專利名稱：軟地基工程沉管成孔機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種沉管挖孔灌注樁的成樁機(jī)。
在軟地基上建多層建筑，特別是高層建筑，往往需要深入地下進(jìn)行樁基建設(shè)。目前，主要有機(jī)械成孔樁法和擠土成孔樁法，它們都是現(xiàn)場灌注成樁方法。機(jī)械成孔樁法往往以泥漿護(hù)壁，存在沉渣不易排除、樁徑不易過大、施工效率低、費(fèi)用高、樁型單一(一般為實(shí)心樁)等缺陷。擠土成孔樁法是利用中空鋼筒擠土成孔，灌注水泥成樁。這種成樁機(jī)械雖比預(yù)制樁方法有所進(jìn)步，但同樣存在樁徑不易過大(一般小于600毫米)、樁型單一(為實(shí)心樁)的問題，且由于成樁孔時中空鋼筒向四周擠壓、對四周造成擠壓破壞而受到施工環(huán)境的限制等缺陷。另外還有沉管護(hù)壁人工挖土成樁法，雖也可灌注實(shí)心樁或空心樁，但沉管后存在大量的人工取土工程、施工效率很低的不足。再有一種擠土沉樁機(jī)械，它利用在一大一小套管形成環(huán)狀空腔的入地端套置筒靴，施工時擠土沉管成孔，該設(shè)備存在環(huán)狀筒體不易過厚、需要樁靴、取排土困難、不易制實(shí)心樁，且樁靴只能一次性使用等缺陷。
本實(shí)用新型目的在于提供一種取土方便、成孔快捷、可重復(fù)使用的成樁設(shè)備，本實(shí)用新型的目的也在于提供一種可灌注大直徑實(shí)心樁體或空心樁體的成樁設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下方案一種沉管成孔灌注成樁設(shè)備，包括內(nèi)套管、外套管，外套管上開有一混凝土入口，所述內(nèi)套管離地端密封；所述內(nèi)套管外徑與外套管的內(nèi)徑一致，所述內(nèi)套管上端設(shè)有一可密封的入水口，所述入水口也可設(shè)于密封蓋上。
上述的成樁設(shè)備，在所述外套管入地端的內(nèi)壁固接一圈頂托端頭；所述外套管入地端外壁固接一圈端頭。
上述的成樁設(shè)備，在所述內(nèi)套管內(nèi)腔固接有至少一片磨擦板，所述磨擦板側(cè)面方向與套管軸向方向一致。
一種沉管成孔灌注成樁設(shè)備，包括內(nèi)套管、外套管，所述內(nèi)套管、外套管為兩端開口的樁管，外套管離地端開有混凝土入口，在內(nèi)套管、外套管間還套接有夾套管，夾套管由內(nèi)管、外管及密封蓋組成，內(nèi)管的外徑小于外管的內(nèi)徑，內(nèi)管、外管離地端與密封蓋固定連接，內(nèi)管、外管的入地端開口；所述夾套管的內(nèi)管內(nèi)徑與內(nèi)套管的外徑一致，夾套管外管的外徑與外套管的內(nèi)徑一致；夾套管外管上端設(shè)有一可與夾套管內(nèi)管與外管間空腔相通、可密封的入水口，所述入水口也可設(shè)于密封蓋上。
上述的成樁設(shè)備，在所述內(nèi)套管入地端的外壁固接一圈頂托端頭，在外套管入地端的內(nèi)壁固接一圈頂托端頭；所述外套管入地端的外壁固接一圈端頭，內(nèi)套管入地端的內(nèi)壁固接一圈端頭。
上述的成樁設(shè)備，在所述夾套管的內(nèi)、外管間的空腔內(nèi)固接有至少一片磨擦板，所述磨擦板側(cè)面方向與套管軸向方向一致。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型設(shè)備之一采用內(nèi)、外兩套管結(jié)構(gòu)，沉管后，密封內(nèi)套管，利用大氣壓力及筒壁的磨擦力將土層提出，形成樁孔，取土方便、成孔快捷，加注水泥，可形成實(shí)心樁。內(nèi)套管取出后，從入水口加高壓水或高壓氣體可排出夾套管內(nèi)的泥土，使設(shè)備能重復(fù)使用。
設(shè)備之二在內(nèi)、外套管間套插離地端密封的夾套管，沉管后，密封夾套管，利用大氣壓力及筒壁的磨擦力將土層提出，形成一環(huán)形樁孔，取土方便、成孔快捷，加注水泥，可形成空心樁體。夾套管取出后，從入水口加高壓水或高壓氣體可排出夾套管內(nèi)的泥土，使設(shè)備能重復(fù)使用。
本實(shí)用新型采用的磨擦板結(jié)構(gòu)，在設(shè)計樁體較長、樁體直徑較大或樁體厚度較大時可以增加泥土與套管的接觸面積，在取土成孔時能有效地將目標(biāo)泥土取出，可以實(shí)現(xiàn)大直徑樁體的成形。一般情況下不需要內(nèi)接磨擦板也可順利提出泥土本實(shí)用新型取土方便，沉管時對周邊土層無破壞。灌注樁身時，可邊灌注混凝土邊向外拔出套管，也可先灌注混凝土再拔出套管，施工簡便。
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例以對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述


圖1、2為本實(shí)用新型設(shè)備的剖視圖；圖3-6為本實(shí)用新型內(nèi)套管磨擦板的橫向剖視圖；圖7為本實(shí)用新型夾套管磨擦板的橫向剖視圖。
參照附圖，圖中標(biāo)號與部件為端頭1、5、頂托端頭2、4、外套管6、夾套管外管7、密封蓋8、入水口9、混凝土入口10、夾套管內(nèi)管11、內(nèi)套管12、磨擦板13、法蘭接頭20、振動器30。
參照附圖，一種沉管挖孔灌注樁的成樁設(shè)備之一，包括內(nèi)套管12、外套管6，其中外套管6為兩端開口的樁管，外套管6離地端開有混凝土入口10；內(nèi)套管12離地端與一密封蓋8固接。外套管6可套接于內(nèi)套管12之外，打開內(nèi)套管12之入水口9將設(shè)備沉入泥土中，到達(dá)設(shè)計深度后，密封內(nèi)套管入水口9，由于內(nèi)套管12內(nèi)壁與泥土有磨擦力，提出內(nèi)套管12時可將內(nèi)套管12內(nèi)腔的泥土一同帶出；當(dāng)內(nèi)套管較長或樁孔直徑較大時，泥土可能下滑，夾套管12與蓋體8之間密封而與外界產(chǎn)生壓力差，取出內(nèi)套管12時產(chǎn)生的壓力差也可與內(nèi)壁面與泥土間的磨擦力一起作用克服泥土的重力及泥土底部斷裂面的內(nèi)聚力，將內(nèi)套管12內(nèi)腔的泥土隨內(nèi)套管12同時取出。取出內(nèi)套管12后，土層形成一空心樁孔，注入混凝土成樁。同時在內(nèi)套管的入水口9注入高壓水或高壓氣體排出其內(nèi)腔的泥土，設(shè)備可再次使用。
參照附圖，在壓入土層時為避免內(nèi)套管12與外套管6之間的間隙進(jìn)入泥土，在外套管12內(nèi)壁入地端固接一圈頂托端頭2，因內(nèi)套管12外徑與外套管6的內(nèi)徑一致，內(nèi)套管12入地端就可支撐于固接于外套管6內(nèi)壁頂托端頭2的圓周面上，在設(shè)備壓入土層過程中，泥土就不會進(jìn)入內(nèi)套管12與外套管6間的縫隙內(nèi)，提出內(nèi)套管12時內(nèi)、外套管間基本不具磨擦力，內(nèi)套管12可順利提出。在外套管6的外壁入地端固接一圈端頭1，端頭1的設(shè)立可以減少套管入地時的磨擦力，因?yàn)槎祟^位于套管的外壁之外，沉管時只要克服端頭與套管底面的阻力，管身子端頭入地后形成的空腔內(nèi)幾乎不受阻力，因端頭的設(shè)立而減少了沉管時不必要的磨擦力。
參照附圖，當(dāng)設(shè)計的樁體直徑較大或樁身過長時，為使內(nèi)套管能順利取出較多的泥土，在所述內(nèi)套管12的空腔內(nèi)固接有至少一片磨擦板13，所述磨擦板側(cè)面方向與套管軸向方向一致。加入磨擦板后，泥土與磨擦板間有一定的磨擦力，取出內(nèi)套管時該磨擦力可保證能順利取泥土而形成空腔。否則，一般不需要內(nèi)接磨擦板就可順利提出泥土。
參照附圖，一種沉管挖孔灌注樁的成樁設(shè)備之二，包括內(nèi)套管12、外套管6，其中內(nèi)、外套管為兩端開口的樁管，外套管6離地端開有混凝土入口；夾套管由內(nèi)管7與外管11及一密封蓋8組成，內(nèi)管11、外管7離地端與密封蓋8固定連接，內(nèi)管11的外徑小于外管7的內(nèi)徑，在外管7與內(nèi)管11間形成空腔，內(nèi)管11、外管7入地端開口；所述內(nèi)套管12可套接于夾套管內(nèi)管11的內(nèi)腔，外套管6可套接于夾套管外管7的外壁。夾套管的內(nèi)管11內(nèi)徑與內(nèi)套管12的外徑一致，夾套管外管7的外徑與外套管6的內(nèi)徑一致。夾套管外管7上端設(shè)有一可與夾套管內(nèi)管11與外管7間空腔相通、可密封的入水口9，入水口9也可設(shè)于密封蓋8上。
參照附圖，內(nèi)、外套管分別套接于夾套管，內(nèi)、外套管與夾套管的長度可以一致，設(shè)備套接好后，打開夾套管的入水口9，將設(shè)備振動壓入土層；壓至要求深度后，密封夾套管的入水口9，提出夾套管，一同將夾套管內(nèi)、外管間的泥土帶出形成環(huán)形空腔。當(dāng)夾套管長度較長、樁體厚度較大或樁孔直徑較大時，泥土可能下滑，夾套管內(nèi)、外管與蓋體之間密封而與外界產(chǎn)生壓力差，取出夾套管時該壓力差與夾套管內(nèi)、外管壁面與泥土的磨擦力一同克服泥土的重力及泥土底部斷裂面的內(nèi)聚力，將夾套管內(nèi)、外管間的泥土隨夾套管同時取出。然后可以通過外套管7的混凝土入口10向環(huán)形空腔灌注混凝土成空心樁。灌注水泥時，可以邊灌注邊將內(nèi)、外套管拔出；也可以將混凝土灌注完成后，再將內(nèi)、外套管取出。
同樣，夾套管取出后，可以通過其外管11的入水口注入高壓水或高壓氣體，清除內(nèi)、外管間的泥土，達(dá)到夾套管的重復(fù)使用。
參照附圖，在壓入土層時為避免內(nèi)套管12與夾套管內(nèi)管11及外套管6與夾套管外管7的間隙進(jìn)入泥土，在內(nèi)套管12外壁入地端固接一圈頂托端頭4，在外套管6的內(nèi)壁入地端固接一圈頂托端頭2；因夾套管的內(nèi)管11內(nèi)徑與內(nèi)套管12的外徑一致，夾套管外管7的外徑與外套管6的內(nèi)徑一致，夾套管的內(nèi)、外管入地端就可支撐于兩頂托端頭2、4的圓周面上，在設(shè)備壓入土層過程中，泥土就不會進(jìn)入內(nèi)套管12與夾套管內(nèi)管11及外套管6與夾套管外管7的間隙內(nèi)，提出夾套管時夾套管與內(nèi)、外套管間基本不具磨擦力。
參照附圖，另外，在外套管6的外壁入地端固接一端頭1，在內(nèi)套管12的內(nèi)壁入地端固接一端頭5；端頭1、5的設(shè)立可以減少設(shè)備入地時的磨擦力，因?yàn)槎祟^位于管壁之外，沉管時就是克服端頭與套管底面的阻力，管身于端頭入地后形成的空腔內(nèi)幾乎不受阻力，沉管阻力因端頭的設(shè)立而減少許多。
參照附圖，當(dāng)設(shè)計的空心樁直徑較大、樁體厚度較大或樁身過長時，為使夾套管能取出較多的泥土，在所述夾套管的內(nèi)、外管間的空腔內(nèi)固接有至少一片磨擦板13，所述磨擦板側(cè)面方向與套管軸向方向一致。加入磨擦板13后，泥土與磨擦板間有一定的磨擦力，取出夾套管時可增大泥土與夾套管間的磨擦力以保證能順利取泥土形成空腔。一般情況下，并不需要磨擦板就可提出泥土。
參照附圖，磨擦力板13可設(shè)置成沿輻向均布的形狀，也可設(shè)計成一位于空腔內(nèi)的圓管(參照附圖6)，磨擦板的設(shè)置就是為了增大套管提出時與帶出泥土的接觸面積。
利用本實(shí)用新型設(shè)備一取土成一空心樁孔后，在樁孔中加入樁芯，灌注混凝土形成空心樁也是常用的技術(shù)，設(shè)備二比這種方法更為簡便，提出夾套管能一次形成環(huán)形樁孔，而不需要樁芯置入這一工序。
本實(shí)用新型所述端頭的厚度視施工需要而定，可薄可厚。
本實(shí)用新型取出土方便，樁體的直徑可設(shè)計得較大，避免現(xiàn)有成樁機(jī)械成樁的樁體直徑過小的弊病，而且即使空心樁體厚度較大的情況下也能方便施工，不會對周邊造成擠壓破壞；同時，本實(shí)用新型的樁體可按需要設(shè)計成不同的幾何形狀，有利于滿足工程建設(shè)的需要。
權(quán)利要求1.一種沉管成孔灌注成樁設(shè)備，包括內(nèi)套管、外套管，外套管上開有一混凝土入口，其特征在于所述內(nèi)套管離地端密封；所述內(nèi)套管外徑與外套管的內(nèi)徑一致，所述內(nèi)套管上端設(shè)有一可密封的入水口，所述入水口也可設(shè)于密封蓋上。
2.如權(quán)利要求1所述的成樁設(shè)備，其特征在于在所述外套管入地端的內(nèi)壁固接一圈頂托端頭；所述外套管入地端外壁固接一圈端頭。
3.如權(quán)利要求1所述的成樁設(shè)備，其特征在于在所述內(nèi)套管內(nèi)腔固接有至少一片磨擦板，所述磨擦板側(cè)面方向與套管軸向方向一致。
4.一種沉管成孔灌注成樁設(shè)備，包括內(nèi)套管、外套管，所述內(nèi)套管、外套管為兩端開口的樁管，外套管離地端開有混凝土入口，其特征在于在內(nèi)套管、外套管間還套接有夾套管，夾套管由內(nèi)管、外管及密封蓋組成，內(nèi)管的外徑小于外管的內(nèi)徑，內(nèi)管、外管離地端與密封蓋固定連接，內(nèi)管、外管的入地端開口；所述夾套管的內(nèi)管內(nèi)徑與內(nèi)套管的外徑一致，夾套管外管的外徑與外套管的內(nèi)徑一致；夾套管外管上端設(shè)有一可與夾套管內(nèi)管與外管間空腔相通、可密封的入水口，所述入水口也可設(shè)于密封蓋上。
5.如權(quán)利要求4所述的成樁設(shè)備，其特征在于在所述內(nèi)套管入地端的外壁固接一圈頂托端頭，在外套管入地端的內(nèi)壁固接一圈頂托端頭；所述外套管入地端的外壁固接一圈端頭，內(nèi)套管入地端的內(nèi)壁固接一圈端頭。
6.如權(quán)利要求4所述的成樁設(shè)備，其特征在于在所述夾套管的內(nèi)、外管間的空腔內(nèi)固接有至少一片磨擦板，所述磨擦板側(cè)面方向與套管軸向方向一致。
專利摘要一種沉管成孔灌注成樁設(shè)備,包括內(nèi)套管、外套管,外套管上開有一混凝土入口,所述內(nèi)套管離地端密封,內(nèi)套管外徑與外套管的內(nèi)徑一致,內(nèi)套管上端設(shè)有一可密封的入水口,所述入水口也可設(shè)于密封蓋上。本實(shí)用新型取土方便、成孔快捷、可重復(fù)使用。
文檔編號E02D5/38GK2443998SQ0024683
公開日2001年8月22日 申請日期2000年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月9日
發(fā)明者林長松 申請人:林長松