側壁多孔空心樁的製作方法
2023-05-03 00:48:06
專利名稱：側壁多孔空心樁的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種側壁多孔空心樁，屬土木工程領域的樁。
背景技術：
樁基礎作為一種地基處理手段對於控制深厚軟土地區地基沉降量、沉降速度以及減少上部荷載引起的地基振動等具有良好的效果。在地基加固過程中，正是利用樁體本身的結構性來加固基礎，而作為軟土地基土體本身並沒有真正意義上的完全發揮作用，如地基通過排出土體中孔隙水發生固結，增強地基強度。此外，傳統空心樁的外壁比較光滑，在靜水壓力作用下，樁身周圍土體中滲出的孔隙水易在樁土臨界面形成「水膜」，對樁外壁具有一定的潤滑作用，使得樁體與周圍土體不能形成足夠有效的樁側摩擦阻力，這導致了現有的一些空心樁的樁身承載力達不到設計所要求的現象，對於摩擦性樁來說是一個亟待解決的問題。因此，針對以上問題，本發明在原有空心樁的基礎上再進行改造，在加固地基處理過程中，不但樁體本身能夠更加有效的發揮作用，增強樁側摩阻力，而且也充分發揮土體本身性質，增設排水渠道，使土體發生排水固結，從而達到增強整個待處理地基強度的目的。 此外，本新型空心樁還具有綠色環保，低耗材等特點。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中空心樁排水能力不足和樁身承載力不高的缺點，提供一種有效提高樁身承載力且有助於提高土體排水固結速率的土木工程空心樁。本發明提供的土木工程空心樁，是在傳統空心樁的基礎上，在樁身布置一定數量蜂窩狀孔洞的鋼筋混凝土柱狀物。本發明提供的土木工程空心樁，不僅保留了傳統空心樁的各種優點，還依靠側壁處孔洞和側壁內鋼筋網實現了加快土體排水固結和提高樁身承載力的主要目的。本發明提供的土木工程空心樁，其結構特點是樁體的外壁按一定間距設置圓形的孔洞，這些相同截面的多個孔洞之間有孔壁相連，上下排孔洞相互交錯布置，呈蜂窩狀。 沉樁完成後，在孔洞中擠出的土體與周圍土體擠密固結，樁身周圍土體內孔隙水向管樁空心處消散。此外，如果在樁空管內土體再增設排水體，還可進一步提高土排水固結效率，有效降低樁土臨界面所產生的「水膜」對樁側摩阻力的影響，提高樁身承載力，並能有效減少因側向壓力過大導致的斷樁等事故的發生，減少建築垃圾的產生，保護環境，節約社會資源。在預留孔洞的同時，架設鋼筋網，可以有效的提高樁身強度。具體的鋼筋型號可以根據實際承載力進行選擇。本發明提供的土木工程空心樁，所使用混凝土的和易性對預製成樁時影響較大， 在孔壁允許的範圍內儘量採用較粗的砂、石，改善砂石(特別是石子)的級配，儘可能降低用砂量，採用最佳砂率。再在上述措施的基礎上，維持水灰比不變，適當增加水泥和水的用量，達到所要求的和易性。
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本發明提供的土木工程空心樁，與現有空心樁技術相比，具有以下突出優點1、樁側壁的孔洞有助於樁間土體中的孔隙水排入到空心樁芯中，增多了排水路徑，可以在樁芯中使用各種排水體(如塑料排水板等)，加快排水固結速率，有效減小側向壓力，可以減小空心樁由側向壓力過大所造成的斷樁等事故的發生，減少建築垃圾的產生， 保護環境，節約社會資源；2、樁側壁孔洞使得孔壁不再光滑，沉樁完成後，孔洞中擠出的土體與周圍土體擠密固結，從而形成較高的樁側摩擦阻力，能有效提高空心樁樁身的承載力；3、側壁孔洞使得鋼筋和混凝土用量減少，使鋼筋和混凝土充分發揮其強度，節約鋼材和混凝土、造價低廉、穩定可靠、節能環保。
下面結合附圖對本發明進行詳細描述圖1為本發明的模型示意圖，圖中1-外壁，2-內壁，3-側壁，4-孔洞；圖2為本發明的縱向剖面示意圖，圖中1，2，3_孔洞；圖3為本發明的外側壁孔洞和鋼筋布置的展開平面示意圖，圖中1，2，3，4，5_孔洞；圖4為本發明的A-A剖面示意圖，圖中1-箍筋，2-縱筋。
具體實施例方式本發明提供了一種既可以加快排水固結又可以提高樁身承載力的側壁多孔空心樁。如果在空心樁樁芯內配合排水裝置會起到事半功倍的效果。如圖1所示，側壁多孔空心樁包括空心樁外界面1、內界面2、外壁3、外壁孔洞4。 該側壁多孔空心樁外界面處直徑為320mm，內界面處直徑為200mm。側壁孔洞的孔徑4為 32mm。側壁上的孔洞4相互交錯布置，呈蜂窩狀。所澆注的材料根據實際需要儘量採用強度高、和易性好的混凝土。這樣可以保證本發明側壁多孔的空心樁達到應有的強度，並且能夠保持側壁多孔空心樁的完整性。如圖2所示，為了使側壁多孔空心樁內外壁的圓孔相對應，以利於孔洞模板的插入。側壁多孔空心樁內壁孔洞1與孔洞2圓心間距為62mm，孔洞1與孔洞3圓心的垂直豎向間距為60mm，水平間距為31mm。上下層孔洞交錯布置，以保證側壁多孔空心樁的強度，使得混凝土的強度得到充分發揮。如圖3所示，是側壁多孔空心樁外壁孔洞和鋼筋網布置的平面展開圖。孔洞1與孔洞2和孔洞3與孔洞4圓心間的間距都為100mm，孔洞2與孔洞5圓心的水平間距為50mm， 豎向垂直間距為60mm。縱筋6和箍筋7共同組成鋼筋網，在鋼筋網綁紮或焊接的同時，預留出孔洞位置，以便於進行鋼筋的定位和混凝土的澆築。鋼筋網可以事先綁紮或焊接好後安裝，也可以在支模板的過程中進行綁紮或焊接。如圖4所示，為A-A剖面上箍筋1和縱筋2所構成的樁體內部鋼筋網橫斷面結構形式。
權利要求
1.一種土木工程空心樁，橫截面上有一個孔的圓柱形鋼筋混凝土柱狀物，其特徵是側壁呈蜂窩狀布置一定量孔洞。
2.如權利要求1所述的側壁多孔空心樁，其特徵是側壁孔洞上下排孔洞相互交錯布置，等直徑，呈蜂窩狀。
3.如權利要求1所述的側壁多孔空心樁，其特徵是側壁孔間距在與橫截面平行的方向上相等，側壁孔間距在與橫截面垂直的方向上相等。
全文摘要
本發明提供了一種側壁多孔空心樁，是一種新型的土木工程空心樁。本發明側壁多孔空心樁能夠加快土體排水固結、提高樁身承載力，即把傳統空心樁樁體的內壁2和外壁1之間設置打穿的孔洞4，上下排孔洞之間交錯布置呈蜂窩狀。本發明對於同樣截面尺寸的傳統空心樁來說，由於側壁有呈蜂窩狀交錯布置的孔洞，使得樁身有橫向透水功能，可以加快地基土體中超空隙水壓力的消散速率，大大提高地基排水固結效率。此外，沉樁完成後，樁身孔洞中擠出的土體與周圍土體擠密固結，可有效降低樁土臨界面的「水膜」對樁側摩阻力的影響，提高樁身承載力，減少建築垃圾的產生，保護環境，節約社會資源。
文檔編號E02D3/10GK102433873SQ20111028966
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月13日 優先權日2011年9月13日
發明者於潔, 冀言亮, 呂順, 王盤洋, 耿雪玉 申請人:青島理工大學