一種加固軟弱地基的沉管筋箍碎石樁施工用樁管的製作方法

2023-10-10 00:04:14

專利名稱：一種加固軟弱地基的沉管筋箍碎石樁施工用樁管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種筋箍碎石樁施工用樁管，尤其是一種用於軟弱地基加固用的沉管筋箍碎石樁的施工用樁管。
背景技術：
在軟土地基上建設房屋、道路或其他固定設施時，需先進行地基處理加固，其目的除提高地基承載力、減少地基沉降外，還應注意防排水，特別是對山區溝谷地段非均勻軟土路基，排水與差異沉降控制成為控制的關鍵，碎石樁複合地基由此成為一種常用軟土路基處治技術。碎石樁成孔方法主要有振動水衝法和振動沉管法，軟土中成孔因易塌孔而難易成型，故採用振動沉管法更合適。但工程中常用的振動沉管碎石樁更適應於鬆散的粘性土和砂性土。粘粒含量越大，樁間土的振密和擠密效應越差。對於粘粒含量大的飽和軟粘土，採用振動沉管碎石樁時，其樁間土的振密和擠密效應小，樁間土對碎石樁的側向約束作用弱，故豎向荷載作用下樁頂沉降較大，特別是樁頂附近一定深度範圍內會發生徑向變形而易發生鼓脹破壞或整體剪切破壞，使得樁身以及地基承載力顯著降低，沉降與差異沉降更難以控制，導致最終加固效果不理想。專利200620074257. 2公布了一種管式加筋碎石樁，其主要技術特徵在於普通碎石樁外圍包裹一管式土工格柵，形成豎向管式格柵加筋碎石樁。這種碎石樁的實現需要利用常規的打樁設備成孔後，再進行碎石的填入和管式格柵的加入，這就要求加固的土體本身有一定的強度，所成的樁孔在拔出沉管後不會變形或坍塌，但這對於需要加固的軟土來說是一定會發生的，因此其施工方法存在弊端。專利200920041901. X公布了一種外壁包裹土工格柵或織物套的變截面碎石樁，該樁型存在結構複雜，施工困難，處理深度有限等缺點，且公布的實施方式不明確，可能無法實現。專利201120199243. 4公布了一種格柵式碎石樁，其採用樁體全段採用一個帶底的桶狀格柵進行加筋。根據工程經驗，碎石樁受力後的鼓脹一般都發生在上部2m範圍內，因此該樁體的加筋過於富餘，造成浪費，同時其施工方法和專利200620074257. 2所公布的碎石樁一樣需要沉孔完畢後才能進行碎石樁的施工，也存在所成的孔變形或坍塌等可能，因此施工方法一樣存在弊端。根據目前工程中的使用效果來看，在碎石樁上部深度2m範圍內利用土工格柵進行加筋效果較好，鼓脹變形能充分得到控制，同時土工格柵材料利用率最高。但就目前來說，採用何種工藝進行筋箍碎石樁的施工既能保證所成的樁孔不變形或塌陷而保證質量，又能簡便工序少，已經成為工程中急待解決的問題。本實用新型通過在振動拔管過程中當樁管底端距離筋箍碎石樁預定加固頂標高約2. O米左右時從樁管側面設置的槽形門放入用土工格柵製成的套筒，並灌入碎石，然後繼續振動拔管出地面，形成筋箍碎石樁(碎石樁頂部約2. Om被土工格柵套筒套箍)，解決了垂直荷載作用下普通碎石樁沉降、鼓脹變形大的缺點，可顯著提高碎石樁樁身與碎石樁複合地基的承載力，減小地基沉降與差異沉降。

實用新型內容本實用新型要為了解決的技術問題是克服現有技術的不足，提出了一種易於操作、可靠性高、經濟合理的加固軟弱地基的沉管筋箍碎石樁施工用樁管。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的該樁管由振動頭2、法蘭盤3、樁管4、多片活瓣5、槽形口 6、槽形門7、進料口 9組成，振動打樁機I上部設的振動頭2部與法蘭盤3之間用螺絲鉚接，法蘭盤3與樁管4上端之間焊接，樁管底端帶有多片活瓣5，多頁活瓣5與樁管4底端通過合頁連接。靠近樁管4底端處設有槽形口 6，槽形口 6處設置相應槽形門7，槽形門7通過合頁與樁管4連接，槽形門7關閉時正好可以蓋住槽形口 6，可保證樁管4的整體圓筒外形，打開時可以從槽形口 6中放入格柵筒8或碎石，靠近樁管4的頂端設有進料口 9 ;樁管下端外側安裝有多片活瓣樁靴；所述的活瓣通過焊接於樁管底端外側的軸承固定，沉管下沉時可收攏成一圓錐體，拔管時自動張開以便碎石灌入；在距離樁管底端2 4m處開設一寬O. 25 O. 3倍樁管直徑、高1. 9m的槽形口 6 ;所述的槽形門通過軸承與樁管連接，槽形門關閉後即恢復樁管完整外形，槽形門打開可放入的製作好的格柵筒8 ;所述的樁管上端設有法蘭盤，通過螺栓與振動沉管機械的振動頭鉚接；樁管的法蘭盤3是鋼製的。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種針對筋箍碎石樁的施工用樁管，該樁管是在振動沉管碎石樁機沉管的基礎上升級，結構簡單，施工方便。與現有技術相比，本實用新型的優點和效果如下用本樁管施工的樁，通過在樁管內放置土工格柵套筒將碎石樁樁頂2. Om範圍內進行套箍，形成筋箍碎石樁，可有效限制樁頂附近側向鼓脹變形，進而提高樁身承載力，減小樁頂沉降；土工格柵有效得到利用，相對碎石樁全段土工格柵加筋比，節約成本；本實用新型中的土工格柵套筒可在工廠或現場批量生產，施工方便，效果好；用於施工的碎石樁樁管結構簡單，施工方法快速簡便，不會造成孔壁變形或坍塌，施工質量能得到有效保證。

圖1是本實用新型的碎石樁機整體裝配圖；圖2是本實用新型的樁管示意圖；圖3是本實用新型的格柵套筒示意圖；圖4是本實用新型施工完成的筋箍碎石樁示意圖。圖中1_振動打樁機；2_振動頭；3_法蘭盤；4_樁管；5_多片活瓣；6_槽形口 ；
7-槽形門；8_格柵筒；9_進料口。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型做進一步說明如圖1、圖2、圖3、圖4所不,振動打樁機I上部設有振動頭2,該振動頭2下部與法蘭盤3之間用螺絲鉚接，法蘭盤3是鋼製的，與樁管4上端之間焊接，樁管底端帶有多片活瓣5，多頁活瓣5與樁管4底端通過合頁連接，在樁管4震動下沉的時候可以收攏閉合，土體不會進入到樁管4中，當震動上拔時，受樁管4內填入的碎石推擠，多頁活瓣5會張開，碎石可進入樁孔中並震動密實。靠樁管4底端3m處，設有槽形口 6，槽形口底端距離樁管4底端2. Om,高度1. 9m,寬度為O. 25 O. 3倍樁管4直徑，設相應槽形門7，槽形門7通過合頁與樁管4連接，槽形門7關閉時正好可以蓋住槽形口 6，可保證樁管4的整體圓筒外形，打開時可以從槽形口 6中放入格柵筒8或碎石。靠近樁管4的頂端設有進料口 9，便於裝入碎石料。作為軟土地基的一種加固技術，沉管筋箍碎石樁施工用樁管的管長、管徑以及槽形口開槽位置可能根據具體的工程地質條件有所改變，因此本實用新型的保護範圍不僅僅局限於本實施方案的描述。
權利要求1.一種加固軟弱地基的沉管筋箍碎石樁施工用樁管，該樁管由法蘭盤(3)、樁管(4)、活瓣式樁靴(5)、進料口(9)組成，其特徵在於在樁管(4)上開有一個或者一個以上的槽形口(6)，槽形口(6)處設置相應槽形門(7)。
2.根據權利要求1所述的加固軟弱地基的沉管筋箍碎石樁施工用樁管，其特徵在槽形門(7)關閉時能夠蓋住槽形口(6)。
3.根據權利要求1所述的加固軟弱地基的沉管筋箍碎石樁施工用樁管，其特徵在所述的槽形門(7)通過軸承或者合頁與樁管連接，槽形門關閉後即恢復樁管完整外形，槽形門打開可放入的製作好的格柵筒(8)。
4.根據權利要求1所述的加固軟弱地基的沉管筋箍碎石樁施工用樁管，其特徵在所述的活瓣通過焊接於樁管底端外側的軸承固定，沉管下沉時可收攏成一圓錐體，拔管時自動張開以便碎石灌入。
5.根據權利要求1所述的加固軟弱地基的沉管筋箍碎石樁施工用樁管，其特徵在所述的樁管上端設有法蘭盤，通過螺栓與振動沉管機械的振動頭鉚接。
6.根據權利要求3所述的加固軟弱地基的沉管筋箍碎石樁施工用樁管，其特徵在所述的格柵筒(8)採用土工格柵捲成，格柵筒(8)外徑應比樁管內徑小2(T30mm，高度為2m。
專利摘要一種用於軟弱地基加固用的沉管筋箍碎石樁施工用樁管，該樁管由振動頭、法蘭盤、樁管、多片活瓣、槽形口、槽形門、進料口組成，振動打樁機上部設的振動頭部與法蘭盤之間用螺絲鉚接，法蘭盤與樁管上端之間焊接，樁管底端帶有多片活瓣，多頁活瓣與樁管底端通過合頁連接。靠近樁管底端處設有槽形口，槽形口處設置相應槽形門，槽形門通過合頁與樁管連接，槽形門關閉時正好可以蓋住槽形口，可保證樁管的整體圓筒外形，打開時可從槽形口中放入格柵筒或碎石，靠近樁管的頂端設有進料口。用該樁管施工形成筋箍碎石樁，可有效限制樁頂附近側向鼓脹變形，進而提高樁身承載力，有效減小樁頂沉降。
文檔編號E02D5/72GK202865839SQ20122047074
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年5月10日
發明者鄒新軍, 尹雨陽, 袁江雅, 趙明華, 侯運秋, 劉曉明, 羅宏 申請人:湖南大學