新型phc樁及水衝氣舉靜壓沉樁法的製作方法
2023-05-14 21:03:26 3
專利名稱：新型phc樁及水衝氣舉靜壓沉樁法的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型PHC樁及水衝氣舉靜壓沉樁法。
背景技術：
在城區建築樁基工程中，因錘擊沉樁產生噪音不利於環保，近年廣泛採用了靜壓下沉PHC樁方法，該方法適用於沒有砂或碎卵石硬夾層的軟土地基，對軟土地基中有砂或碎卵石硬層的地基和純砂或碎卵石地基，因砂石層對沉樁阻力過大，靜壓PHC樁無法通過砂或碎卵石層，該法就沒有用了，此時沉樁就成了無法解決的難題。
軟土地基中，常遇到砂或碎卵石硬層下還有軟土層，荷載大或重要的建築物，因沉降量和沉降差要求嚴格，其基樁不僅要通過砂石層，還要穿過其下的軟土層，把樁端置於更深的理想持力層。在此地質條件下，因靜壓PHC樁通不過砂石層，只有改用質量不如PHC樁而造價又高的衝(鑽)孔灌注樁。同一工程採用衝(鑽)孔灌注樁比採用PHC樁造價要增加40～50％，鑑於兩種樁型造價差別懸殊和工程質量需要，急需研究出PHC樁通過砂或碎卵石硬層的方法，使質優價廉工期短的PHC樁替代衝(鑽)孔灌注樁是當前樁基工程的熱點課題。
發明內容
本發明解決了現有技術所存在的上述難題，提供一種能方便、快速、低成本地使用PHC樁沉樁的新型PHC樁及水衝氣舉靜壓沉樁法。
本發明的技術方案如下1、水衝氣舉靜壓沉樁法，其特徵在於第一步，地表面軟土層沉樁採用靜壓入土，靜壓至用最大壓樁力而樁壓不下沉為止；第二步，樁尖沉達砂或碎卵石層時，從樁頂向空心腔體插入水氣組合管，水氣組合管沉達樁尖後，向輸水管和輸氣管分別輸入高壓水和壓縮空氣，高壓水從樁尖出水孔射出，直接衝刷樁尖前端的砂和碎卵石形成砂石混合水；籍氣舉法將砂石混合水沿樁的空心腔體自下而上從樁頂排出，此時用較小的壓樁力就能將樁沉入砂和碎卵石層，由此一邊輸入高壓水和壓縮空氣，一邊加靜壓力，將樁穿過砂石層；第三步，樁尖穿過砂和碎卵石層後，到達軟土層時，停止射水，僅籍靜壓力將樁穿過軟土沉到設計標高；或者，對砂和碎卵石層下沒有軟土的砂石層地基沉樁，沉樁至砂石層最後的1～2米停止射水，純靜壓至設計標高。
2、新型PHC樁一種帶空心腔體的新型PHC樁，其特徵在於在PHC樁的樁底設有空心倒錐形的樁尖，在樁尖的前端開有出水孔，在樁尖的錐身部分開有回水孔；在出水孔和回水孔處均設有與之相互配套的出水孔活塞和回水孔活塞，在空心腔體內設有水氣組合管。
本發明有如下優點(1)方法簡便、成本低，易於操作使用，能有效降低沉樁阻力，使樁順利穿過砂和碎卵石層一直沉到設計標高。
(2)、同一工程採用本發明的PHC樁的沉樁法比採用衝(鑽)孔灌注樁節省造價40～50％，同時工程質量、工期和環保方面前者比後者更為優越。
(3)、對砂或碎卵石地基沉樁有獨特的功效，樁能穿透任何覆蓋層，使樁端能較快地沉達理想的持力層。
圖1為本發明一種實施例的結構剖視圖。
圖2為樁尖的放大結構剖視圖。
圖3為圖1的局部放大側視圖。
圖4為輸水鋼管和輸氣鋼管的射水噴嘴和出氣口的結構示意圖。
標號說明1樁體、2樁頂、3樁底、4樁尖、5出水孔、6回水孔、7出水孔活塞、8回水孔活塞、9空心腔體、10輸水鋼管、10`輸水膠管、11輸氣鋼管、11`輸氣膠管、12輸水和輸氣鋼管的彎管、13水氣組合管接頭、14出氣口、15止回閥、16射水噴嘴、17樁尖加強筋。
具體實施例方式如圖1-3所示本發明的PHC樁為一種帶空心腔體9的新型PHC樁，其特徵在於在PHC樁的樁底3設有空心的倒錐形樁尖4，在樁尖4的前端開有出水孔5，在樁尖4的錐身部分開有回水孔6；在出水孔5和回水孔6處均設有與之相互配套的出水孔活塞7和回水孔活塞8，在空心腔體9內設有水氣組合管，水氣組合管由輸水鋼管10和輸氣鋼管11通過水氣組合管接頭13連成一體組成，輸水鋼管10和輸氣鋼管11的進水端和進氣端設有輸水和輸氣鋼管的彎管12，在輸水和輸氣鋼管的彎管12的進水端和進氣端分別連接輸水膠管10`和輸氣膠管11`，在輸水鋼管10的出水端裝有射水噴嘴16，輸水鋼管10的射水噴嘴16靠近PHC樁的出水孔5，在輸氣鋼管11的出氣端裝有出氣口14，在樁尖4的外壁面上設有樁尖加強筋17。樁體1根據樁長度需要，由數節樁連接成一根樁或者一節樁自成為一根樁，相應的水氣組合管也由數節管或一節管組成。
實施例1第一步，地表面軟土層沉樁採用靜壓入土。靜壓至用最大壓樁力而樁壓不下沉為止。此時樁尖沉達砂或碎卵石層的頂面。
第二步，樁尖沉達砂或碎卵石層時，從樁頂2向空心腔體9插入水氣組合管，如圖1所示。水氣組合管沉達樁尖後，向輸水膠管和輸氣膠管分別輸入高壓水和壓縮空氣，高壓水從樁尖出水孔射出，直接衝刷樁尖前端的砂和碎卵石形成砂石混合水；籍氣舉法將砂石混合水沿樁的空心腔體自下而上從樁頂排出，隨水排出砂石後，沉樁阻力大減，此時用較小的壓樁力就能將樁沉入砂和碎卵石層。由此一邊輸入高壓水和壓縮空氣，一邊加靜壓力，就能順利地將樁穿過砂和碎卵石層。
第三步，樁尖穿過砂和碎卵石層後，到達軟土層時，停止射水，僅籍靜壓力將樁穿過軟土沉到設計標高。
對砂和碎卵石層下沒有軟土的砂石層地基沉樁，其沉樁工序少了第三步，但沉樁至最後的1～2米停止射水，純靜壓至設計標高。
關於沉樁設備本發明沉樁設備除靜力壓樁機外，有高壓水泵、空氣壓縮機和水氣組合管等。
樁尖出水孔5和回水孔6處設置出水孔活塞7和回水孔活塞8，見圖2所示，目的在第一步沉樁過程中防止泥土進入樁空心腔體9，有利於水氣組合管順利沉達樁尖。第二步沉樁開始射水時，籍射水壓力將活塞7和8排出樁體外。射水噴嘴和出氣口處設置止回閥15，見圖4所示，目的在射水沉樁過程中，因故障停水停氣，防止砂石湧進水氣管內，避免管路堵塞。
權利要求
1.新型PHC樁的水衝氣舉靜壓沉樁法，其特徵在於第一步，地表面軟土層沉樁採用靜壓入土，靜壓至用最大壓樁力而樁壓不下沉為止；第二步，樁尖沉達砂或碎卵石層時，從樁頂向空心腔體插入水氣組合管，水氣組合管沉達樁尖後，向輸水管和輸氣管分別輸入高壓水和壓縮空氣，高壓水從樁尖出水孔射出，直接衝刷樁尖前端的砂和碎卵石形成砂石混合水；籍氣舉法將砂石混合水沿樁的空心腔體自下而上從樁頂排出，此時用較小的壓樁力就能將樁沉入砂和碎卵石層，由此一邊輸入高壓水和壓縮空氣，一邊加靜壓力，將樁穿過砂石層；第三步，樁尖穿過砂和碎卵石層後，到達軟土層時，停止射水，僅籍靜壓力將樁穿過軟土沉到設計標高；或者，對砂和碎卵石層下沒有軟土的砂石層地基沉樁，沉樁至砂石層最後的1～2米停止射水，純靜壓至設計標高。
2.一種帶空心腔體(9)的新型PHC樁，其特徵在於在PHC樁的樁底(3)設有空心倒錐形的樁尖(4)，在樁尖(4)前端開有出水孔(5)，在樁尖(4)的錐身部分開有回水孔(6)；在出水孔(5)和回水孔(6)處均設有與之相互配套的出水孔活塞(7)和回水孔活塞(8)，在空心腔體(9)內設有水氣組合管。
3.根據權利要求2所述的新型PHC樁，其特徵在於所述的水氣組合管由輸水鋼管(10)和輸氣鋼管(11)組成。
4.根據權利要求3所述的新型PHC樁，其特徵在於輸水鋼管(10)和輸氣鋼管(11)通過水氣組合管接頭(13)連成一體。
5.根據權利要求3或4所述的新型PHC樁，其特徵在於輸水鋼管(10)和輸氣鋼管(11)的進水端和進氣端設有輸水和輸氣鋼管的彎管(12)，在輸水和輸氣鋼管的彎管(12)的進水端和進氣端分別連接輸水膠管(10`)和輸氣膠管(11`)。
6.根據權利要求2所述的新型PHC樁，其特徵在於在樁尖(4)的外壁面上設有樁尖加強筋(17)。
7.根據權利要求2所述的新型PHC樁，其特徵在於樁體(1)由數節樁連接成一根樁或者一節自成為一根樁。
全文摘要
新型PHC樁及水衝氣舉靜壓沉樁法，解決了現有的沉樁法遇到砂及碎石硬層樁沉不下去的難題，提供一種能方便、快速、低成本地使用PHC樁沉樁的新型PHC樁及水衝氣舉靜壓沉樁法。本發明方法為1.地表面軟土，採用靜壓沉樁；2.砂或碎卵石層，採用水衝氣舉靜壓沉樁法3.樁尖穿過砂和碎卵石層後，到達軟土層時，停止射水，僅藉靜壓力將樁壓入軟土沉到設計標高；或對砂和碎卵石層下沒有軟土的砂石層地基沉樁，沉樁至最後的1～2米停止射水，純靜壓至設計標高。本發明比衝(鑽)孔灌注樁節省造價40～50％，且工程質量、工期和環保也更為優越，該樁能穿透任何覆蓋層，使樁端能較快地沉達理想的持力層。
文檔編號E02D5/22GK1605684SQ20041006110
公開日2005年4月13日 申請日期2004年11月9日 優先權日2004年11月9日
發明者李毓錦 申請人:李毓錦