一種帶有非完整肋的管樁的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶有非完整肋的管樁，所述管樁使用在軟弱土中，管樁和軟弱土之間形成完全聯(lián)通的空間，在管樁與軟弱土之間灌注有砂或其替代物，其特征是，所述管樁包括中空的本體，在本體底部設置有首肋，在本體外側(cè)從首肋開始從下到上分布有多個普肋，且普肋按照本體外側(cè)交錯分布；所述普肋為非完整肋，普肋與砂直接接觸，且砂形成完整聯(lián)通的排水通道。所述的非完整肋管樁，在沉樁過程中實施灌砂，圍繞管樁形成完整的砂包絡，該包絡與地面上鋪設的砂墊層一起構筑完整的排水通道，有利于快速釋放孔隙水壓力消減擠土效應；有利于軟土的排水固結(jié)，包絡本身與肋的相互作用又增加了樁的承載力；同時，管樁側(cè)壁摩阻力的增加也能提高樁的承載力。
【專利說明】
_種帶有非完整肋的管樁[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種建筑施工用的管粧，尤其是一種帶有非完整肋的管粧，屬于建筑施工技術領域?！颈尘凹夹g】
[0003]軟土地基的處理，從袋裝沙井、塑料插板、碎石粧、粉噴粧到預應力混凝土管粧等各有利弊，但都無法在一種處理方法下針對地層情況靈活變通。有些是單純的排水，有些是單純的靠粧的承載力的提高滿足要求。目前采用的預應力管粧因其具有成粧質(zhì)量可靠、工廠化生產(chǎn)、施工速度快和經(jīng)濟合理等優(yōu)點而得到了廣泛應用，但在實際軟基處理過程中存在著無法有效釋放孔隙水壓力而產(chǎn)生的擠土效應，大面積采用時情況尤甚。中國專利c N 201310603224.7提供一種帶肋預應力管粧及其制作方法、鉆植法施工工藝，該技術方案既利用了預應力管粧成粧質(zhì)量可靠，工廠化生產(chǎn)、施工速度快和經(jīng)濟合理等優(yōu)點，又消除了預應力管粧施工過程中的打粧擠土效應。但用于處理軟基時，無法保證軟土孔的孔壁站立，施工方案復雜，要先行鉆孔，塌孔縮徑等問題在所難免。
[0004]總之，目前軟土地基處理采用的管粧方案，要么利用錘擊法或靜壓法將管粧沉入軟土，依靠管粧的粧尖持力層提供的承載力滿足工程的需要，但擠土效應明顯，對軟土本身的物理力學性質(zhì)沒有明顯的改善；要么利用預先鉆孔法將管粧沉入軟土，雖然可以規(guī)避擠土效應，但無法保證孔壁的站立，預設的在孔壁和管壁間灌砂的工藝無法實施，依然問題多多。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種帶有非完整肋的管粧。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術方案如下:一種帶有非完整肋的管粧，所述管粧使用在軟弱土中，管粧和軟弱土之間形成完全聯(lián)通的空間，在管粧與軟弱土之間灌注有砂或其替代物，其特征是，所述管粧包括中空的本體，在本體底部設置有首肋，在本體外側(cè)從首肋開始從下到上分布有多個普肋，且普肋按照本體外側(cè)交錯分布;所述普肋為非完整肋，普肋與砂直接接觸，且砂形成完整聯(lián)通的排水通道。
[0007]作為上述技術方案的改進，所述首肋的肋完整度為1或小于1。
[0008]作為上述技術方案的改進，所述首肋的肋工作角0為銳角。
[0009]作為上述技術方案的改進，所述普肋的肋完整度小于1。[〇〇1〇]作為上述技術方案的改進，所述普肋的肋工作角3為銳角。
[0011]作為上述技術方案的改進，所述普肋的肋完整度為1/2、1/4、3/4、1/3中任意一種。
[0012]作為上述技術方案的改進，所述本體上布設橫穿管壁的用來透水的過水孔。
[0013]作為上述技術方案的改進，所述本體截面為圓形、橢圓形、方形中任意一種。[〇〇14] 一種帶有非完整肋的管粧，所述管粧使用在軟弱土中，管粧和軟弱土之間形成完全聯(lián)通的空間，在管粧與軟弱土之間灌注有砂或其替代物，其特征是，所述管粧包括中空的本體，在本體底部設置有首肋，在本體外側(cè)從首肋開始從下到上分布有多個普肋，且普肋按照本體外側(cè)交錯分布;所述普肋為非完整肋，普肋與砂直接接觸，且砂形成完整聯(lián)通的排水系統(tǒng);所述管粧正上方設置有接粧，接粧外側(cè)設置多個普肋，且普肋為非完整肋，并按照接粧外側(cè)交錯分布。
[0015]作為上述技術方案的改進，所述管粧正下方設置有粧尖。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明的實施效果如下:本發(fā)明所述的帶有非完整肋的管粧，所述管粧使用在軟弱土中，在沉粧過程中能在管粧和軟弱土之間形成完全聯(lián)通的空間，根據(jù)工程的需要，可在此空間中隨著沉粧的過程灌注砂或其替代物，所述管粧包括中空的本體，在本體最底部設置有完整度為1或小于1的首肋，在本體外側(cè)從首肋開始從下到上交錯分布有多個非完整肋，所述非完整肋與砂或其替代物直接接觸且砂形成完整聯(lián)通的排水通道。本發(fā)明所述的非完整肋管粧，針對軟弱土的結(jié)構及物理力學性質(zhì)，采用市場最常見的靜壓或錘擊方法施工，根據(jù)工程需要選用合適的粧尖和粧臺帽，能夠分別或綜合達到減少擠土效應、加速軟土排水固結(jié)、提高單粧承載力、 安放檢測檢驗傳感器等實施效果。
[0017]非完整肋管粧的一般應用就是在沉粧的過程中，一邊沉粧，一邊灌砂，形成圍繞管粧的完整的砂包絡，該包絡與地面上鋪設的砂墊層一起構筑完整的排水通道，有利于快速釋放孔隙水壓力消減擠土效應;有利于軟土的排水固結(jié)，增加砂包絡本身的密實度，包絡本身與肋的相互作用又增加了粧的承載力；同時，管粧側(cè)壁摩阻力的增加也能提高粧的承載力。周遭軟土在釋放空隙水壓力后，可消減管粧施工中的擠土效應，且其物理力學性質(zhì)會迅速得到改善。【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的管粧主視圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為管粧局部放大結(jié)構示意圖；圖4為非完整肋的四種常見完整度實施例示意圖；圖5為帶有接粧的非完整肋管粧四視圖(前后左右四視角)；圖6帶有過水孔的非完整肋管粧局部放大結(jié)構示意圖；圖7為本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的管粧施工使用示意圖；圖8為本發(fā)明所述非完整肋的管粧六種不同形態(tài)肋的實施例示意圖；圖9為本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的方管粧實施例一結(jié)構示意圖；圖10為本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的方管粧實施例二結(jié)構示意圖?！揪唧w實施方式】
[0019]下面將結(jié)合具體的實施例來說明本發(fā)明的內(nèi)容。
[0020]如圖1?圖5所示，本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的管粧，包括:管粧10的中空的本體13,在本體13底部設置有首肋11，在本體13外側(cè)從首肋11開始從下到上分布有多個普肋 12，且普肋12按照本體13外側(cè)交錯分布。
[0021]如圖3所示，一個肋是由肋完整度、肋高C、肋厚B、肋壁厚A、肋工作角0等要素構成。 肋的完整度是指一個肋圍繞管粧的本體13的角度與360度的比值。肋高C是指如果把肋單獨提取出來它的高度，也就是肋的厚度為零的尖滅處到肋頂面之間的距離。肋壁厚A是指肋壁本身的厚度，也就是從管粧中心算起，從中心到肋最外壁的半徑減去從中心到本體13外壁的半徑。肋厚B是指等壁厚的肋高。肋工作角0是指肋壁厚尖滅為零的過程中，管外壁和肋外壁之間形成的夾角，肋工作角0為銳角。[〇〇22] 一個完整的肋是圍繞本體13的360°的肋，其完整度為1。非完整肋是沒有閉合的肋，其完整度小于1，具體可以根據(jù)工程的需要選擇其完整度，比如180°肋，也就是半肋，其完整度為1/2。本發(fā)明所采用的肋，首肋11為完整的肋或者非完整的肋，即完整度為1或者不為1，普肋12均為非完整肋，其完整度均小于1，所以稱這些肋為“非完整肋”，因此命名整個管粧為“非完整肋管粧”。
[0023]如圖4所示，提供了非完整肋的四種優(yōu)選的不同完整度，其中(a)的完整度為1/2， (b)的完整度為1/4,(c)的完整度為3/4,(d)的完整度為1/3;相應的非完整肋我們稱:(a)為 1/2肋或半肋或180度肋，(b)為1/4肋或90度肋，(c)為3/4肋或270度肋，(d)為1/3肋或120度肋。為了避免過多的圖片和說明，本發(fā)明實施例中的非完整肋的圖示，都是以180度肋為代表，即其為半肋，其完整度為1/2。但這不代表著本發(fā)明所述的非完整肋僅是指半肋或上述幾種完整度的肋，應該包括其他完整度的肋。
[0024]圖5提供了帶有接粧的非完整肋管粧四視圖(前后左右四視角)。本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的管粧，首肋11，也可稱之為首肋，是指靠近粧尖起始的那個肋，一般是個完整肋，也就是完整度為1的肋，也可以根據(jù)工程需要選擇其他完整度的肋。首肋11是在沉粧過程中首先與周遭土層發(fā)生作用的，主要剪切排擠軟土，所以首肋11的工作角的選定主要依據(jù)穿越土層的物理和力學性質(zhì)。如果需要穿越較硬的夾層或軟土中含砂質(zhì)成分較高等， 其工作角0可以選擇較小的。其后的每個非完整肋和軟土的相互作用不多，主要用來刮抹軟土，支撐孔壁;但它們直接和在管壁和孔壁之間的充填物(一般用砂或其他替代物)發(fā)生作用以提高粧的承載力。它們的工作角抑勺選定主要根據(jù)想從肋上獲得多少承載力的提高又不至于引起肋部應力集中的破壞。[〇〇25]本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的管粧，非完整肋管粧上肋的布設是由肋間距、肋的分布密度和肋的布設圖案所控制。肋間距是指兩個肋(不論完整肋還是非完整肋)在管粧中軸上投影之間的距離。肋的分布密度是指管粧沿粧周展開后，其一定面積內(nèi)含有的肋的個數(shù)。肋的布設圖案是指肋按一定規(guī)則在管粧上布設后形成的圖案。非完整肋管粧的肋的布設要能保管壁和孔壁之間的充填物(一般用砂或其他替代物)的完整聯(lián)通性和工后密實度。
[0026]如圖5所示，本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的管粧，在實際使用過程中，按照沉粧次序不同，在管粧10正下方設置有粧尖30，在管粧10正上方設置有接粧20，接粧20外側(cè)設置至少一個普肋12,且普肋12完整度小于1，并交錯分布。管粧10是首先沉入的那根粧，可以稱之為“首粧”，首粧上都包含首肋11，首粧長度滿足工程需要的情況下，不需要接粧20;首粧長度不能滿足工程需要，需要接上接粧20繼續(xù)沉粧。接粧20是和首粧相對應的概念，是為了達到設計粧長的粧的延續(xù)，接粧20只含有普肋12,不含有首肋11。接粧20采用的非完整肋的各要素以及布設要與首粧保持一致并延續(xù)，也可以根據(jù)工程需要做調(diào)整。接粧20可以不止一個，直至達到設計深度。
[0027]如圖6所示，本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的管粧，可在非完整肋粧管上布設橫穿管壁的過水孔14,過水孔14用來透水，過水孔14的孔徑的大小、布設的密度、間距和布設的形狀可根據(jù)工程的需要，也可以不設過水孔。
[0028]如圖7所示，為本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的管粧施工使用示意圖。本發(fā)明所述管粧10使用在軟弱土40中，管粧10和軟弱土40之間形成完全聯(lián)通的空間，在管粧10與軟弱土 40之間灌注有砂50或者其替代物，砂50與管粧10外側(cè)的非完整肋直接接觸。管粧的施工， 可以采用靜壓或者錘擊，無論采用哪一種形式都能夠邊沉粧邊灌砂，由于肋是不完整的且交錯分布，整個砂是完整聯(lián)通的，形成排水系統(tǒng)。
[0029]管粧10的直徑、細長比、以及是否設置過水孔14,肋的各個要素的選取主要根據(jù)軟弱土40的物理力學性質(zhì)，以及工程的需要。對粧尖或粧靴的搭配、肋的間距和空間布設原則也是如此。
[0030]非完整肋管粧的一般應用就是在沉粧的過程中，一邊沉粧，一邊灌砂，形成圍繞管粧的完整的砂包絡，該包絡與地面上鋪設的砂墊層一起構筑完整的排水通道，有利于軟土的排水固結(jié)，增加砂包絡本身的密實度，包絡本身與肋的相互作用又增加了粧的承載力；同時，管粧側(cè)壁摩阻力的增加也能提高粧的承載力。周遭軟土在釋放空隙水壓力后，擠土效應會迅速消減，物理力學性質(zhì)會迅速得到改善，如圖7所示。
[0031]在設置橫穿管壁的過水孔14之后，配合封閉的粧尖和砂包絡，會在本體13中空的內(nèi)部形成可直接抽水的排水通道，利用抽水設備直接抽水，使軟土沉降和固結(jié)更快，以滿足工程的需要。
[0032]采用無過水孔14的非完整肋管粧，配用較銳利的開放式粧尖或粧靴，讓沉粧過程中的軟弱土 20從中空的本體13內(nèi)部通過，既減少了擠土效應，也不妨礙砂包絡的排水通道。
[0033]由于在灌砂之前孔壁和管壁之間存在完全聯(lián)通的間隙，所以方便根據(jù)觀測和科研需要在指定的位置上安放需要的傳感器，不僅可以采集施工過程中的數(shù)據(jù)，工后數(shù)據(jù)乃至結(jié)構物使用過程中的數(shù)據(jù)均可以采集。
[0034]在具體工程項目中，采用有過水孔14還是無過水孔14的非完整肋管粧，采用封閉還是開放的粧尖，采用預制的還是現(xiàn)澆的粧臺帽都是根據(jù)軟土的地質(zhì)情況、物理力學性質(zhì)和工程的需要選定。
[0035]關于肋形態(tài)的說明:非完整肋管粧，除了首肋11是完整的肋(360度肋，完整度為1) 或者非完整肋以外，其余的肋都是非完整肋(小于360度肋，完整度小于1);最常見的是半肋 (180度肋，完整度1/2)。但是，肋在沿著管粧中心線上的縱剖面的形狀根據(jù)工程的需要可以是各式各樣的。主要是為了解決肋工作過程中的應力變化、適應肋生產(chǎn)過程中的模具形狀以及避免非完整肋運輸過程中的碰撞問題等而采用的不同形式。圖8給出了上述縱剖面的幾種常見形狀，實際種類會遠多于此。但這并不妨礙肋的完整度的定義。
[0036]本發(fā)明所述一種帶有非完整肋的管粧，非完整肋管粧的檢測和承載力確定可繼續(xù)沿用一般管粧所采用的方法，比如小應變法和靜載荷試驗等。
[0037]如圖9?圖10所示，為本發(fā)明所述帶有非完整肋的方管粧兩個實施例結(jié)構示意圖，該方案同樣能實現(xiàn)上述的各種功能、應用和便利，其首肋11也是完整肋或非完整肋，因為方管粧側(cè)壁共計完全相同的四個面，為了保證周遭砂包絡完全貫通并能連接至地表砂墊層， 一般其非完整肋的布設可以用1/2(在相鄰的兩個側(cè)面上的肋完整度有1/2)肋每隔一定的間距旋轉(zhuǎn)180度布設，也就是對角對稱布設;也可以采用1/4肋(僅在一個側(cè)面上的肋只有1/ 4)每間隔一定的間距旋轉(zhuǎn)90度布設或每隔一定間距兩兩對稱布設。1/2肋每間隔一定的距離旋轉(zhuǎn)90度布設，理論上也能保證砂包絡的完整連通性，但其設置的間距一定要合理，另外灌砂時應格外注意。非完整肋方管同樣可以設置過水孔14(圖中未示出)，也同樣存在首粧和接粧的區(qū)別。由于非完整肋方管粧只是非完整肋管粧的一個具體變形，在此不另外增加更多的圖示。其余的均可參照上述實施例。
[0038]在上述實施例的基礎上，將本體13的橫斷面設計成橢圓或長方形或其他截面形狀，產(chǎn)生非完整肋管粧的橢圓或長方形等諸多實施例，在此不再累述。
[0039]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所作的詳細說明，不能認定本發(fā)明具體實施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明保護的范圍。
【主權項】
1.一種帶有非完整肋的管粧，所述管粧(10)使用在軟弱土(40)中，管粧(10)和軟弱土 (40)之間形成完全聯(lián)通的空間，在管粧(10)與軟弱土 (40)之間灌注有砂(50)或其替代物， 其特征是，所述管粧(1 〇 )包括中空的本體(13 )，在本體(13 )底部設置有首肋(11 )，在本體 (13)外側(cè)從首肋(11)開始從下到上分布有多個普肋(12)，且普肋(12)按照本體(13)外側(cè)交 錯分布;所述普肋(12)為非完整肋，普肋(12)與砂(50)直接接觸，且砂(50)形成完整聯(lián)通的 排水通道。2.如權利要求1所述的一種帶有非完整肋的管粧，其特征是，所述首肋(11)的肋完整度 為1或小于1。3.如權利要求1所述的一種帶有非完整肋的管粧，其特征是，所述首肋(11)的肋工作角 P為銳角。4.如權利要求1所述的一種帶有非完整肋的管粧，其特征是，所述普肋(12)的肋完整度 小于1。5.如權利要求1所述的一種帶有非完整肋的管粧，其特征是，所述普肋(12)的肋工作角 P為銳角。6.如權利要求1?5中任一所述的一種帶有非完整肋的管粧，其特征是，所述普肋(12)的 肋完整度為1/2、1/4、3/4、1/3中任意一種。7.如權利要求1?5中任一所述的一種帶有非完整肋的管粧，其特征是，所述本體(13)上 布設橫穿管壁的用來透水的過水孔(14 )。8.如權利要求1?5中任一所述的一種帶有非完整肋的管粧，其特征是，所述本體(13)截 面為圓形、橢圓形、方形中任意一種。9.一種帶有非完整肋的管粧，所述管粧(10)使用在軟弱土(40)中，管粧(10)和軟弱土 (40)之間形成完全聯(lián)通的空間，在管粧(10)與軟弱土 (40)之間灌注有砂(50)或其替代物， 其特征是，所述管粧(1 〇 )包括中空的本體(13 )，在本體(13 )底部設置有首肋(11 )，在本體 (13)外側(cè)從首肋(11)開始從下到上分布有多個普肋(12)，且普肋(12)按照本體(13)外側(cè)交 錯分布;所述普肋(12)為非完整肋，普肋(12)與砂(50)直接接觸，且砂(50)形成完整聯(lián)通的 排水系統(tǒng);所述管粧(10)正上方設置有接粧(20)，接粧(20)外側(cè)設置多個普肋(12)，且普肋 (12 )為非完整肋，并按照接粧(20 )外側(cè)交錯分布。10.如權利要求9所述的一種帶有非完整肋的管粧，其特征是，所述管粧(10)正下方設 置有粧尖(30)。
【文檔編號】E02D19/20GK106013138SQ201610553079
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】蘇義民
【申請人】蘇義民