一種孔壓反力鋼管樁拔樁方法及其拔樁裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域中的基坑圍護(hù)與粧基工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管粧的拔出是巖土工程領(lǐng)域的基坑圍護(hù)與粧基工程領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)之一，鋼管粧的拔出施工可實現(xiàn)鋼管粧的回收再利用，對節(jié)約工程成本、減少建筑材料的消耗具備十分重要的工程價值。目前常用的鋼管粧拔出方法主要包括靜力拔粧法與振動拔粧法，該兩種方法拔粧成本高且伴隨拔粧帶土，對周邊環(huán)境有一定的影響。另外，目前的鋼管粧的豎向抗拔承載力試驗主要采用靜載荷試驗方法或平衡法進(jìn)行拔粧，試驗成本高。對于大型鋼管粧及海洋工程中使用的鋼管粧，試驗成本更是十分昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一個目的在于提供第一種孔壓反力鋼管粧拔粧方法，該孔壓反力鋼管粧拔粧方法能充分調(diào)動粧內(nèi)土體在拔粧過程中提供反力作用，且可解決拔粧帶土問題，對周邊環(huán)境影響小，所用機(jī)械小，拔粧成本低。
[0004]該第一種孔壓反力鋼管粧拔粧方法包括以下步驟:
[0005]a)定位待拔鋼管粧，并完成鋼管粧上的密封粧塞的安裝；
[0006]b)利用鋼管粧的側(cè)壁、密封粧塞、鋼管粧內(nèi)土體，在鋼管粧內(nèi)形成流體儲存腔；
[0007]c)向流體儲存腔內(nèi)注入氣體、液體中的一種或兩種組合；
[0008]d)通過向流體儲存腔內(nèi)持續(xù)注入氣體或液體，增加流體儲存腔內(nèi)氣體或液體的壓強(qiáng)；
[0009]e)使鋼管粧內(nèi)土體的孔隙水壓力或孔隙氣壓力增加；
[0010]f)利用注入流體儲存腔內(nèi)的氣體或液體，將鋼管粧內(nèi)土體的孔隙水壓力或孔隙氣壓力傳遞至位于鋼管粧上的密封粧塞；
[0011]g)利用作用于密封粧塞上的氣體或液體壓力作為拔粧力或作為拔粧力的一部分進(jìn)行鋼管粧拔出施工。
[0012]在上述的孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述的步驟g)中，可在鋼管粧頂部安裝振動錘，通過振動錘的振動減小拔粧阻力。
[0013]在上述的孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述的步驟g)中，可在鋼管粧上施加上拔作用力協(xié)助拔粧施工。
[0014]在上述的孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述的步驟g)中，可在拔粧的同時，利用鋼管粧外圍地面提供反力協(xié)助拔粧施工，同時減小鋼管粧外側(cè)拔粧帶土。
[0015]在上述的孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述的步驟f)中，可將流體儲存腔內(nèi)的氣體或液體的壓強(qiáng)提高至可在鋼管粧側(cè)壁與土體之間形成薄層氣膜或水膜，減小鋼管粧的拔粧力及拔粧帶土影響。
[0016]本發(fā)明的第二個目的在于提供一種孔壓反力鋼管粧拔粧方法所用的拔粧裝置，該拔粧裝置可快速順利實施孔壓反力鋼管粧拔粧方法，且可解決拔粧帶土問題，對周邊環(huán)境影響小，所用機(jī)械小，拔粧成本低。
[0017]該拔粧裝置包括密封粧塞、鋼管粧、鋼管粧內(nèi)土體、流體儲存腔、流體輸送管道、流體注入器六部分，其中密封粧塞為與鋼管粧的側(cè)壁牢固連接且可封堵鋼管粧內(nèi)空腔的結(jié)構(gòu)，鋼管粧為位于巖土體中帶有中空管狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，流體儲存腔為由密封粧塞、鋼管粧的側(cè)壁、鋼管粧內(nèi)土體圍合而成的空間，流體輸送管道為將氣體或液體注入流體儲存腔的管狀結(jié)構(gòu)，流體注入器為將流體加壓后通過流體輸送管道注入流體儲存腔的器具。
[0018]在上述的拔粧裝置中，上述的流體注入器可以是空氣壓縮機(jī)、水泵、油泵中的一種或幾種組合。
[0019]在上述的拔粧裝置中，可增加能夠提供上拔力的機(jī)械設(shè)備輔助拔粧。
[0020]在上述的拔粧裝置中，可在鋼管粧上安裝振動錘，以減小拔粧阻力。
[0021]在上述的拔粧裝置中，上述的密封粧塞由擋板、蓋板、軟墊三部分組成。
[0022]在上述的拔粧裝置中，可在鋼管粧的側(cè)壁開孔安裝用于提高密封粧塞承載能力的加強(qiáng)栓。
[0023]在上述的拔粧裝置中，可在擋板與蓋板之間用連接螺栓連接。
[0024]本發(fā)明的第三個目的在于提供第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法，該拔粧方法可以測量鋼管粧的極限抗拔承載力，較傳統(tǒng)的抗拔粧承載力試驗方法，試驗成本得到大幅度降低。
[0025]該第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法包括以下步驟:
[0026]a)定位待拔鋼管粧，并完成鋼管粧上的密封粧塞的安裝；
[0027]b)利用鋼管粧的側(cè)壁、密封粧塞、鋼管粧內(nèi)土體，在鋼管粧內(nèi)形成流體儲存腔；
[0028]c)向流體儲存腔內(nèi)注入氣體、液體中的一種或兩種組合；
[0029]d)通過向流體儲存腔內(nèi)持續(xù)注入氣體或液體，增加流體儲存腔內(nèi)氣體或液體的壓強(qiáng)；
[0030]e)使鋼管粧內(nèi)土體的孔隙水壓力或孔隙氣壓力增加；
[0031]f)利用注入流體儲存腔內(nèi)的氣體或液體，將鋼管粧內(nèi)土體的孔隙水壓力或孔隙氣壓力傳遞至位于鋼管粧上的密封粧塞；
[0032]g)利用作用于密封粧塞上的氣體或液體壓力作為拔粧力或作為拔粧力的一部分進(jìn)行拔粧，同時測量流體儲存腔內(nèi)的氣體或液體的壓強(qiáng)，并測量鋼管粧的上拔位移量；
[0033]h)重復(fù)步驟g)，直至鋼管粧達(dá)到上拔破壞；
[0034]i)記錄整理步驟g)中記錄的數(shù)據(jù)，根據(jù)壓強(qiáng)換算拔粧力；
[0035]j)根據(jù)拔粧力與鋼管粧上拔位移量的關(guān)系，計算單粧抗拔極限承載力；
[0036]在上述的第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述步驟j)中，可結(jié)合抗拔粧極限平衡方程，根據(jù)拔粧過程中的氣體或液體壓強(qiáng)計算鋼管粧在拔粧過程中的徑向變形，并對單粧極限抗拔承載力進(jìn)行修正。
[0037]在上述的第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述步驟j)中，可依據(jù)總的拔粧力減去鋼管粧內(nèi)側(cè)摩阻力計算單粧抗拔極限承載力。
[0038]在在上述的第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述步驟j)中，在計算鋼管粧內(nèi)側(cè)土體摩阻力時，可忽略鋼管粧內(nèi)土體孔隙水壓力或孔隙氣壓力的增加對側(cè)摩阻力的影響。
[0039]本發(fā)明的第四個目的在于提供二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法所用的拔粧裝置，該拔粧裝置可順利實施第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法，且可測量單粧抗拔極限承載力，成本低，速度快。
[0040]該拔粧裝置包括密封粧塞、鋼管粧、鋼管粧內(nèi)土體、流體儲存腔、流體輸送管道、流體注入器、壓強(qiáng)測量儀、粧頂位移測量儀八部分，其中密封粧塞為與鋼管粧的側(cè)壁牢固連接且可封堵鋼管粧內(nèi)空腔的結(jié)構(gòu)，鋼管粧為位于巖土體中帶有中空管狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，流體儲存腔為由密封粧塞、鋼管粧的側(cè)壁、鋼管粧內(nèi)土體圍合而成的空間，流體輸送管道為將氣體或液體注入流體儲存腔的管狀結(jié)構(gòu)，流體注入器為將流體加壓后通過流體輸送管道注入流體儲存腔的器具，粧頂位移測量儀為測量在拔粧過程中鋼管粧粧頂位移變化的儀器，壓強(qiáng)測量儀為測量流體儲存腔內(nèi)流體壓強(qiáng)的儀器。
[0041]本發(fā)明的孔壓反力鋼管粧拔粧方法及其拔粧裝置，能充分調(diào)動鋼管粧內(nèi)土體的孔壓作用反力提供拔粧反力，拔粧設(shè)備小，造價低，且可解決拔粧帶土對周邊環(huán)境影響的難題。
【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明的第一個實施例與第二個實施例所用的孔壓反力鋼管粧拔粧方法所用的拔粧裝置結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖；
[0043]圖2為本發(fā)明的第一個實施例與第二個實施例所用的孔壓反力鋼管粧拔粧方法所用鋼管粧橫截面示意圖；