一種預製擠擴樁的製作方法

2023-10-04 16:07:39 2

專利名稱：一種預製擠擴樁的製作方法
技術領域：
本發明涉及土木工程中樁基工程領域。
背景技術：
樁基工程是土木工程領域中重要組成部分之一，目前常用的工程樁形式主要有預 制樁與灌注樁兩大類別，其中預製樁包括鋼管樁、預製方樁、PHC管樁、預應力空心方樁等形 式，其特點是將工程樁預製成形後置入土體，利用樁與土的共同作用提供抗壓、抗拔、抗彎 或水平承載力。灌注樁包括鑽孔灌注樁、沉管灌注樁等形式，其特點是首先在巖土體中預成 孔，然後灌入樁體材料成樁。因樁尖持力層或部分樁側土層強度高，在各類灌注樁中可通 過擴大樁端與土體接觸面來提高樁基承載力，例如竹節樁、肢盤擴底樁均屬於此類性質的 擴孔樁。與灌注樁相比，預製樁特別是PHC管樁，具有施工速度快、造價低、樁體強度高，施 工質量易控制等優點，目前廣泛應用於土木工程各領域。但是目前的預製樁在置入土體前 樁體形狀已經確定，能否在預製樁底部進行擴底來提高預製樁承載力具有巨大的工程實踐 意義，目前最新的提高預製樁端部承載力的方法為通過先沉管灌注，然後壓入預製樁身的 施工方法所完成的擴底樁，但該方法有施工工藝複雜，造價高、現場施工質量難以控制的缺 點，另一類提高預製樁承載力的方法是通過樁底、樁側注漿來提高預製樁承載力，因預製樁 在施工後已通過擠土與土體緊密連接，因而該方法提高的承載力小且代價高，因此目前高 效的預製樁擴孔技術仍是國內外的一項空白。發明內容本發明的目的在於提供一種預製擠擴樁，該預製擠擴樁能充分發揮樁端持力層的 潛力，大幅度提高了預製樁的承載力，造價低。該預製擠擴樁包括中空的預製樁、樁底擴大段、樁塞三部分組成，其中樁底擴大段 位於中空的預製樁下部，樁塞位於樁底擴大段下部。在上述的預製擠擴樁中，上述的樁塞、樁底擴大段、中空的預製樁之間可以通過鋼 筋或鋼絞線連接。在上述的預製擠擴樁中，上述的樁塞可以是安裝於中空的預製樁底部的可以封堵 中空的預製樁的中空部位的預製樁尖。在上述的預製擠擴樁中，上述的樁塞可以是安裝於中空的預製樁底部且可以相對 於中空的預製樁活動的板狀結構。在上述的預製擠擴樁中，上述的樁塞可以通過鋼筋或鋼絞線連接至中空的預製樁 樁頂。在上述的預製擠擴樁中，可在上述中空的預製樁的中空部位灌注混凝土。在上述的預製擠擴樁中，上述的樁底擴大段為近似橢球形。

圖1為本發明的一個實施例所用的預製擠擴樁施工方法第一步驟擠擴前樁體結構示意圖；圖2為本發明的一個實施例所用的預製擠擴樁施工方法第二步驟擠擴前樁體結 構示意圖；圖3為本發明的一個實施例所用的預製擠擴樁施工方法完成後樁體結構示意圖；圖4為本發明的一個實施例所用的成樁機械、擠擴器構造示意圖。
具體實施方式作為本發明的如圖1至圖4所示的一個實施例，主要目的在於介紹預製擠擴樁施 工方法、擠擴原理、擠擴後形成的預製擠擴樁的結構構造及擠擴施工過程中所用的成樁機 械、擠擴器的結構構造及其工作原理。在本實施例中介紹的預製擠擴樁施工方法的第一步， 確定樁位後，將樁塞(1)連接於中空的預製樁(2)底部，樁塞(1)可以是如圖1所示的實心 的預製樁尖，也可以是蓋在中空的預製樁(2)底部的板狀結構，還可以是插入中空的預製 樁(2)的中空部位(9)的底部開口的管狀結構，使樁塞(1)與中空的預製樁(2)之間在壓 樁時相對位置穩定，然後將連接有樁塞(1)的中空的預製樁(2)沉入預定深度，即進入持 力層一定深度，如圖1所示。在本步驟中，如需減小沉樁過程中的擠土效應，可採用底部開 口的管狀結構作為樁塞(1)置於中空的預製樁(2)的中空部位(9)中，沉樁完成後，拔出 樁塞(1)便可。從而完成本發明的預製擠擴樁施工方法的第一步，進入本發明的預製擠擴 樁施工方法的第二步。在預製擠擴樁施工方法的第二步，可利用如圖4所示的擠擴器(3) 穿過中空的預製樁(2)的中空部位(9)，使擠擴器(3)底部壓在樁塞(1)的頂部，通過捶擊 或靜壓擠擴器(3)的頂部，使樁塞(1)移開進入土體，並在中空的預製樁(2)底部形成孔 洞，然後拔出擠擴器(3)，將未凝結的樁體材料灌入中空的預製樁(2)的中空部位(9)，同 時充填上述的在中空的預製樁(2)底部形成孔洞，未凝結的樁體材料可以是未凝結的混凝 土、或未凝結的石灰、或未凝結的水泥與碎石、粉煤灰、礦渣等材料摻和的混和料中的一種， 或不凝結的碎石等散體材料。在本步驟中，也可以先將未凝結的樁體材料灌入中空的預製 樁⑵的中空部位(9)，然後利用擠擴器(3)穿過中空的預製樁(2)的中空部位(9)，使擠 擴器(3)底部壓在未凝結的樁體材料頂部，通過捶擊或靜壓擠擴器(3)的頂部，使樁塞(1) 移開進入土體。從而完成本發明的預製擠擴樁施工方法的第二步，進入本發明的預製擠擴 樁施工方法的第三步。在本步驟中，再次利用如圖4所示的擠擴器(3)穿過中空的預製樁 (2)的中空部位(9)，擠壓未凝結的樁體材料，擠壓的方式可以是利用擠擴器(3)的自重對 未凝結的樁體材料進行捶擊擠壓，也可以在擠擴器(3)的頂部進行捶擊或靜壓，使未凝結 的樁體材料擠入中空的預製樁(2)下部的土體中，形成如圖3所示樁底擴大段(4)。完成本 發明的預製擠擴樁施工方法的第三步，進入本發明的預製擠擴樁施工方法的第四步。根據 需要，如需繼續增加樁底擴大段(4)的擠擴幅度，可以將擠擴器(3)拔出，重複第二步中將 未凝結的樁體材料灌入中空的預製樁(2)的中空部位(9)，重複本實施例的第三步驟，直至 完成樁底擴大段施工，如樁底擴大段(4)已滿足要求，則不需要本步驟操作，完成本實施例 的第四步，即完成預製擠擴樁施工。在本實施例中，還可通過樁底擴大段(4)的樁體材料的 凝結進一步提高承載力。由中空的預製樁(2)、位於中空的預製樁(2)下部與其連接的樁 底擴大段(4)及與樁底擴大段(4)連接的樁塞(1)共同組成了預製擠擴樁。從而完成本發 明的的預製擠擴樁施工。在本實施例中，對中空的預製樁(2)為多節樁的情況，為了提高施工效率，降低施工成本，可製造如圖4所示的成樁機械。在如圖4所示的成樁機械中，在樁 機(5)的上部安裝增高架(6)，在增高架(6)上安裝起吊系統(7)，這樣便可通過起吊系統 (7)快捷起吊、放置比單節中空的預製樁(2)長的擠擴器(3)，從而提高施工效率，樁機(5) 可以是靜力壓樁機，也可以是打樁機。在本實施例中，中空的預製樁(2)可以是PHC管樁， 也可以是空心方樁，擠擴器(3)為一橫截面形狀近似為圓形，底部封閉，外表面光滑的圓柱 形結構。在本實施例中，為了進一步提高樁塞(1)、樁底擴大段(4)、中空的預製樁(2)之間 的連接強度，還可在樁塞(1)上設置連接鋼筋或鋼絞線(8)，在上述的預製擠擴樁施工方法 的第二步與第三步施工時避開對連接鋼筋或鋼絞線(8)的破壞，施工完成後形成的預製擠 擴樁整體性更強，如將連接鋼筋或鋼絞線(8) —直貫通至中空的預製樁(2)的樁頂，則連接 鋼筋或鋼絞線(8)便可作為抗拉結構使用，此種預製擠擴樁的抗拔承載力將有大幅度的提 高。在本實施例中，還可以在樁底擴大段(4)施工完成後繼續向中空的預製樁 (2)的中空 部位(9)灌注未凝結的樁體材料，可進一步提高樁身結構強度。 本專利包括但不限於本領域內專業人士可替代使用的其他施工方法。
權利要求一種預製擠擴樁，其特徵是該預製擠擴樁包括中空的預製樁(2)、樁底擴大段(4)、樁塞(1)三部分組成，其中樁底擴大段(4)位於中空的預製樁(2)下部，樁塞(1)位於樁底擴大段(4)下部。
2.根據權利要求1所述的預製擠擴樁，其特徵是上述的樁塞(1)、樁底擴大段(4)、中空 的預製樁⑵之間可以通過鋼筋或鋼絞線⑶連接。
3.根據權利要求1所述的預製擠擴樁，其特徵是上述的樁塞(1)可以是安裝於中空的 預製樁(2)底部的可以封堵中空的預製樁(2)的中空部位(9)的預製樁尖。
4.根據權利要求1所述的預製擠擴樁，其特徵是上述的樁塞(1)可以是安裝於中空的 預製樁(2)底部且可以相對於中空的預製樁(2)活動的板狀結構。
5.根據權利要求1所述的預製擠擴樁，其特徵是上述的樁塞(1)可以通過鋼筋或鋼絞 線(8)連接至中空的預製樁(2)樁頂。
6.根據權利要求1所述的預製擠擴樁，其特徵是可在上述中空的預製樁(2)的中空部 位(9)灌注混凝土。
7.根據權利要求1所述的預製擠擴樁，其特徵是上述的樁底擴大段(4)為近似橢球形。
專利摘要本實用新型涉及樁基工程領域中的一種預製擠擴樁，本實用新型的預製擠擴樁包括上部的中空的預製樁(2)，下部的樁底擴大段(4)及底部的樁塞(1)三部分組成，該種樁型施工方便，質量可靠，大幅度提高了目前廣泛應用的PHC管樁、空心方樁等預製樁的端部承載力，可作為抗拔、抗壓承載樁，承載力高，造價低。
文檔編號E02D5/50GK201762705SQ20102050718
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月25日 優先權日2010年8月25日
發明者張繼紅 申請人:張繼紅