專利名稱：活瓣式樁靴筒樁成孔器及無預(yù)制樁靴筒樁施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種應(yīng)用于軟土地基中震動(dòng)沉管灌注筒樁施工的活瓣式樁靴筒樁成孔器及無預(yù)制樁靴筒樁施工方法。
背景技術(shù)：
混凝土筒樁目前已在軟土地基處理中開始應(yīng)用(見有關(guān)專利申請(qǐng)?zhí)?8233440.0《一種用于軟地基中的混凝土筒體施工的壓入式一次成孔器》；申請(qǐng)?zhí)?8113070.4《埋于軟地基的混凝土筒體的施工方法及壓入式一次成孔器》)
發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有混凝土筒樁技術(shù)的一個(gè)特征為將其樁靴設(shè)計(jì)成混凝土或鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件，套在成孔器下進(jìn)行成孔，此施工方法在實(shí)際施工中存在一些弊端1、預(yù)制樁靴增加制作成本及生產(chǎn)周期，除其混凝土強(qiáng)度需比樁身混凝土提高數(shù)個(gè)等級(jí)外，還需增配鋼筋，并在儲(chǔ)運(yùn)、埋設(shè)過程中因其體積大，重量重而耗費(fèi)工時(shí)；2、預(yù)制樁靴為抵抗成孔器的沖擊，其支撐面的內(nèi)外徑分別比成孔器的內(nèi)外徑小和大，其水平截面面積大于筒樁理論水平截面面積，這一方面造成灌注混凝土超理論方量，另一方面在沉樁過程中樁端端阻增大，增加沉樁時(shí)間，甚至不能沉到設(shè)計(jì)高程；3、預(yù)制樁靴與成孔器底端接觸面積小，在成孔過程中易疲勞破碎，并易嵌入成孔器內(nèi)外管間，使成孔器提升時(shí)混凝土不能順利振出或局部不振出，造成斷樁或樁身缺陷，影響施工質(zhì)量。為解決上述原有筒樁用預(yù)制樁靴施工方法的諸弊端，降低施工成本、提高效率及質(zhì)量，本發(fā)明對(duì)原筒樁成孔器進(jìn)行了改進(jìn)，將其上端設(shè)計(jì)成易于連接的法蘭結(jié)構(gòu)，中部增設(shè)內(nèi)外管定位支撐板以增加剛度，下端增設(shè)與成孔器連成一體的可重復(fù)使用的鋼制活瓣樁靴及加強(qiáng)內(nèi)管，以達(dá)到簡(jiǎn)化工序，節(jié)約成本，減少施工時(shí)間，降低沉樁時(shí)的端阻(材料與結(jié)構(gòu)的改變可使樁靴錐角減小)，提高成樁質(zhì)量并提出了相應(yīng)的施工方法及措施。


圖1活瓣式樁靴筒樁成孔器剖視圖(成孔器下壓，活瓣合攏)圖2活瓣式樁靴筒樁成孔器剖視圖(成孔器提升，活瓣張開)圖3活瓣式樁靴筒樁成孔器上端法蘭盤仰視4活瓣式樁靴筒樁成孔器下端活瓣樁靴仰視圖(1)外管 (2)內(nèi)管 (3)加強(qiáng)內(nèi)管 (4)活瓣 (5)活瓣肋板 (6)鉸鏈(7)定位支撐板 (8)混凝土加料口 (9)法蘭盤 (10)法蘭支撐板 (11)螺栓孔具體實(shí)施方式
活瓣式樁靴筒樁成孔器其結(jié)構(gòu)如附圖所示，可用鋼板采用割、卷、焊接等簡(jiǎn)單工藝加工。其上端為法蘭盤(9)，通過螺栓孔(11)用螺栓方便地向上與振動(dòng)器連接；向下與呈同心狀的內(nèi)管(2)外管(1)及起加固作用的法蘭支撐板(10)連接；內(nèi)管(2)外管(1)的長(zhǎng)度、直經(jīng)、形狀、(一般為園形，也可以是橢園形、多邊形、或其復(fù)合形狀)根據(jù)需要而定；內(nèi)管(2)外管(1)之間自上而下設(shè)若干道定位支撐板(7)，在平面上呈對(duì)稱或等分均布二至數(shù)道，固定內(nèi)管(2)外管(1)之間的間距，增強(qiáng)成孔器的鋼度；外管(1)上部設(shè)一至數(shù)個(gè)混凝土加料口；下端直接連接活瓣樁靴，其由鉸鏈(6)連接外管(1)與活瓣(4)，活瓣內(nèi)襯活瓣肋板(5)，以增強(qiáng)活瓣(4)的剛度，活瓣肋板(5)也可直接固定在內(nèi)管上；內(nèi)管(2)下端長(zhǎng)于活瓣(4)底部，其外圍再加固一道加強(qiáng)內(nèi)管(3)，并低于內(nèi)管(2)，使其成為整個(gè)活瓣式樁靴筒樁成孔器的底端；加強(qiáng)內(nèi)管(3)一方面增強(qiáng)了內(nèi)管底部的剛度，使之遇塊石時(shí)不易變形，并提高了向內(nèi)管(2)的排土比例，在磨損后可方便地維修或更換，而其上部則保護(hù)活瓣(4)底端不直接與地層中的塊石相頂，而沿其斜面外排。無預(yù)制樁靴筒樁施工方法1.成孔器直接對(duì)準(zhǔn)樁位，活瓣(4)收攏至加強(qiáng)內(nèi)管(3)上端壓入土中至活瓣埋位。
2.從混凝土加料口(9)中加入混凝土數(shù)米，以封閉活瓣(4)間的縫隙，防止沉管過程中地下水滲入。
3.開動(dòng)振動(dòng)器，以靜壓、振動(dòng)或沖擊、回轉(zhuǎn)等方式，將活瓣式樁靴筒樁成孔器沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并隨即從混凝土加料口(9)中灌入混凝土。
4.混凝土灌滿后，開動(dòng)振動(dòng)器，振動(dòng)10秒后，開始邊振動(dòng)邊提升活瓣式樁靴筒樁成孔器。樁靴活瓣(4)在自身重力及內(nèi)管(2)外管(1)間混凝土的壓力下張開，并將混凝土注入活瓣式樁靴筒樁成孔器提升后的土層空腔中，形成筒形混凝土樁，提升時(shí)及時(shí)補(bǔ)充因混凝土震動(dòng)密實(shí)而減少的體積及活瓣式樁靴成孔器自身提升體積的混凝土，保持混凝土面高于地面及地下水位面，直至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。
5.活瓣式樁靴筒樁成孔器提出地面后，檢查成樁質(zhì)量，或根據(jù)需要在樁頂混凝土中插入與上部結(jié)構(gòu)的連接鋼筋，并檢查活瓣(4)鉸鏈(6)的磨損情況，使其保持開閉靈活，即可在下一個(gè)樁位中再次使用。
權(quán)利要求
1.活瓣式樁靴筒樁成孔器，其特征為用鋼板采用割、卷、焊接等簡(jiǎn)單工藝加工；其上端為法蘭盤(9)，通過螺栓孔(11)用螺栓方便地向上與振動(dòng)器連接；向下與呈同心狀的內(nèi)管(2)外管(1)及法蘭支撐板(10)連接；內(nèi)管(2)外管(1)的長(zhǎng)度、直經(jīng)、形狀、(一般為園形，也可以是橢園形、多邊形、或其復(fù)合形狀)根據(jù)需要而定；內(nèi)管(2)外管(1)之間自上而下設(shè)若干道定位支撐板(7)，在平面上呈對(duì)稱或等分均布二至數(shù)道，固定內(nèi)管(2)外管(1)之間的間距；外管(1)上部設(shè)一至數(shù)個(gè)混凝土加料口；其下端直接連接活瓣式樁靴，由鉸鏈(6)連接外管(1)與活瓣(4)，活瓣(4)內(nèi)附活瓣肋板(5)，活瓣肋板(5)也可直接固定在內(nèi)管(2)上；內(nèi)管(2)下端低于活瓣(4)底部，其外圍再加固一道加強(qiáng)內(nèi)管(3)，并低于內(nèi)管，使其成為整個(gè)活瓣式樁靴筒樁成孔器的底端。
2.無預(yù)制樁靴筒樁施工方法①將活瓣式樁靴筒樁成孔器直接對(duì)準(zhǔn)樁位，活瓣(4)收攏至加強(qiáng)內(nèi)管(3)上端壓入土中至活瓣(4)埋?。虎趶幕炷良恿峡?8)中加入混凝土數(shù)米，以封閉活瓣(4)間的縫隙，防止沉管過程中地下水滲入；③開動(dòng)振動(dòng)器，以靜壓、振動(dòng)或沖擊、回轉(zhuǎn)等方式，將活瓣式樁靴筒樁成孔器沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并隨即從混凝土加料口(8)中灌入混凝土；④混凝土灌滿后，開動(dòng)振動(dòng)器，振動(dòng)10秒后，開始邊振動(dòng)邊提升活瓣式樁靴筒樁成孔器，樁靴活瓣(4)在自身重力及內(nèi)管(2)外管(1)間混凝土的壓力下張開，并將混凝土注入活瓣式樁靴筒樁成孔器提升后的土層空腔中，形成筒形混凝土樁，提升時(shí)及時(shí)補(bǔ)充因混凝土因震動(dòng)密實(shí)而減少的體積及活瓣式樁靴筒樁成孔器自身提升體積的混凝土，保持混凝土面高于地面及地下水位面，直至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高；⑤活瓣式樁靴筒樁成孔器提出地面后，檢查成樁質(zhì)量，或根據(jù)需要在樁頂混凝土中插入與上部結(jié)構(gòu)的連接鋼筋，并檢查活瓣(4)、鉸鏈(6)的磨損情況，使其保持開閉靈活，即可在下一個(gè)樁位中再次使用。
全文摘要
本發(fā)明為一種應(yīng)用于軟土地基中振動(dòng)沉管灌注筒樁施工的活瓣式樁靴筒樁成孔器及無預(yù)制樁靴筒樁施工方法。對(duì)照現(xiàn)有筒樁使用預(yù)制樁靴施工工藝，本發(fā)明通過可重復(fù)使用的鋼制活瓣樁靴替代預(yù)制筒樁樁靴，對(duì)筒樁成孔器作了改進(jìn)，并提出了相應(yīng)的施工方法，達(dá)到了簡(jiǎn)化工序，降低成本，節(jié)育時(shí)間，減小成孔阻力，并避免了由于預(yù)制樁靴易疲勞破碎而帶來的質(zhì)量隱患，提高了施工質(zhì)量。
文檔編號(hào)E02D5/00GK1438389SQ0310369
公開日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2003年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者吳德利 申請(qǐng)人:吳德利