之比。第一XPS板2和第二XPS板3 都是XPS板，XPS板是聚苯乙烯泡沫板的簡稱，是一種常用的建筑外墻保溫材料。
[0031] 灌注粧6內(nèi)，灌注粧主筋4向下伸入灌注粧6長度為3D和1. 5m的較大值，D為灌 注粧直徑；多根灌注粧主筋4在水平面沿灌注粧6截面均勻分布。
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