專利名稱：：管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的靜壓沉樁施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種將螺旋鉆桿置入PHC管樁內(nèi)壁空腔內(nèi)分段引孔，同時與靜壓沉樁交替分段漸進的PHC管樁靜壓沉樁施工工藝，本發(fā)明還涉及了一種PHC管樁靜壓沉樁的引孔設(shè)備。
背景技術(shù)：
：工業(yè)與民用建筑的發(fā)展大量使用樁基礎(chǔ)，PHC管樁系工業(yè)化生產(chǎn)，以質(zhì)量易于保證，施工速度快，造價低等優(yōu)勢而成為建筑用樁的主要選擇和發(fā)展方向，全世界均在普遍大量使用。目前，PHC管樁的施工沉樁方法主要有錘擊和靜壓兩類沉樁工藝。錘擊式沉樁穿透力強，但存在振動，噪音等嚴重污染，不滿足環(huán)保要求；靜壓沉樁能滿足環(huán)保要求，是一種廣泛使用于城市內(nèi)的環(huán)保的施工方法，但穿透力弱于錘擊法，適用于軟土地基中，對地層中存在密實硬層，特別是厚深砂礫層的地基，因沉樁阻力大，樁端難以穿透該層，無法使樁端進入設(shè)計要求的持力層。如何克服靜壓PHC管樁穿透密實的厚深砂礫層等硬層，使靜壓PHC管樁樁端能順利進入設(shè)計要求的持力層，是繼續(xù)推廣應(yīng)用靜壓PHC管樁這種工效高、無噪音、無振動、沉樁穩(wěn)定、符合環(huán)保要求的施工方法所面臨的技術(shù)難題。目前國內(nèi)使靜壓PHC管樁樁端穿透密實的厚深砂礫層等硬層的施工方法主要是在硬層中弓IL，引孔的方法主要有兩大類一類是水沖法在靜壓的過程中，通過輔助設(shè)備在PHC管樁內(nèi)壁空腔內(nèi)放置水管和氣管，用水氣沖刷樁端的礫砂等硬土層，達到降低樁端阻力的效果，使靜壓樁樁端穿透該層；另一類是鉆進引孔法在靜壓樁施工之前，在壓樁位置上先用鉆進設(shè)備從地表至設(shè)定深度的方式在地基中鉆好空孔，將硬土取出，然后靜壓樁機再移機就位至該位置，放入PHC管樁進行靜壓施工。第一類水沖引孔法易產(chǎn)生樁周摩阻力損失，降低PHC管樁的樁身承載力，同時造成施工場地大量積水，工程造價高、工期長，另一類鉆進引孔法由于地下水的作用及靜壓樁機的二次就位移機的影響，極易產(chǎn)生塌孔或斜孔，造成引孔失效或樁身傾斜而造成靜壓樁仍無法穿透密實硬層或?qū)е率┕o效。如何克服以上靜壓樁引孔穿透密實硬層的施工難題，是目前國內(nèi)面臨的技術(shù)難題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的靜壓沉樁施工工藝。本發(fā)明的目的也提供一種PHC管樁靜壓沉樁的引孔設(shè)備。管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，當靜壓沉樁至進深困難時，采用置于PHC管樁內(nèi)的空腔內(nèi)的引孔鉆進行對地基的引孔后，向上將引孔鉆反拔后，再進行靜壓沉樁；反復交替進行引孔，反拔，靜壓沉樁；直至PHC管樁下沉到設(shè)計標高。管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其操作步驟為在靜壓沉樁前將引孔鉆預先導入PHC管樁空腔內(nèi)；再開始靜壓沉樁；當靜壓沉樁至進深困難時，開啟引孔樁機動力裝置帶動置于PHC管樁內(nèi)的空腔內(nèi)的引孔鉆進行對地基的引孔后，向上將引孔鉆反拔后，再進行靜壓沉樁；反復交替進行引孔，反拔，靜壓沉樁；直至PHC管樁下沉到設(shè)計標高。與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其中由靜力壓樁機、機架、動力裝置、引孔鉆、油缸壓頂梁和伸縮件組成；在靜力壓樁機的平臺上設(shè)有機架，機架的上部設(shè)有動力裝置和油缸壓頂梁，動力裝置驅(qū)動引孔鉆，伸縮件的一端與油缸壓頂梁相固定，伸縮件的另一端與動力裝置相固定。本發(fā)明成功地解決了靜壓樁穿透密實硬層的技術(shù)難題，解決的技術(shù)工藝是提供一種通過在PHC管樁向下靜壓沉樁過程中，將引孔鉆先置入PHC管樁內(nèi)壁空腔內(nèi)也可在靜壓沉樁一定深度后再置入，在靜壓至往下沉樁阻力較大達到或接近樁身極限承載力時，開始分段引孔，引孔后再靜壓沉樁，靜壓沉樁與弓I孔交替分段進行的施工工藝，在靜壓沉樁無法再往下沉樁時，連續(xù)不斷的在后續(xù)沉樁過程中，分段引孔與分段靜壓交替進行，邊引邊壓，使PHC管樁順利穿透密實硬層。本發(fā)明工作原理在靜壓樁機上增設(shè)短螺旋引孔設(shè)備可附加注漿設(shè)備，先靜壓樁機就位壓樁沉樁，在遇到如砂礫等硬層時，樁阻力較大，無法再繼續(xù)沉樁時，使用置于rac管樁內(nèi)壁空腔的短螺旋鉆桿向下鉆進引孔至樁端以下2-4米深度鉆進深度視硬土層的物理力學指標相應(yīng)調(diào)整至0.5-8m均可向上提起短螺旋桿至PHC管樁樁端之上的內(nèi)壁空腔內(nèi)即可，在樁端之下形成一定深度的空孔，再繼續(xù)向下靜壓沉樁，此時樁端以下硬土層在rac管樁的靜壓力下向樁端下一定深度的空孔坍塌，降低了樁端阻力，使樁繼續(xù)向下沉樁，當樁端阻力又逐漸增大而無法繼續(xù)再沉樁時，重復上述短螺旋桿引孔鉆進，再繼續(xù)向下靜壓沉樁，如此反復，使樁端順利穿透硬土層，達到設(shè)計持力層，整個過程的短程引孔與靜壓沉樁是分段交替同步進行的，而且兩種施工設(shè)備連成一體不分開，同時也不將引孔的硬土取出地面，兩個施工步驟交替進行。直至PHC管樁樁端穿透密實的硬土層，達到設(shè)計持力層。如果在鉆孔再反拔后繼續(xù)向下靜壓時，發(fā)現(xiàn)樁端之下塌孔，引孔設(shè)備上的附加注漿設(shè)備可往鉆桿空腔內(nèi)注入泥漿水泥漿或澎潤土等帶粘性的造漿材料開成泥漿護壁避免塌孔。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于第一、在靜壓樁機平臺上增設(shè)能引孔的設(shè)備，實現(xiàn)了兩種不同設(shè)備的有效結(jié)合，同機操作，控制簡便；第二、由于在管內(nèi)弓IL所引出的砂土可以自動排放在PHC管樁空孔內(nèi)儲存，不產(chǎn)生其他的附屬污染物，施工環(huán)境保持良好；第三、由于在PHC管樁端下的土體中引孔，可以有效檢查樁端底部土層中是否存在障礙物，以便采取適當措施進行排除，避免壓樁時碰到地下障礙物而引起斷樁；第四、由于在PHC管樁空孔內(nèi)引？L其引孔直徑小于PHC管樁直徑，PHC管樁周圍摩阻力不會損失，不影響土體承載力的發(fā)揮；第五、由于引孔時靜壓樁機不需移動且在PHC管樁空孔內(nèi)弓IL受PHC管樁內(nèi)壁的位置限定，引孔時不會對樁身垂直度產(chǎn)生影響，不造成樁身傾斜；第六、由于本發(fā)明是在靜壓樁機施工至無法進深時采用預先導入在PHC管樁空孔內(nèi)的引孔鉆分段進行引孔，再繼續(xù)靜壓沉樁，分段引孔與分段靜壓沉樁交替進行，因此其施工連續(xù)，引孔與靜壓沉樁一次完成，不存在地面至設(shè)定深度的全深度引孔后靜壓樁機再移機就位后樁產(chǎn)生塌孔而造成引孔失效的現(xiàn)象；第七、能使PHC管樁在靜壓力作用下穿透厚深砂礫層，達到理想的設(shè)計深度；第八、其克服了普通靜壓式PHC管樁施工工藝穿透地質(zhì)硬層的難題，具有穿透砂礫層效果好、施工效率高、施工造價低。圖1本發(fā)明的PHC管樁靜壓沉樁設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明的PHC管樁靜壓沉樁設(shè)備局部放大示意圖；圖3本發(fā)明的PHC管樁靜壓沉樁設(shè)備側(cè)面示意圖；附圖標記靜力壓樁機1，PHC管樁2，空腔3，機架4，動力裝置5，引孔鉆6，油缸壓頂梁7，伸縮件8，水泥漿出水口9，水泥注漿機IO，注漿管11。具體實施例實施例1、管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其中當靜壓沉樁至進深困難時，采用置于PHC管樁2內(nèi)的空腔3內(nèi)的引孔鉆6進行對地基的引孔后，向上將引孔鉆6反拔后，再進行靜壓沉樁；反復交替進行引孔，反拔，靜壓沉樁；直至PHC管樁2下沉到設(shè)計標高。靜壓沉樁是指靜力壓樁機1抱緊PHC管樁2向下壓樁的過程。實施例2、管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其操作步驟為在靜壓沉樁前將引孔鉆6預先導入PHC管樁2空腔3內(nèi)；再開始靜壓沉樁；當靜壓沉樁至進深困難時，開啟引孔樁機動力裝置5帶動置于PHC管樁2內(nèi)的空腔3內(nèi)的引孔鉆6進行對地基的引孔后，向上將引孔鉆6反拔后，再進行靜壓沉樁；反復交替進行引孔，反拔，靜壓沉樁；直至PHC管樁2下沉到設(shè)計標高。實施例3、管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其中在靜壓沉樁前將引孔鉆6預先導入PHC管樁2空腔3內(nèi)；再開始靜壓沉樁。實施例4、管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其中每次引孔的深度為0.5-13米。其余同實施例1-3中的任意一項。實施例5、管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其中每次引孔的深度為2-4米。其余同實施例4。每次引孔的深度就是每個單元中每次引孔鉆6在向下鉆進的深度。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例6、管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其中每次反拔的長度為該單元引孔的深度的90%-200%。其余同實施例1-3中的任意一項。實施例7、管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其中每次反拔的長度為該單元引孔的深度的100%_120%米。其余同實施例6。每次反拔的長度是指該單元引孔停止后，從引孔停止處到該次反拔停止處之間的距離長度。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例8、與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其中由靜力壓樁機1、機架4、動力裝置5、引孔鉆6、油缸壓頂梁7和伸縮件8組成；在靜力壓樁機1的平臺上設(shè)有機架4，機架4的上部設(shè)有動力裝置5和油缸壓頂梁7，動力裝置5驅(qū)動引孔鉆6，伸縮件8的一端與油缸壓頂梁7相固定，伸縮件8的另一端與動力裝置5相固定。實施例9、與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其中移動件12的一端固定在靜力壓樁機1上，移動件12的另一端與機架4活動鏈接。實施例10、與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自弓I孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其中水泥注漿機10通過注漿管11與引孔鉆6內(nèi)部的空腔3連通，引孔鉆6的底部設(shè)有水泥漿出水口9。實施例11、與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自弓I孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其中引孔鉆6由鉆桿和螺旋頭部組成。其余同實施例8-11中的任意一項。螺旋部位長度與效果分析0.5-1.0較好，已能達到施工效果增加鉆進及反抽次數(shù)，且取土較少，影響施工速度1.0-3.0較好，已達到施工效果但未達到最佳效果，鉆進與反抽次數(shù)仍較多，影響施工速度3.0-5.0提出土的效果較好葉片所帶的土仍不夠多5.0-7.0提出土的效果較好最佳7.0-9.0提出土的效果較好容易使葉片變形同時增加動力9.0-11.0提出土的效果較好容易使葉片變形同時增加動力，操作不方便11.0-13.0提出土的效果較好容易使葉片變形同時增加動力，操作不方便13.1-18.0提出土的效果較好操作不方便，抽提困難實施例12、與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自弓I孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其中所述的引孔鉆6是可以伸縮的。其余同實施例8-11中的任意一項。實施例13、與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自弓I孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，包括靜力壓樁機1，PHC管樁2，靜力壓樁機1抱緊PHC管樁2，其中PHC管樁2的空腔3內(nèi)安插有引孔鉆6。其余同實施例8-11中的任意一項。結(jié)合實施例解釋本發(fā)明的工作原理當靜壓樁機1用最大壓力也無法使PHC管樁2下沉時，通過開啟動力裝置5帶動引孔鉆6對地下土層或砂礫層等進行引孔作業(yè)，將樁端硬土引出至PHC管樁內(nèi)壁空腔3，降低樁端阻力達到靜壓沉樁的效果，當引孔一定深度后反轉(zhuǎn)拔起引孔鉆6進行靜壓沉樁，當靜壓沉樁再次無法向下進深時，再進行引孔，反復進行，直至靜壓沉樁至設(shè)計要求的持力層并且壓樁力滿足要求為止，終止引孔后，還可追加反復施壓，直至壓樁力穩(wěn)定為止，再終孔，以便更好的保證成樁質(zhì)量。權(quán)利要求管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其特征在于當靜壓沉樁至進深困難時，采用置于PHC管樁(2)內(nèi)的空腔(3)內(nèi)的引孔鉆(6)進行對地基的引孔后，向上將引孔鉆(6)反拔后，再進行靜壓沉樁；反復交替進行引孔，反拔，靜壓沉樁；直至PHC管樁(2)下沉到設(shè)計標高。2.管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其特征在于其操作步驟為在靜壓沉樁前將引孔鉆(6)預先導入PHC管樁(2)空腔(3)內(nèi)；再開始靜壓沉樁；當靜壓沉樁至進深困難時，開啟引孔樁機動力裝置(5)帶動置于PHC管樁(2)內(nèi)的空腔(3)內(nèi)的引孔鉆(6)進行對地基的引孔后，向上將引孔鉆(6)反拔后，再進行靜壓沉樁；反復交替進行引孔，反拔，靜壓沉樁；直至PHC管樁(2)下沉到設(shè)計標高。3.如權(quán)利要求1所述的管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其特征在于在靜壓沉樁前將引孔鉆(6)預先導入PHC管樁(2)空腔(3)內(nèi)；再開始靜壓沉樁。4.如權(quán)利要求l-3所述的任意一種管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其特征在于每次引孔的深度為0.5-13米。5.如權(quán)利要求4所述的管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其特征在于每次引孔的深度為2-4米。6.如權(quán)利要求l-3所述的任意一種管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其特征在于每次反拔的長度為該單元引孔的深度的90%-200%。7.如權(quán)利要求6所述的管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其特征在于每次反拔的長度為該單元引孔的深度的100%-120%。8.與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自弓I孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其特征在于由靜力壓樁機(D、機架(4)、動力裝置(5)、引孔鉆(6)、油缸壓頂梁(7)和伸縮件(8)組成；在靜力壓樁機(1)的平臺上設(shè)有機架(4)，機架(4)的上部設(shè)有動力裝置(5)和油缸壓頂梁(7)，動力裝置(5)驅(qū)動引孔鉆(6)，伸縮件(8)的一端與油缸壓頂梁(7)相固定，伸縮件(8)的另一端與動力裝置(5)相固定。9.如權(quán)利要求8所述的與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其特征在于移動件的一端固定在靜力壓樁機(1)上，移動件的另一端與機架(4)活動鏈接。10.如權(quán)利要求8或9所述的與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其特征在于水泥注漿機(10)通過注漿管(11)與引孔鉆(6)內(nèi)部的空腔(3)連通，引孔鉆(6)的底部設(shè)有水泥漿出水口(9)。11.如權(quán)利要求8-ll所述的與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其特征在于引孔鉆(6)由鉆桿和螺旋頭部組成。12.如權(quán)利要求8-11所述的與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，其特征在于所述的引孔鉆(6)是可以伸縮的。13.如權(quán)利要求8-11所述的與管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法配套使用的設(shè)備，包括靜力壓樁機(l)，PHC管樁(2)，靜力壓樁機(1)抱緊PHC管樁(2)，其特征在于:PHC管樁(2)的空腔(3)內(nèi)安插有引孔鉆(6)。全文摘要本發(fā)明涉及管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，本發(fā)明還涉及了一種PHC管樁靜壓沉樁設(shè)備。管內(nèi)螺旋引孔與靜壓沉樁交替分段漸進的自引孔靜壓沉樁法，其特征在于當靜壓樁機1用最大壓力也無法使PHC管樁2下沉時，采用置于PHC管樁2內(nèi)的空孔3內(nèi)的鉆桿6進行對地基7引孔后，再進行靜壓沉PHC管樁2，反復交替操作，直至PHC管樁2沉到設(shè)計標高，有效的解決了靜壓PHC管樁法在穿透地質(zhì)硬層的明顯弱點，特別是無法穿透厚深砂礫層的難題，而且本發(fā)明在實施過程中不會產(chǎn)生其他的附屬污染物，保持了良好的施工環(huán)境，還不會存在引孔塌孔，造成引孔失效現(xiàn)象的發(fā)生。文檔編號E02D7/00GK101725146SQ20091018660公開日2010年6月9日申請日期2009年12月2日優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日發(fā)明者江守慈申請人:江守慈