一種沉管灌注樁的活瓣樁尖及使用方法
2023-12-09 23:20:36
專利名稱：一種沉管灌注樁的活瓣樁尖及使用方法
技術領域：
本發明涉及一種現澆鋼筋混凝土、素混凝土、 CFG料樁施工設備及使用方法，特別 是涉及一種沉管灌注樁的活瓣樁尖及使用方法。
背景技術：
圓形現澆鋼筋混凝土樁在地基工程領域中已經得到廣泛使用，由於樁側摩擦阻力 和樁端阻力為圓形樁基的主要承載力，造成其對鋼筋混凝土的需求量過大，需要大量成本。 為了減少對鋼筋混凝土、素混凝土、CFG料的需求量和降低成本，專利號200710020306. 3的 對比文件提供了一種X型鋼筋混凝土樁施工方法採用將鋼筋混凝土預製樁尖留在地基的 做法，但這種做法有以下幾點不足①預製的X型、Y型、0型及其它形狀樁尖，必須配製一 定數量的鋼筋籠，同時混凝土標號不得低於C30。否則難以承受振動沉管下沉時的衝擊力 以及地基的阻力，甚至它不能有效穿透持力層就被壓碎破壞。因此預製的樁尖成本太高，經 測算每個樁尖成本需80 100元。若單樁以10米長計算，則每延米將增加8 10元成 本。②預製樁尖，需要製作模具，因脫模需等混凝土達到一定強度，故需製作大量模具。每 個樁尖模具需800 1000元。加大了施工成本。③預製樁尖混凝土強度必須達到設計強 度100%方可使用，耽誤了工期。預製樁尖需要較大的預製、堆放場地。預製場地硬化，又 是一筆不小的費用。若樁機轉入下一工地，所硬化場地就將報廢。④預製樁尖，必然發生二 次倒運(預製場至工地)費用。因每個樁尖重達100多公斤，施工時最少得兩人以上才能 搬動。這樣既不方便又不安全。⑤預製的樁尖。施工時稍有不慎，將會發生卡管現象，至使 沉管報廢。⑥預製的樁尖的底面為一平面體，沉管下沉阻力大，樁機必須開以振動狀態沉管 才得以下沉。這樣會使土壤液化，加大了混凝土的充盈量，浪費了材料、降低了樁的承載力。 ⑦預製的樁尖的外圍尺寸必須比沉管的外圍尺寸要大，否則預製的樁尖會進入沉管腔內， 發生卡管現象。這樣加大了混凝土的充盈係數，勢必增加了材料用量，同時降低了樁的承載 能力。
發明內容
本發明的目的是提供一種高效可靠，可周轉使用的施工設備及使用方法。本發明 的活瓣樁尖是由幾塊帶弧度錐形鋼板組成。鋼板閉合時形成一個中間為空腔結構(圓形) 的圓錐體，形似由幾塊花瓣組成的未開放花苞。便於沉管下沉，減少沉管下沉阻力。鋼板兩 側及尖端切成斜面，促使相鄰鋼板及樁端鋼板相互緊貼。避免施工過程中，地基中的水分 及泥漿從樁尖底部滲入管腔內。為了提高樁尖的整體剛度，同時讓樁尖具備一定的反插能 力(當發生混凝土堵管時，可將沉管提至一定高度後，再向下插入的能力)，在帶弧度錐形 鋼板外側中間加焊與之相匹配的鋼板(加筋肋板)，鋼板的上端用活動鉸鏈與空腔結構的 沉管的外角相連。啟動振動頭，將空腔結構的沉管在活瓣樁尖的保護下沉入到地基設計深 度。當灌注混凝土時樁尖的花瓣因沉管提升而自動張開，連同沉管隨灌注混凝土隨振搗隨 提升。本發明防滲性能好、結構精巧、操作簡單、使用方便、周轉使用、節約了成本、降低了造價、縮短了工期、提高了工效。 本發明提供了一種沉管灌注樁的活瓣樁尖，通過鉸鏈連接在沉管底部的外角上， 其特徵在於所述沉管灌注樁的活瓣樁尖由帶弧度的錐形鋼板組成，鋼板兩側及尖端成斜 面，鋼板上端設有鉸鏈連接機構，所述鋼板閉合後形成中間有空腔的圓錐體，所述連接的沉 管可為X型、Y型和圓柱型。也可根據樁形要求設計成其它樁形的活瓣樁尖。
—種沉管灌注樁的活瓣樁尖的使用方法，其特徵在於，包括如下步驟
a.振動打樁機就位； b.振動打樁機的振動頭下部與錘頭連接，錘頭下端與沉管連接； c.將所述沉管灌注樁的活瓣樁尖通過鉸鏈連接機構連接在沉管底部，成閉合狀； d.通過振動頭向下振動，帶動沉管及活瓣樁尖向下運動； e.沉管在沉管灌注樁的活瓣樁尖保護下沉入到地基設計深度，將樁端土體排擠到 沉管外側； f.把混凝土通過進料口注入至沉管空腔中； g.通過振動錘頭振動，將沉管逐步勻速向上拔出地面，隨著沉管提升帶動活瓣樁 尖上升，在混凝土料的重力作用使得活瓣樁尖的花瓣自動張開，形成了現澆的鋼筋混凝土、 素混凝土、CFG料樁。 作為本發明方法的一種改進，所述活瓣樁尖外側中間或者兩側焊有筋肋板，這樣 可提高樁尖的整體剛度，使得樁尖具有一定的反插能力。若施工時偶然發生混凝土堵管現 象，可將沉管提升一定高度，再次向下插入。 本發明的優點是防滲性能好、結構精巧、操作簡單、使用方便、可周轉使用，節約了 成本、降低了造價、縮短了工期、提高了工效。
圖1為本發明活瓣樁尖的工作示意圖
圖2為本發明X活瓣樁尖的一種裝配示意圖
圖3為本發明Y活瓣樁尖的另一種裝配示意圖
圖4為本發明0活瓣樁尖的另一種裝配示意圖 1、振動打樁機；2、錘頭；3、沉管；4、活瓣樁尖；
5、鉸鏈連接機構；6、加筋肋板；
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對發明做進一步的說明。 本發明提供的活瓣樁尖4是由幾塊帶弧度錐形鋼板組成，鋼板閉合時形成一個中 間為空腔結構的圓錐體，類似未開放的花苞，減少沉管3下沉阻力，便於沉管3下沉。帶弧 度錐形鋼板的兩側及尖端切成斜面，以促使相鄰鋼板及樁端鋼板相互緊貼。防止地基水份 及泥漿進入管腔。鋼板的上端通過活動鉸鏈連接機構5使之與空腔結構的沉管3的外角相 連。 為了提高活瓣樁尖4的整體剛度，並讓活瓣樁尖4具備一定的反插能力，在發生混 凝土堵管時，可將沉管3提升至一定高度後，在向下插入。在帶弧度錐形鋼板的兩側或中間加焊與之相匹配的筋肋板6。若為X型沉管如圖2所示在帶弧度錐形鋼板兩側加焊與之相 匹配的筋肋板6，若為Y型沉管如圖3所示在帶弧度錐形鋼板中間加焊與之相匹配的筋肋板 6，若為圓柱型沉管如圖4所示無需加焊與之相匹配的筋肋板6。 —種沉管灌注樁的活瓣樁尖的使用方法如圖1所示，其特徵在於，包括如下步驟
先讓振動打樁機1就位，使得振動打樁機1的振動頭下部與錘頭2連接，錘頭2下 端與沉管3連接，並把沉管灌注樁的活瓣樁尖4通過鉸鏈連接機構5連接在沉管3底部，成 密封閉合狀。防止地基水份及泥漿進入管腔內。 之後通過振動錘頭向下振動，帶動沉管3及活瓣樁尖4向下運動，使得沉管3在沉 管灌注樁的活瓣樁尖4保護下沉入到地基設計深度，將樁端土體排擠到沉管3外側，之後把 混凝土通過進料口注入至沉管3空腔中。 最後通過振動頭振動，將沉管3逐步勻速向上拔出地面，隨著鋼管提升帶動活瓣 樁尖4上升，由於混凝土重力作用使得活瓣樁尖4的花瓣自動張開，形成了現澆的鋼筋混凝 土、素混凝土、CFG料樁。 因活瓣樁尖4具有一定的反插能力，如果沉管3及活瓣樁尖4向上拔管灌注混凝 土時發生堵管現象，可將沉管3提升一定高度，再次向下插入。 本發明的優點是防滲性能好、結構精巧、操作簡單、使用方便、可周轉使用，節約了 成本、降低了造價、縮短了工期、提高了工效。
權利要求
一種可放鋼筋籠的混凝土、CFG料沉管灌注樁的活瓣樁尖，通過鉸鏈連接在沉管底部的外角上，其特徵在於所述沉管灌注樁的活瓣樁尖(4)由帶弧度的錐形鋼板組成，鋼板兩側及尖端切成斜面，鋼板上端設有鉸鏈連接機構(5)，所述鋼板閉合後形成中間是空腔的圓錐體。
2. 根據權利要求l所述的一種沉管灌注樁的活瓣樁尖，其特徵在於所述活瓣樁尖(4) 外側中間或者兩側焊有加筋肋板(6)。
3. 根據權利要求1所述的一種可放鋼筋籠的混凝土、CFG料沉管灌注樁的活瓣樁尖，其 特徵在於所述連接的沉管(3)可為X型、Y型和0型。也可根據樁形要求設計成其它樁形 的活瓣樁尖。
4. 一種沉管灌注樁的活瓣樁尖的使用方法，其特徵在於，包括如下步驟a. 振動打樁機(1)就位；b. 振動打樁機(1)的振動頭下部與錘頭(2)連接，錘頭(2)下端與沉管(3)連接；c. 將所述沉管灌注樁的活瓣樁尖(4)通過鉸鏈連接機構(5)連接在沉管(3)底部，成 閉合狀；d. 通過振動頭向下振動，帶動沉管(3)及活瓣樁尖(4)向下運動；e. 沉管(3)在沉管灌注樁的活瓣樁尖(4)保護下沉入到地基設計深度，將樁端土體排 擠到沉管(3)外側;f. 把混凝土通過進料口注入至沉管(3)空腔中；g. 通過振動頭振動，將沉管(3)向上逐步勻速拔出地面，隨著沉管(3)提升帶動活瓣樁 尖(4)上升，通過混凝土、 CFG料重力作用使得活瓣樁尖(4)的花瓣自動張開，沉管內混凝 土、 CFG料自動流出，形成了現澆的鋼筋混凝土、素混凝土、 CFG料樁。
全文摘要
本發明涉及一種可放鋼筋籠的混凝土、CFG料沉管灌注樁的活瓣樁尖，通過鉸鏈連接在沉管底部的外角上，其特徵在於所述沉管灌注樁的活瓣樁尖由帶弧度的錐形鋼板組成，鋼板兩側及尖端切成斜面，鋼板上端設有鉸鏈連接機構，所述鋼板閉合後形成中間是空腔的圓錐體，以減少樁尖下沉阻力。本發明的沉管灌注樁的活瓣樁尖防滲性能好、結構精巧、操作簡單、使用方便、可重複使用，節約了成本、降低了造價、縮短了工期、提高了工效。
文檔編號E02D5/72GK101705683SQ20091023403
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月19日 優先權日2009年11月19日
發明者孫俊康, 胡軍 申請人:孫俊康;胡軍