專利名稱：樁端承載力加強(qiáng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑基樁施工裝置，特別是管樁施工裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的管樁樁靴，均通過(guò)焊接等方式固定于樁端，依靠管樁樁壁端部承擔(dān)樁靴的壓力。按樁靴形式，分為四種A.開(kāi)口型鋼樁靴；B.封口十字刃鋼樁靴；C.錐形鋼樁靴；D.混凝土錐形樁靴。A型樁靴是用內(nèi)徑稍大于管樁內(nèi)徑的鋼管和若干個(gè)對(duì)稱的加強(qiáng)肋鋼板與樁端鋼板焊接而成，由于樁靴開(kāi)口，在沉樁過(guò)程中可以使樁端土擠入管樁內(nèi)，在樁端形成一個(gè)土塞。B型樁靴由于封口，沉樁過(guò)程中可壓密樁靴下面的土層，提高樁端的支承作用。C型和D型都是錐形，在沉樁過(guò)程中也能擠密樁端土層，而且由于刺入作用有利于沉樁，但是成樁后錐形樁靴會(huì)因刺入作用而削弱端部承載力?，F(xiàn)有樁靴形式如下實(shí)用新型專利ZL94214365“瓣式活頁(yè)樁靴”，主要由樁管和數(shù)個(gè)瓣式活頁(yè)相互咬合成一個(gè)空心狀圓錐體，每個(gè)瓣式樁靴活頁(yè)設(shè)有一個(gè)掛鉤，樁管下端邊緣有內(nèi)環(huán)，沿內(nèi)環(huán)上端管周圍有開(kāi)口，每個(gè)開(kāi)口處有一根小軸，從而實(shí)現(xiàn)瓣式活頁(yè)同樁管的相互咬合。
實(shí)用新型專利ZL96250250“可拆卸式合瓣樁頭”，合瓣樁頭是由數(shù)塊上部寬、下部窄的單塊錐狀瓣共同構(gòu)成，在單塊錐狀瓣的上部有承臺(tái)板，承臺(tái)板上直接有一個(gè)連接板，連接板上開(kāi)有數(shù)個(gè)孔洞；與合瓣樁頭活動(dòng)連接的沉管壁上尚有相應(yīng)的定位槽或者數(shù)個(gè)定位孔洞；承臺(tái)板可由連接鉸鏈接的上承臺(tái)板和下承臺(tái)板構(gòu)成。
現(xiàn)有樁靴由于樁靴形式及其與樁端連接方式的局限，在施工過(guò)程中存在以下問(wèn)題1、開(kāi)口型樁靴，在沉樁過(guò)程中，無(wú)法對(duì)樁端的土體有效地?cái)D壓。
2、封口平底樁靴，在沉樁過(guò)程中，導(dǎo)向性不好，樁位偏移較大對(duì)，破巖能力即穿透性較差，在某些地質(zhì)條件下不適用。
3、封口錐形樁靴，在沉樁過(guò)程中，錐尖使破巖能力提高，穿透性增強(qiáng)，提高了施工效率，但成樁后，錐尖的刺入作用削弱了樁端承載力，易引起基樁下沉，導(dǎo)致承載力降低，沉降量增大。
4、使用開(kāi)口型樁靴，對(duì)于內(nèi)徑較大的管樁，沉樁時(shí)涌入管樁內(nèi)的土體未受擠壓，不夠密實(shí)，形成的土塞對(duì)內(nèi)壁增加的側(cè)摩阻力相對(duì)樁端受到增加的地基反力貢獻(xiàn)較小。成樁后，在更大荷載作用下，管樁內(nèi)部的土塞滑移，形成活動(dòng)土塞，導(dǎo)致承載力降低，沉降增大。
5、對(duì)于管樁，無(wú)論是端承型還是摩擦型樁，樁端持力層土的強(qiáng)度總是高于淺層地基土的強(qiáng)度，如果增加樁端土的密實(shí)度，更多地利用強(qiáng)度較高的持力層土體，則基樁承載力可以進(jìn)一步提高。
6、對(duì)于開(kāi)口樁靴，沉樁過(guò)程中涌入管內(nèi)的土體形成的土塞的土質(zhì)、長(zhǎng)度都是由地質(zhì)條件和樁徑?jīng)Q定的，施工過(guò)程中，人為不能控制。在土質(zhì)條件差的區(qū)域，涌入的土體的側(cè)摩阻力對(duì)基樁承載力貢獻(xiàn)不大，對(duì)大直徑管樁承載力的貢獻(xiàn)更小。
7、無(wú)論是開(kāi)口還是閉口樁靴，由于固定于樁端，成樁后樁靴都不可以重復(fù)使用。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種樁端承載力加強(qiáng)裝置，解決現(xiàn)有樁尖在擠密樁端土體后因刺入作用而削弱樁端承載力的技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案樁端承載力加強(qiáng)裝置由樁靴及樁靴支撐裝置組成，其特征在于樁靴支撐裝置是傘狀，它包括中軸傘桿、套在中軸傘桿中部的環(huán)形滑塊、與中軸傘桿連接的斜撐、兩端與斜撐中段和環(huán)形滑塊鉸接的支撐連桿；斜撐上端部插入中軸傘桿上的環(huán)槽形頂帽中，下端伸至管樁樁端下面，中軸傘桿上端有一提手，提手與提繩連接，中軸傘桿下端穿過(guò)樁靴中心孔，中軸傘桿在樁靴中心孔下端有活動(dòng)擋塊，在樁靴中心孔上端有固定擋塊。
上述樁靴是錐形鋼樁靴或十字刃鋼樁靴。
上述樁靴中心孔固定連接一管芯。
上述活動(dòng)擋塊是連接在中軸傘桿根部的螺母或銷栓。
上述斜撐由至少兩瓣鋼板傘狀排列組成。
上述斜撐下端有承臺(tái)。
上述斜撐下端的兩角是坡角。
上述環(huán)形滑塊上有連接槽孔與支撐連桿下端鉸接。
有益效果利用該樁端承載力加強(qiáng)裝置施工管樁可以提高樁端承載力，減少沉降量，提高施工效率和成樁質(zhì)量。與現(xiàn)有的樁靴的根本區(qū)別為現(xiàn)有的管樁、沉管灌注樁樁靴，均通過(guò)焊接等方式固定于樁端，依靠管樁樁壁端部承擔(dān)樁靴的壓力，根據(jù)樁靴形式，樁端開(kāi)口或封口，施工工程中不可改變，樁靴不可回收重復(fù)利用。本實(shí)用新型樁端承載力加強(qiáng)裝置包括樁靴和樁靴支撐裝置，樁靴利用傘狀支撐靈活安裝于樁端，充分利用了閉口樁靴和開(kāi)口樁靴的優(yōu)點(diǎn)，而且加強(qiáng)裝置可以重復(fù)使用。其優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)1、通過(guò)沉樁過(guò)程中樁靴對(duì)樁端土層的擠壓，同時(shí)排開(kāi)土層中的雜填土、淤泥等不良土質(zhì)，可使樁端土層密實(shí)；2、沉樁至某一深度取出樁靴后，成為開(kāi)口樁，使擠密后的土體直接涌入管樁，樁內(nèi)土體達(dá)到一定長(zhǎng)度后形成致密土塞，又相當(dāng)于封口樁端，繼續(xù)沉樁，對(duì)樁端土體進(jìn)一步擠壓，最終使樁端置于密實(shí)的持力層上，有利于提高樁的端承力，減少沉降量。
3、沉樁過(guò)程中，利用封口樁靴進(jìn)行排土并起導(dǎo)向作用；成樁后，依靠平底樁端土塞與基樁擠密的持力層土體形成承壓支承面，提高了樁端的支承作用，而且不會(huì)因?yàn)闃堆サ拇倘胱饔枚魅鯓抖顺休d力。
4、根據(jù)地質(zhì)條件，靈活選用樁靴形式，有利于順利沉樁，從而提高施工效率。
5、本實(shí)用新型樁端承載力加強(qiáng)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全可靠，樁靴及其樁靴支撐裝置可從管樁或鋼套管內(nèi)取出重復(fù)使用，降低了施工成本。適用于各種預(yù)應(yīng)力混凝土(PC)管樁、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土(PHC)管樁、預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁(PTC)管樁、鋼管樁及沉管灌注樁的施工。


圖1是實(shí)用新型的使用方法實(shí)施例；圖2是本實(shí)用新型樁端承載力加強(qiáng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型樁端承載力加強(qiáng)裝置中的斜撐為四瓣鋼板時(shí)的俯視圖；
圖4是本實(shí)用新型樁端承載力加強(qiáng)裝置中的斜撐為四瓣鋼板時(shí)的主視圖；圖5是樁端承載力加強(qiáng)裝置中斜撐為六瓣鋼板時(shí)的俯視圖；圖6是樁端承載力加強(qiáng)裝置中斜撐為六瓣鋼板時(shí)的主視圖；圖7是本實(shí)用新型樁端承載力加強(qiáng)裝置中頂帽的主視圖；圖8是圖7的1-1剖面圖；圖9是樁靴支撐裝置中環(huán)形滑塊的主視圖；圖10是圖9的1-1剖面圖；圖11是環(huán)形滑塊對(duì)應(yīng)六瓣鋼板斜撐的主視圖；圖12是圖11的1-1剖面圖；圖13是樁端承載力加強(qiáng)裝置中樁靴的俯視圖；圖14是樁端承載力加強(qiáng)裝置中樁靴的主視圖；圖15是樁端承載力加強(qiáng)裝置中樁靴為十字刃樁靴的俯視圖；圖16是樁端承載力加強(qiáng)裝置中樁靴為十字刃樁靴的主視圖。
1-斜撐、2-樁靴、3-頂帽、4-環(huán)形滑塊、5-支撐連桿、6-固定擋塊、7-活動(dòng)擋塊、8-提手、9-中軸傘桿、10-管樁管壁、11-樁端鋼板、12-承臺(tái)、13-坡角、14-十字刃、15-管芯、16-連接槽孔。
具體實(shí)施方式
該實(shí)用新型的使用方法實(shí)施例如圖1所示步驟1在定位點(diǎn)安放樁端承載力加強(qiáng)裝置；步驟2樁機(jī)就位，使管樁樁端對(duì)準(zhǔn)樁端承載力加強(qiáng)裝置；步驟3開(kāi)始沉樁，至某一深度；步驟4暫停沉樁，從管樁內(nèi)取出樁端承載力加強(qiáng)裝置；步驟5繼續(xù)沉樁至設(shè)計(jì)深度；步驟6在管樁內(nèi)澆筑某一厚度混凝土，形成土塞帽，成樁。
該實(shí)用新型的實(shí)施例如圖2所示樁靴2通過(guò)傘狀樁靴支撐裝置與樁端連接，樁靴支撐裝置由斜撐1、中軸傘桿9、支撐連桿5、頂帽3、環(huán)形滑塊4、固定擋塊6及活動(dòng)擋塊7組成。中軸傘桿上端有一提手8，繩子從中穿入，在管樁頂部拉繩子即可取出整個(gè)樁靴裝置。中軸傘桿中間的固定擋塊6，提升時(shí)可推動(dòng)環(huán)形滑塊4。上述活動(dòng)擋塊7可以采用螺母或銷栓形式連接中軸傘桿9，便于安裝拆卸，提升時(shí)帶動(dòng)樁靴。
斜撐1如圖3、4、5、6所示，根據(jù)管樁直徑大小做成兩瓣或多瓣的分瓣鋼板，一般以4～6瓣為宜，并使之閉合后成傘狀。各分瓣鋼板斜撐的兩端有一定的角度，使下端的承臺(tái)12可以緊貼樁端鋼板11，上端能夠插入頂帽3。分瓣鋼板下端的兩角有一個(gè)坡角，以便分瓣鋼板平行管壁時(shí)能從管樁管壁10內(nèi)提出。
如圖7、8所示，上述中軸傘桿9與頂帽3固定，該頂帽有一倒置的環(huán)槽，剖面成“巾”字狀。
環(huán)形滑塊4的實(shí)施例如圖9、10、11、12所示，周圍有連接槽孔16，便于與支撐連桿5鉸接。
樁靴2可以是錐形鋼樁靴或十字刃鋼樁靴。如圖13、14所示，錐形鋼樁靴或混凝土錐形樁靴在沉樁過(guò)程中能擠密樁端土層，而且由于刺入作用有利于沉樁。如圖15、16所示，十字刃鋼樁靴在十字刃1 4切削土層沉樁過(guò)程中可壓密樁靴底面的土層，提高樁端的支承作用。中軸傘桿穿入樁靴中心孔，為保持中軸傘桿垂直度，樁靴中心孔固定連接一管芯15。
安裝時(shí)，傘狀樁靴支撐裝置安裝于管樁管壁10端部，斜撐1下邊緣緊貼管樁端鋼板11，樁靴2通過(guò)中軸傘桿9、活動(dòng)擋塊7和樁靴支撐裝置連在一起，斜撐1的數(shù)量根據(jù)管樁內(nèi)徑的大小可靈活調(diào)節(jié)。沉樁過(guò)程中，樁靴2擠壓斜撐1，再傳給管樁管壁10和樁端鋼板11，斜撐1上端由頂帽3約束，下端由管樁管壁10和樁端鋼板11約束，各分瓣鋼板形斜撐閉合成一傘狀樁靴支撐裝置。待需要提出時(shí)，拉動(dòng)繩子，帶動(dòng)提手8和中軸傘桿9，頂帽3上升，對(duì)斜撐1上端的約束解除，繼續(xù)上提，固定擋塊6帶動(dòng)環(huán)形滑塊4，通過(guò)支撐連桿5使斜撐1由閉合狀態(tài)從上端分開(kāi)，最終斜撐1與管樁管壁10平行，活動(dòng)擋塊7帶動(dòng)樁靴2，繼續(xù)提升，即可將樁靴和樁靴支撐裝置提出。
權(quán)利要求1.一種樁端承載力加強(qiáng)裝置，由樁靴及樁靴支撐裝置組成，其特征在于其樁靴支撐裝置是傘狀，它包括中軸傘桿、套在中軸傘桿中部的環(huán)形滑塊、與中軸傘桿連接的斜撐、兩端與斜撐中段和環(huán)形滑塊鉸接的支撐連桿；斜撐上端部插入中軸傘桿上的環(huán)槽形頂帽中，下端伸至管樁樁端下面，中軸傘桿上端有一提手，提手與提繩連接，中軸傘桿下端穿過(guò)樁靴中心孔，中軸傘桿在樁靴中心孔下端有活動(dòng)擋塊，在樁靴中心孔上端有固定擋塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁端承載力加強(qiáng)裝置，其特征在于上述樁靴是錐形鋼樁靴或十字刃鋼樁靴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樁端承載力加強(qiáng)裝置，其特征在于上述樁靴中心孔固定連接一管芯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樁端承載力加強(qiáng)裝置，其特征在于上述活動(dòng)擋塊是連接在中軸傘桿根部的螺母或銷栓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樁端承載力加強(qiáng)裝置，其特征在于上述斜撐由至少兩瓣鋼板傘狀排列組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樁端承載力加強(qiáng)裝置，其特征在于上述斜撐下端有承臺(tái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樁端承載力加強(qiáng)裝置，其特征在于上述斜撐下端的兩角是坡角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樁端承載力加強(qiáng)裝置，其特征在于上述環(huán)形滑塊上有連接槽孔與支撐連桿下端鉸接。
專利摘要一種樁端承載力加強(qiáng)裝置，由樁靴及樁靴支撐裝置組成，其樁靴支撐裝置是傘狀，它包括中軸傘桿、套在中軸傘桿中部的環(huán)形滑塊、與中軸傘桿連接的斜撐、兩端與斜撐中段和環(huán)形滑塊鉸接的支撐連桿；斜撐上端插入中軸傘桿上的環(huán)槽形頂帽中；中軸傘桿上端有一提手，提手與提繩連接，中軸傘桿下端穿過(guò)樁靴中心孔，中軸傘桿在樁靴中心孔下端有活動(dòng)擋塊，在樁靴中心孔上端有固定擋塊。該裝置能增強(qiáng)樁的穿透性，擠密樁端土體，提高樁端承載力，減少沉降量，提高成樁質(zhì)量和施工效率，樁靴可以回收使用，降低了施工成本?？蓱?yīng)用于各種預(yù)應(yīng)力混凝土(PC)管樁、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土(PHC)管樁、預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁(PTC)管樁、鋼管樁及沉管灌注樁的施工。
文檔編號(hào)E02D5/72GK2654687SQ20032012460
公開(kāi)日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月27日
發(fā)明者黃強(qiáng), 王建軍, 顏小榮, 魏巍 申請(qǐng)人:黃強(qiáng), 王建軍, 顏小榮