專利名稱：實(shí)心空心一體樁、成樁裝置及其成樁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種現(xiàn)澆混凝土樁、成樁裝置及其成樁方法，特別是涉及一種大直徑有筋的現(xiàn)澆混凝土實(shí)心空心一體樁、成樁裝置及其成樁工法。
背景技術(shù)：
隨著我國改革開放的不斷深入，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)平穩(wěn)快速發(fā)展，尤其沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成就。眾所周知，土地資源是保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建設(shè)用地日益緊張，向海涂要土地，已成為沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的共識(shí)，另外房屋建設(shè)的基坑圍護(hù)及地基處理數(shù)量也急劇增加，要求也越來越高，但在以往的圍涂造地工程中的堆石圍提法，需要大量開采和使用石料，對(duì)周邊環(huán)境造成不利的影響，且因圍提結(jié)構(gòu)斷面大、浪費(fèi)大量土地，另外采用鉆孔灌注樁作為主要的抗彎構(gòu)件以及采用普通的增強(qiáng)體組成復(fù)合地基，鉆孔灌注樁在長期的施工中產(chǎn)生大量的泥漿，以往的技術(shù)具有環(huán)境污染大、 施工周期長、工程造價(jià)高等缺點(diǎn)。中國專利公開號(hào)CN1245849A，公開了一種干作業(yè)復(fù)合灌注樁，其樁體是由環(huán)形攪拌機(jī)攪拌而成的水泥土截水封閉套筒、套筒內(nèi)的鋼筋籠和與套筒筑在一起的混凝土芯樁組成，水泥土截水封閉套筒的下底加寬加厚，形成封閉擴(kuò)大底，其先利用環(huán)形攪拌機(jī)于成樁裝置壓力注漿、攪拌制成一水泥土截水封閉套筒，至少5天后再用螺旋鉆機(jī)或旋挖鉆機(jī)或抓斗鉆機(jī)在套筒中實(shí)行干作業(yè)取土成孔，然后在鉆孔中放置鋼筋籠、澆灌混凝土，形成干作業(yè)復(fù)合灌注樁。在上述成樁過程中，浪費(fèi)大量水資源和混凝土，工序復(fù)雜且成樁周期較長。中國專利公開號(hào)CN101684650A，公開了一種大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁齒形筒樁、成樁裝置以及成樁工法，該發(fā)明利用專用機(jī)械設(shè)備在地基中形成大直徑齒形筒孔，然后在筒孔中配置鋼筋并就地灌注混凝土而成型的薄壁齒形筒樁，該齒形筒樁承載力比實(shí)心樁要弱，在需要大承載力的情況下不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)心空心一體樁，以解決背景技術(shù)中存在的浪費(fèi)混凝土和承載力弱的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)心空心一體樁的技術(shù)方案是一種實(shí)心空心一體樁， 包括柱狀的樁體，所述樁體的上部為實(shí)心，下部為空心，所述實(shí)心部分與空心部分為同軸。 設(shè)計(jì)成上部實(shí)心、下部空心這樣的樁體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了上部實(shí)心能夠滿足樁體的承載力，同時(shí)滿足承載力要求的情況下將下部設(shè)計(jì)成空心，能夠節(jié)省混凝土。本發(fā)明實(shí)心空心一體樁的優(yōu)點(diǎn)是既節(jié)省了混凝土又提高了承載力。本發(fā)明的另外一個(gè)目的在于提供一種用于制造上述實(shí)心空心一體樁的成樁裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，該成樁裝置的技術(shù)方案是一種成樁裝置，包括筒狀的護(hù)筒， 該護(hù)筒內(nèi)設(shè)有可活動(dòng)插入的外鋼管，該外鋼管內(nèi)設(shè)有可活動(dòng)插入該外鋼管的筒狀提土器。 采用以上護(hù)筒、外鋼管以及將外鋼管內(nèi)的土取出的提土器，先利用高頻振動(dòng)錘將護(hù)筒打入預(yù)定深度土層，再將外鋼管與提土器一起打入護(hù)筒，外鋼管和提土器的長度小于護(hù)筒的長度，然后再一起提起外鋼管和提土器，最后提起護(hù)筒，這樣的成樁裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且大大提高了施工速度、節(jié)約了水資源。作為優(yōu)選，所述成樁裝置的底部設(shè)有樁尖，該樁尖為底部呈尖形的環(huán)形體。樁尖為混凝土預(yù)制件或拼裝而成的結(jié)構(gòu)件，樁尖的底部設(shè)計(jì)成尖形，這樣在成樁裝置沉入土中的過程中，能夠減小阻力，排土更加快速方便，在拔起成樁裝置的時(shí)候，該樁尖由于自重及受泥土的作用而自動(dòng)脫離成樁裝置，并與之后澆灌的混凝土一起形成樁體。作為優(yōu)選，所述提土器包括筒狀的內(nèi)鋼管，該內(nèi)鋼管內(nèi)腰部的位置設(shè)有至少一個(gè)垂直于其軸線的環(huán)形板，該環(huán)形板設(shè)有將其中分的隔板，該隔板寬度方向的兩側(cè)分別鉸接有半圓形翻板，所述兩塊半圓形翻板拼接起來構(gòu)成的圓形的直徑與內(nèi)鋼管的內(nèi)徑相適配， 且兩塊半圓形翻板位于環(huán)形板的上側(cè)。這樣的結(jié)構(gòu)在成樁裝置沉入土中的過程中，兩塊翻板受到泥土的阻力處于豎直的狀態(tài)，不會(huì)阻擋泥土進(jìn)入成樁裝置，而在拔起提土器的時(shí)候， 兩塊翻板受到泥土自重作用會(huì)向兩側(cè)打開直至壓靠在環(huán)形板上，這樣就封閉了提土器的底部，從而把泥土帶出，另外在內(nèi)鋼管的腰部位置裝設(shè)隔板，則能夠形成上部實(shí)心下部空心的樁體。該成樁裝置的有益效果是施工時(shí)把成樁裝置打入設(shè)計(jì)土層，然后在外鋼管和內(nèi)鋼管之間加入鋼筋籠，并灌入混凝土，之后邊振動(dòng)邊拔出外鋼管和提土器，最后拔出護(hù)筒即可成樁，加快了施工周期，而且不需要消耗潔凈水。本發(fā)明的目的還在于提供一種實(shí)現(xiàn)上述實(shí)心空心一體樁的成樁方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，該成樁方法的技術(shù)方案是一種實(shí)現(xiàn)實(shí)心空心一體樁的成樁方法，包括以下步驟
①在護(hù)筒的頂部利用夾持器與振動(dòng)錘固定連接，將護(hù)筒豎立置于施工位置并在振動(dòng)錘上施壓，使護(hù)筒沉至設(shè)計(jì)深度的土層；
②在外鋼管與提土器的底部配上樁尖，外鋼管與提土器的頂部利用夾持器與振動(dòng)錘固定連接，將外鋼管與提土器豎立置于護(hù)筒上方并在振動(dòng)錘上施壓，使外鋼管與提土器沉至護(hù)筒中的設(shè)計(jì)深度；
③向外鋼管與提土器夾層中放入鋼筋籠；如果是形成不帶鋼筋的實(shí)心空心一體樁，則跳過第③步直接進(jìn)行第④步；
④落下振動(dòng)錘重新夾緊外鋼管與提土器，向外鋼管與提土器夾層中預(yù)灌部分混凝土， 之后邊灌注邊振動(dòng)拔出外鋼管與提土器；
⑤最后拔出護(hù)筒，即形成單根實(shí)心空心一體樁；
重復(fù)以上步驟① ⑤，即可形成設(shè)計(jì)根數(shù)的實(shí)心空心一體樁。本發(fā)明成樁方法的優(yōu)點(diǎn)是施工時(shí)外鋼管和提土器一次打入，操作簡單，加快了施工周期，降低了成本。


圖1為本發(fā)明實(shí)心空心一體樁的一種結(jié)構(gòu)透視圖； 圖2為成樁裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖3為成樁裝置的剖視圖；圖4為提土器的仰視圖； 圖5為樁尖的俯視圖； 圖6為樁尖的剖視圖。圖中標(biāo)號(hào)分別為100.外鋼管200.提土器201.內(nèi)鋼管202.環(huán)形板203.隔板 204.翻板300.樁尖600.護(hù)筒。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體描述。實(shí)施例
如圖1所示，一種實(shí)心空心一體樁，包括柱狀的樁體，所述樁體的上部為實(shí)心，下部為空心，所述實(shí)心部分與空心部分為同心。如圖2和圖3所示，一種用于制造實(shí)心空心一體樁的成樁裝置，包括筒狀的護(hù)筒 600，該護(hù)筒600內(nèi)裝有同軸的外鋼管100，在外鋼管100內(nèi)裝有與其同軸設(shè)置的筒狀提土器 200，該提土器200包括筒狀的內(nèi)鋼管201，該內(nèi)鋼管201內(nèi)腰部的位置裝有兩個(gè)垂直于其軸線的環(huán)形板202，這兩個(gè)環(huán)形板202分別裝有將其中分的隔板203，該隔板203寬度方向的兩側(cè)分別鉸接有半圓形的翻板204，這兩塊翻板204拼接起來構(gòu)成的圓形的直徑與內(nèi)鋼管202的內(nèi)徑相適配，且兩塊半圓形翻板204位于環(huán)形板202的上側(cè)，其結(jié)構(gòu)如圖4所示， 在外鋼管100與提土器200的底部配有樁尖300，該樁尖300為底部呈尖形的環(huán)形體，其結(jié)構(gòu)如圖5和圖6所示，這樣的結(jié)構(gòu)是為了使樁尖300在排土的時(shí)候基本上向外側(cè)排土，對(duì)提土器200內(nèi)排土較小，不會(huì)導(dǎo)致提土器200內(nèi)土質(zhì)疏松，灌入混凝土?xí)r的沉降更小，成樁質(zhì)量提高，在樁尖300的頂面上具有環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)的寬度與外鋼管100、內(nèi)鋼管201之間的夾層厚度適配，樁尖300上的凸臺(tái)嵌入外鋼管100和內(nèi)鋼管201之間的夾層中，該樁尖300為混凝土預(yù)制件或拼裝而成的結(jié)構(gòu)件。一種實(shí)現(xiàn)實(shí)心空心一體樁的成樁方法，包括以下五個(gè)步驟
①在護(hù)筒600的頂部利用夾持器與振動(dòng)錘固定連接，將護(hù)筒600豎立置于施工位置并在振動(dòng)錘上施壓，使護(hù)筒600沉至設(shè)計(jì)深度的土層；
②在外鋼管100與提土器200的底部配上樁尖300，外鋼管100與提土器200的頂部利用夾持器與振動(dòng)錘固定連接，將外鋼管100與提土器200豎立置于護(hù)筒600上方并在振動(dòng)錘上施壓，使外鋼管100與提土器200沉至護(hù)筒600中的設(shè)計(jì)深度；
③向外鋼管100與提土器200夾層中放入鋼筋籠；如果是形成不帶鋼筋的實(shí)心空心一體樁，則跳過第③步直接進(jìn)行第④步；
④落下振動(dòng)錘重新夾緊外鋼管100與提土器200，向外鋼管100與提土器200夾層中預(yù)灌部分混凝土，之后邊灌注邊振動(dòng)拔出外鋼管100與提土器200 ；
⑤最后拔出護(hù)筒600，即形成單根實(shí)心空心一體樁；
重復(fù)以上步驟① ⑤，即可形成設(shè)計(jì)根數(shù)的實(shí)心空心一體樁。施工時(shí)，先利用夾持器和振動(dòng)錘將護(hù)筒600打入設(shè)計(jì)深度的土層，然后在外鋼管 100與提土器200的底部配上樁尖300，使樁尖300的環(huán)形凸臺(tái)嵌入外鋼管100和內(nèi)鋼管 201的夾層中，之后把外鋼管100與提土器200的頂部利用夾持器與振動(dòng)錘固定連接，將外鋼管100與提土器200豎立置于護(hù)筒600上方并在振動(dòng)錘上施壓，使外鋼管100與提土器200沉至設(shè)計(jì)深度，松開外外鋼管100與提土器200頂部的夾持器，然后在外鋼管100和內(nèi)鋼管201的夾層中放入鋼筋籠，然后落下振動(dòng)錘重新夾緊外鋼管100與提土器200，向外鋼管100和內(nèi)鋼管201的夾層中預(yù)灌部分混凝土，之后邊灌注邊振動(dòng)上拔外鋼管100與提土器200，樁尖300由于自重及周邊泥土的摩擦力脫落，提土器200內(nèi)的翻板204受內(nèi)鋼管201 內(nèi)的泥土重量而向兩邊展開，從而封閉住內(nèi)鋼管201內(nèi)的土柱，實(shí)現(xiàn)提土器200順利取出泥土，樁尖300與灌入的混凝土形成連接為一體的樁體，如果是形成素混凝土樁體，即不帶鋼筋籠的樁體，則不需要放入鋼筋籠，最后再拔出護(hù)筒600即可成樁。
上述所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思作優(yōu)選舉例說明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改或補(bǔ)充或等同替代，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)心空心一體樁，其特征在于包括柱狀的樁體，所述樁體的上部為實(shí)心，下部為空心，所述實(shí)心部分與空心部分為同軸。
2.一種制造權(quán)利要求1所述的實(shí)心空心一體樁的成樁裝置，包括筒狀的護(hù)筒(600)，該護(hù)筒(600)內(nèi)設(shè)有可活動(dòng)插入的外鋼管(100)，該外鋼管(100)內(nèi)設(shè)有可活動(dòng)插入該外鋼管 (100)的筒狀提土器(200)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成樁裝置，其特征在于所述成樁裝置的底部設(shè)有樁尖 (300)，該樁尖(300)為底部呈尖形的環(huán)形體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的成樁裝置，其特征在于所述提土器(200)包括筒狀的內(nèi)鋼管(201)，該內(nèi)鋼管(201)內(nèi)腰部的位置設(shè)有至少一個(gè)垂直于其軸線的環(huán)形板(202)，該環(huán)形板(202)設(shè)有將其中分的隔板(203)，該隔板(203)寬度方向的兩側(cè)分別鉸接有半圓形翻板(204)，所述兩塊半圓形翻板(204)拼接起來構(gòu)成的圓形的直徑與內(nèi)鋼管(201)的內(nèi)徑相適配，且兩塊半圓形翻板(204)位于環(huán)形板(202)的上側(cè)。
5.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)澆混凝土筒板聯(lián)樁的成樁方法，其特征在于包括以下步驟①在護(hù)筒(600)的頂部利用夾持器與振動(dòng)錘固定連接，將護(hù)筒(600)豎立置于施工位置并在振動(dòng)錘上施壓，使護(hù)筒(600)沉至設(shè)計(jì)深度的土層；②在外鋼管(100)與提土器(200)的底部配上樁尖，外鋼管(100)與提土器(200)的頂部利用夾持器與振動(dòng)錘固定連接，將外鋼管(100)與提土器(200)豎立置于護(hù)筒(600)上方并在振動(dòng)錘上施壓，使外鋼管(100)與提土器(200)沉至護(hù)筒(600)中的設(shè)計(jì)深度；③向外鋼管(100)與提土器(200)夾層中放入鋼筋籠；如果是形成不帶鋼筋的實(shí)心空心一體樁，則跳過第③步直接進(jìn)行第④步；④落下振動(dòng)錘重新夾緊外鋼管(100)與提土器(200)，向外鋼管(100)與提土器(200) 夾層中預(yù)灌部分混凝土，之后邊灌注邊振動(dòng)拔出外鋼管(100)與提土器(200)；⑤最后拔出護(hù)筒(600)，即形成單根實(shí)心空心一體樁。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成樁方法，其特征在于重復(fù)以上步驟① ⑤，即可形成設(shè)計(jì)根數(shù)的實(shí)心空心一體樁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)心空心一體樁、成樁裝置及其成樁方法，其目的在于提供一種承載力強(qiáng)且節(jié)省材料的實(shí)心空心一體樁及其成樁裝置和成樁方法。該實(shí)心空心一體樁，包括柱狀的樁體，所述樁體的上部為實(shí)心，下部為空心，所述實(shí)心部分與空心部分為同軸。本發(fā)明的有益效果是設(shè)計(jì)成上部實(shí)心、下部空心這樣的樁體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了上部實(shí)心能夠增加樁體的承載力，同時(shí)滿足承載力要求的情況下將下部設(shè)計(jì)成空心，能夠節(jié)省混凝土，可廣泛應(yīng)用于海洋、水利、道路橋梁、機(jī)場跑道、工業(yè)與民用建筑等地基工程。
文檔編號(hào)E02D5/72GK102182178SQ20101059399
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者陳東曙, 陳健雄 申請(qǐng)人:陳東曙