一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁
2024-04-13 19:33:05 1
1.本實用新型涉及巖土工程領域，特別是涉及一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁。
背景技術：
2.隨著我國社會經濟建設的飛速發展，高層建築及大型市政構築物越來越多，安全等級要求越來越高，對地基工程質量的要求也越來越嚴格，樁基礎由於其良好的整體性、較高的承載力、較強的抗傾覆能力以及可以有效控制地基沉降等優點已經成為主要的基礎形式，傳統的剛性樁基礎雖然有較高的樁身承載力和剛度，但是由於成孔施工工藝限制，對樁周土體沒有明顯的擠密效果，對消除地基溼陷性作用不明顯。
3.擠密樁複合地基能達到工程要求的擠密效果，而且易於就地取材，目前已經成為加固地下水位以上溼陷性及其他軟弱性地基的做有效方法之一，然而工程實踐表明在溼陷性黃土、雜填土、軟弱土以及各類不良土質地區採用擠密樁複合地基時，存在不同程度的基礎不均勻沉降，樁身承載力不足，樁體斷裂等問題，出現這種問題的原因在於：1、擠密樁在成孔時容易產生縮頸或坍孔；2、擠密樁樁體填料夯擊不均勻或不密實是導致樁體疏鬆和斷裂的主要原因，擠密樁上的負摩阻力，以及擠密樁產生縮頸、坍孔、斷樁、移位等問題，會導致複合地基的承載力不足、複合地基屈服甚至破壞現象，嚴重者會引起上部建築物的傾斜、開裂甚至坍塌，會嚴重威脅到人民的生命財產安全。
技術實現要素：
4.針對上述問題，本實用新型提供了一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁，具有既能有效減小負摩阻力、提升半剛性樁對軟弱地基的擠密效果，又能克服其斷樁及承載力不足優點。
5.本實用新型的技術方案是：
6.一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁，包括樁身與套設在樁身外的護筒，所述護筒包括同軸依次相連的底筒、中筒和頂筒，所述底筒軸線方向靠近中筒的一端外壁環形方向均布底筒固定螺栓，所述中筒軸線方向靠近底筒的一端外壁環形方向均布對應底筒固定螺栓的中筒第一固定螺栓，所述中筒軸線方向靠近頂筒的一端外壁環形方向均布對應底筒固定螺栓的中筒第二固定螺栓，所述頂筒軸線方向靠近中筒的一端外壁環形方向均布對應底筒固定螺栓的頂筒固定螺栓，所述底筒固定螺栓與中筒第一固定螺栓之間通過第一連接板相連，所述中筒第二固定螺栓與頂筒固定螺栓之間通過第二連接板相連，所述底筒、中筒、頂筒結構相同；
7.所述頂筒包括多個頂筒弧形內板和多個頂筒弧形外板，每個所述頂筒弧形內板沿頂筒軸線方向在弧面方向遠離頂筒軸線的一側間隔設置頂筒拼接凸條，每個所述頂筒弧形外板沿頂筒軸線方向在弧形方向面向頂筒軸線的一側間隔設置對應頂筒拼接凸條的頂筒拼接凹槽，所述頂筒拼接凸條與頂筒拼接凹槽滑動連接，多個所述頂筒弧形內板與多個所述頂筒弧形外板拼接為圓筒；
8.所述中筒包括多個中筒弧形內板和多個中筒弧形外板，每個所述中筒弧形內板沿中筒軸線方向在弧面方向遠離中筒軸線的一側間隔設置中筒拼接凸條，每個所述中筒弧形外板沿中筒軸線方向在弧形方向面向中筒軸線的一側間隔設置對應中筒拼接凸條的中筒拼接凹槽，所述中筒拼接凸條與中筒拼接凹槽滑動連接，所述所述中筒弧形外板與多個所述中筒弧形外板拼接為圓筒；
9.所述底筒包括多個底筒弧形內板和多個底筒弧形外板，每個所述底筒弧形內板沿底筒軸線方向在弧面方向遠離底筒軸線的一側間隔設置底筒拼接凸條，每個所述底筒弧形外板沿底筒軸線方向在弧形方向面向底筒軸線的一側間隔設置對應底筒拼接凸條的底筒拼接凹槽，所述底筒拼接凸條與底筒拼接凹槽滑動連接，多個所述底筒弧形外板與多個所述底筒弧形外板拼接為圓筒。
10.所述頂筒弧形外板靠近中筒的一端連接頂筒定位插銷，所述中筒弧形外板靠近頂筒的一端連接對應頂筒定位插銷的中筒定位插槽，所述中筒弧形外板靠近底筒的一端連接中筒定位插銷，所述底筒弧形外板靠近中筒的一端連接對應中筒定位插銷的底筒定位插槽。
11.所述頂筒拼接凹槽沿其滑動方向設置第一滑動滾珠，所述中筒拼接凹槽沿其滑動方向設置第二滑動滾珠，所述底筒拼接凹槽沿其滑動方向設置第三滑動滾珠。
12.所述第一滑動滾珠、第二滑動滾珠、第三滑動滾珠均為圓柱形滾珠。
13.本實用新型的有益效果是：
14.1、在擠密樁的樁身外側設置可拼接變徑剛性護筒以達到防止擠密樁樁體扭曲斷裂、提高樁體整體性、提高擠密效果、有效減小負摩阻力的目的。整體結構簡單，工作原理簡單，可模塊化加工生產，組裝化程度高，施工速度快，實用性強；
15.2、在樁體施工完成後，護筒內樁體填料持續膨脹將推動護筒逐漸擴張，樁體直徑不斷變大，樁間土體被不斷擠密，可拼接變徑剛性護筒提高了散體材料擠密樁的樁身完整性，杜絕了樁體斷樁、移位等問題，可拼接變徑剛性護筒使得半剛性擠密樁在提升豎向承載力的同時，水平抗剪能力大幅提高，護筒對孔壁的保護作用以及護筒的可拼接性可以加大樁體的處理深度，可拼接變徑剛性護筒樁與樁周土體組成複合地基，樁、土位移協調發展，共同承擔上部荷載，提高了地基承載力，減少基礎沉降。
附圖說明
16.圖1是本實用新型實施例所述一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁的整體結構示意圖；
17.圖2是本實用新型實施例所述一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁的底筒的結構示意圖；
18.圖3是本實用新型實施例所述一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁的中筒的結構示意圖；
19.圖4是本實用新型實施例所一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁的頂筒的結構示意圖；
20.圖5是本實用新型實施例所述一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁的弧形外板的結構示意圖；
21.圖6是本實用新型實施例所述一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁的拼接凹槽的局部放大圖；
22.圖7是本實用新型實施例所述一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁的連接板的結構示意圖。
23.附圖標記說明：
24.1為樁身、2為護筒、3為底筒固定螺栓、4為中筒第一固定螺栓、5為中筒第二固定螺栓、6為頂筒固定螺栓、7為第一連接板、8為第二連接板、9為第一滑動滾珠、10為第二滑動滾珠、11為第三滑動滾珠、21為底筒、22為中筒、23為頂筒、211為底筒弧形內板、212為底筒弧形外板、213為底筒定位插槽、221為中筒弧形內板、222為中筒弧形外板、223為中筒定位插槽、224為中筒定位插銷、231為頂筒弧形內板、232為頂筒弧形外板、233為頂筒定位插銷、2111為底筒拼接凸條、2121為底筒拼接凹槽、2211為中筒拼接凸條、2221為中筒拼接凹槽、2311為頂筒拼接凸條、2321為頂筒拼接凹槽。
具體實施方式
25.下面結合附圖對本實用新型的實施例作進一步說明。
26.實施例：
27.如圖1-圖7所示，一種可拼接變徑剛性護筒擠密樁，包括樁身1與套設在樁身1外的護筒2，護筒2包括同軸依次相連的底筒21、中筒22和頂筒23，底筒21軸線方向靠近中筒22的一端外壁環形方向均布底筒固定螺栓3，中筒22軸線方向靠近底筒21的一端外壁環形方向均布對應底筒固定螺栓3的中筒第一固定螺栓4，中筒22軸線方向靠近頂筒23的一端外壁環形方向均布對應底筒固定螺栓3的中筒第二固定螺栓5，頂筒23軸線方向靠近中筒22的一端外壁環形方向均布對應底筒固定螺栓3的頂筒固定螺栓6，底筒固定螺栓3與中筒第一固定螺栓4之間通過第一連接板7相連，中筒第二固定螺栓5與頂筒固定螺栓6之間通過第二連接板8相連，底筒21、中筒22、頂筒23結構相同；
28.頂筒23包括多個頂筒弧形內板231和多個頂筒弧形外板232，每個頂筒弧形內板231沿頂筒23軸線方向在弧面方向遠離頂筒23軸線的一側間隔設置頂筒拼接凸條2311，每個頂筒弧形外板232沿頂筒23軸線方向在弧形方向面向頂筒23軸線的一側間隔設置對應頂筒拼接凸條2311的頂筒拼接凹槽2321，頂筒拼接凸條2311與頂筒拼接凹槽2321滑動連接，多個頂筒弧形內板231與多個頂筒弧形外板232拼接為圓筒；
29.中筒22包括多個中筒弧形內板221和多個中筒弧形外板222，每個中筒弧形內板221沿中筒22軸線方向在弧面方向遠離中筒22軸線的一側間隔設置中筒拼接凸條2211，每個中筒弧形外板222沿中筒22軸線方向在弧形方向面向中筒22軸線的一側間隔設置對應中筒拼接凸條2211的中筒拼接凹槽2221，中筒拼接凸條2211與中筒拼接凹槽2221滑動連接，中筒弧形內板221與多個中筒弧形外板222拼接為圓筒；
30.底筒21包括多個底筒弧形內板211和多個底筒弧形外板212，每個底筒弧形內板211沿底筒21軸線方向在弧面方向遠離底筒21軸線的一側間隔設置底筒拼接凸條2111，每個底筒弧形外板212沿底筒21軸線方向在弧形方向面向底筒21軸線的一側間隔設置對應底筒拼接凸條2111的底筒拼接凹槽2121，底筒拼接凸條2111與底筒拼接凹槽2121滑動連接，多個底筒弧形內板211與多個底筒弧形外板212拼接為圓筒。
31.上述技術方案的工作原理如下：
32.底筒21、中筒22、頂筒23依次拼接形成護筒2，樁體1通過填料的方式填入護筒2內，由於底筒21、中筒22、頂筒23均為多個弧形外板與弧形內板拼接成的筒體，在填料的過程中，持續膨脹將推動可拼接變徑剛性護筒不斷擴張，樁體直徑不斷變大，對樁間土不斷擠密，可拼接變徑剛性護筒樁將與樁周土體組成複合地基，樁、土位移協調發展，共同承擔上部荷載，大幅提高地基豎向承載力和水平抗剪能力，減少基礎沉降，可拼接變徑剛性護筒對孔壁的保護作用及其可拼接性可以加大樁體的處理深度，整體結構簡單，工作原理簡單，可模塊化加工生產，組裝化程度高，施工速度快，實用性強。
33.頂筒弧形外板232靠近中筒22的一端連接頂筒定位插銷233，中筒弧形外板222靠近頂筒23的一端連接對應頂筒定位插銷233的中筒定位插槽223，中筒弧形外板222靠近底筒21的一端連接中筒定位插銷224，底筒弧形外板212靠近中筒22的一端連接對應中筒定位插銷224的底筒定位插槽213，通過插接的方式可以提高筒體連接的穩定性。
34.頂筒拼接凹槽2321沿其滑動方向設置第一滑動滾珠9，中筒拼接凹槽2221沿其滑動方向設置第二滑動滾珠10，底筒拼接凹槽2121沿其滑動方向設置第三滑動滾珠11，可以提高弧形內板與外板滑動的靈敏性。
35.第一滑動滾珠9、第二滑動滾珠10、第三滑動滾珠11均為圓柱形滾珠，可以確保拼接過程的穩定性。
36.以上所述實施例僅表達了本實用新型的具體實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。