帶有芯樁的組合型水泥土樁及其施工方法和施工設備的製作方法
2023-12-09 20:50:56 3
專利名稱：帶有芯樁的組合型水泥土樁及其施工方法和施工設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於承受較大載荷或抗拔的水泥土攪拌樁，特別涉及一種帶有芯 樁的組合型水泥土樁，以及該種類型的樁的施工方法和施工設備。
背景技術：
目前土木工程中運用的樁的類型根據施工方法的不同，可分為預製樁和灌注樁兩 大類，常採用鑽孔灌注樁、沉管灌注樁、預製樁等樁型。鑽孔灌注樁一般採用泥漿護壁成孔，在水下澆灌混凝土技術，存在施工速度慢，泥 漿需要外運，汙染環境，造價高等缺點。沉管灌注樁具有施工速度快、成本低等優點，但很容易產生頸縮、斷樁、局部夾土、 混凝土離析和強度不足等質量問題。鋼筋混凝土預製樁為國內使用最多的一種樁型，常用 截面有方、圓等形狀，近年來主要採用的是預應力薄壁管樁。預製樁的沉樁方式有捶擊法、 振動法和靜壓法等，具有質量可靠、施工速度快、造價相對低等優點。但其屬於擠土樁，在沉 管中對土體產生擠壓，影響周邊建築、道路、地下管線等，容易引起糾紛。同時為避免打樁對 周圍環境影響，需額外增加防護費用，因而會使其使用受到限制。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於，克服現有技術中存在的問題，提供一種具有增 加樁身強度的、承載能力高、工程造價低的帶有芯樁的組合型水泥土樁；本發明所要解決的 另一個技術問題在於，提供上述帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工方法；本發明所要解決 的再一個技術問題在於，提供上述帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工設備。為了解決上述問題本發明的技術方案是這樣的帶有芯樁的組合型水泥土樁，包括一個水泥土攪拌樁樁體，水泥土攪拌樁樁體內 部設置有灌注成的鋼筋混凝土芯樁。所述鋼筋混凝土芯樁的上端設置有預留鋼筋。所述鋼筋混凝土芯樁的直徑小於水泥土攪拌樁樁體的直徑，鋼筋混凝土芯樁的直 徑為100mm——2500mm ；水泥土攪拌樁樁體的直徑為250mm——3000mm，樁長為3_100m。所述鋼筋混凝土芯樁為圓樁、方樁、多邊形樁的其中一種。帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工方法，其特徵在於，包括以下步驟，首先，進行 水泥土攪拌樁，施工完畢後，即向水泥土攪拌樁中插入鋼管護套，鋼管護套內部設置有鋼 筋；其次，鋼管護套插入指定深度後，向鋼管護套內灌注混凝土或水泥漿；最後，在混凝土 或水泥漿凝固前，拔出鋼管護套，混凝土或水泥漿凝固後即和水泥土攪拌樁一起形成帶有 芯樁的組合型水泥土樁。所述鋼管護套前端具有一拉動鋼筋前進的端板，端板的直徑大於或等於鋼管護套 的直徑，施工後鋼管護套退出，而端板留在土層內。端板的前端為如平頭形或尖錐形，以及其它形狀。
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端板下部還可以連接方樁、鋼管、十字筋的其中一種。端板的板面上均布有若干個用於將鋼絞線穿過的孔或者鋼筋焊點。所述鋼管護套為圓管、方管、多邊形管的其中一種。所述鋼筋還可以為鋼絞線。帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工設備，包括用於水泥土樁施工的鑽杆和用於芯 樁施工的鋼管護套，其特徵在於，攪拌鑽杆設置在一樁機架上，所述鋼管護套也設置在一樁 機架上，鋼管護套內部設置有鋼筋或者鋼絞線，套管的上部設置有一個物料進口，套管的前 端具有一端板。鋼管護套與攪拌鑽杆設置在同一個機架上或者分別設置在兩個機架上。所述的套管在水平方向上設置在攪拌鑽杆的前後左右任意方位處。 鑽杆Ι-lOOm，樁機架高度1_1 IOm,鑽杆直徑20-300mm，鑽杆上注漿孔直徑 2-100mm，鑽杆上的刀片外徑250_3000m。套管上端連接有一振動器。套管的下端設置有一防止套管偏移的導向器。有益效果，本發明所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁可以很大程度地增加樁身 的承載力和抗拔力，其施工方法簡便易行，施工迅速，安全度高，功效，經濟效益好，節約資 源，節省材料，節約成本。
下面結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發明；圖1為本發明所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工鑽機設備結構示意圖。圖2為本發明所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的結構示意圖；圖3為本發明所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的截面結構示意圖；圖4為本發明所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁施工用鋼管護套工作狀態的結 構示意圖。圖5為本發明所述的組合型水泥土樁的樁前部尖端截面結構示意圖。圖6為本發明所述的組合型水泥土樁的樁前部尖端頂面結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結 合具體圖示，進一步闡述本發明。參看圖1該施工設備包括一個吊架10，吊架10上豎直方向上設置有鑽杆11，鑽杆11用於 水泥土攪拌樁的施工。在鑽杆11的一側吊架10上還設置有一插入水泥土攪拌樁的鋼管護 套3，鋼管護套3豎直方向上豎直吊起，用於向水泥土攪拌樁內插入，在鋼管護套3內設置有 鋼筋。鋼管護套3的布置在鑽杆11的一側，即將鋼管護套3設置在鑽杆11的前後左右的 四周，只要方便鋼管護套插入即可。鋼管護套3上端連接有一振動器31。以便於順利將鋼管護套3插入水泥土攪拌樁 中。
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鋼管護套3的下端設置有一防止其偏移的導向器32。導向器可以保證鋼管護套3 豎直方向上插入水泥土攪拌樁中。參看圖2和圖3帶有芯樁的組合型水泥土樁，包括一個水泥土攪拌樁本體1，在水泥土攪拌樁本 體1的中間設有一個芯樁，芯樁2為鋼筋混凝土灌注樁，在水泥土攪拌樁施工後，即進行灌 注樁的施工。所述鋼筋混凝土芯樁2的直徑小於水泥土攪拌樁樁體1的直徑，鋼筋混凝土 芯樁2的直徑為100mm——2500mm ；水泥土攪拌樁樁體的直徑為250mm——3000mm，樁長為 3-100m。另外為了方便外部設備連接樁體，鋼筋混凝土芯樁2的上端設置有預留鋼筋21。為了適應不同情況下的不同要求，鋼筋混凝土芯樁2可以為圓樁、方樁、多邊形樁 的其中一種。參看圖4帶有芯樁的組合型水泥土樁其施工方法如下首先進行水泥土攪拌樁本體1的施 工在進行水泥土攪拌樁施工的後，即向水泥土攪拌樁中心插入鋼管護套3，鋼管護套 3內部設置有鋼筋4 ；鋼筋4可以預先放置在鋼管護套內，也可以在鋼管護套3插入之後在 放置鋼筋4。其次，鋼管護套3插入指定深度後，向鋼管護套3內灌注混凝土或水泥漿；最後，在混凝土或水泥漿凝固前，拔出鋼管護套3，混凝土或水泥漿凝固後即和水 泥土攪拌樁一起形成帶有芯樁的組合型水泥土樁。上述步驟中，水泥土攪拌樁施工過程中水灰比為0. 4 3. 0之間，並且確保水泥摻 入量和攪拌均勻，保證攪拌樁的垂直度在1/200以內。在插入鋼管護套過程中，保證垂直度控制在1/200以內，或者按照既定的設計方 向插入，與既定的設計方向誤差也控制在1/200以內。。鋼筋4在鋼管護套3內均勻分布，鋼管護套3的前端具有一端板5，端板5與鋼筋 4連接，用於拉動鋼筋4前進，端板5的直徑大於鋼管護套3的直徑，以便端板5不會從鋼管 護套內脫出。為了方便端板5前進，端板5的前端為尖錐形。為了配合施工使得芯樁截面 呈不同形狀，鋼管護套3為圓管、方管、多邊形管的其中一種。鋼管護套3的內壁和外壁塗 有油性的塗層，以減少插入或拔出時的摩擦。進一步，參看圖5和圖6端板5前端為錐形樁尖6或者其它形狀，錐形樁尖6由四塊加工成錐形的樁尖拼 接而成，拼接成十字交叉形。且十字交叉的與端板的直徑相吻合。錐形樁尖6連接在端板 5的前端。在端板5的板面上均布有若干個用於將鋼絞線穿過的孔或者鋼筋焊點。鋼筋還可以為鋼絞線，只要便於帶入芯樁中即可。本發明所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁可以很大程度的增加樁身的承載力和 抗拔力，其施工方法簡便易行，施工迅速，安全度高。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其 等同物界定。
權利要求
帶有芯樁的組合型水泥土樁，包括一個水泥土樁體，其特徵在於，水泥土樁體內部設置有灌注成的鋼筋混凝土芯樁。
2.根據權利要求1所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁，其特徵在於，所述鋼筋混凝土 芯樁的上端設置有預留鋼筋。
3.根據權利要求1所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁，其特徵在於，所述鋼筋混凝土 芯樁的直徑小於水泥土攪拌樁樁體的直徑，鋼筋混凝土芯樁的直徑為100mm——2500mm ；水 泥土攪拌樁樁體的直徑為250mm——3000mm，樁長為3_100m。
4.根據權利要求1所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁，其特徵在於，所述鋼筋混凝土 芯樁為圓樁、方樁、多邊形樁的其中一種。
5.根據權利要求1所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁，其特徵在於，水泥土樁體為水 泥土攪拌樁或水泥土旋噴樁或水泥注漿樁。
6.帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工方法，其特徵在於，包括以下步驟，首先，進行水泥土攪拌樁施工，施工完畢後，即向水泥土攪拌樁中插入鋼管護套，鋼管 護套內部設置有鋼筋；其次，鋼管護套插入指定深度後，向鋼管護套內灌注混凝土或水泥漿；最後，在混凝土或水泥漿凝固前，拔出鋼管護套，混凝土或水泥漿凝固後即和水泥土攪 拌樁一起形成帶有芯樁的組合型水泥土樁；進行水泥土樁施工時，注漿壓力為0. l-60Mpa。
7.根據權利要求6所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工方法，其特徵在於，所述 鋼管護套前端具有一拉動鋼筋前進的端板，端板的直徑大於或等於鋼管護套的直徑，施工 後鋼管護套退出，而端板留在土層內。
8.根據權利要求7所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工方法，其特徵在於，端板 的前端為平頭形或尖錐形。
9.根據權利要求7所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工方法，其特徵在於，端板 下部還可以連接方樁、鋼管、十字筋的其中一種。
10.根據權利要求7所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工方法，其特徵在於，端板 的板面上均布有若干個用於將鋼絞線穿過的孔或者鋼筋焊點。
11.根據權利要求6所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工方法，其特徵在於，所述 鋼管護套為圓管、方管、多邊形管的其中一種。
12.根據權利要求6所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工方法，其特徵在於，所述 鋼筋還可以為鋼絞線或玻璃鋼纖維。
13.帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工設備，包括用於水泥土樁施工的鑽杆和用於芯 樁施工的鋼管護套，其特徵在於，攪拌鑽杆設置在一樁機架上，所述鋼管護套也設置在一樁 機架上，鋼管護套內部設置有鋼筋或者鋼絞線，套管的上部設置有一個物料進口，套管的前 端具有一端板。
14.根據權利要求13所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工設備，其特徵在於，鋼 管護套與攪拌鑽杆分別設置在兩個機架上。
15.根據權利要求13所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工設備，其特徵在於，鋼 管護套與攪拌鑽杆設置在同一個機架上。
16.根據權利要求15所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工設備，其特徵在於，所 述的套管在水平方向上設置在攪拌鑽杆的前後左右任意方位處。
17.根據權利要求13所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工設備，其特徵在於，套 管上端連接有一振動器或者給壓設備。
18.根據權利要求13所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工設備，其特徵在於，套 管的下端設置有一防止套管偏移的導向器。
19.根據權利要求13所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁的施工設備，其特徵在於，鑽 杆l-100m，樁機架高度1-110m，鑽杆直徑20-300mm，鑽杆上注漿孔直徑2_100mm，鑽杆上的 刀片外徑250-3000m。
全文摘要
帶有芯樁的組合型水泥土樁，包括一個水泥土攪拌樁樁體，水泥土攪拌樁樁體內部設置有灌注成的鋼筋混凝土芯樁。該帶有芯樁的組合型水泥土樁通過以下步驟製成，首先，在進行水泥土攪拌樁施工後，即向水泥土攪拌樁中心插入鋼管護套，鋼管護套內部設置有鋼筋；其次，鋼管護套插入指定深度後，向鋼管護套內灌注混凝土或水泥漿；最後，在混凝土或水泥漿凝固前，拔出鋼管護套，混凝土或水泥漿凝固後即和水泥土攪拌樁一起形成帶有芯樁的組合型水泥土樁。本發明所述的帶有芯樁的組合型水泥土樁可以很大程度的增加樁身的承載力和抗拔力，其施工方法簡便易行，施工迅速，安全度高。
文檔編號E21B3/00GK101942830SQ20101025759
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月19日 優先權日2010年8月19日
發明者宋偉民 申請人:上海強勁基礎工程有限公司