CN100408759C - 纵插横楔式建筑桩及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建筑桩的结构改进,同时还涉及其施工方法。本发明的纵插横楔式建筑桩包括空心的桩管,所述桩管的一端装有锥形桩头,其改进之处在于:所述桩管的侧壁制有销孔,所述销孔中装有可以向外延伸的桩销。施工时,先将桩管纵向压入地基,再将桩销由内向外横向顶出。最终,整个建筑桩形同狼牙棒状埋在地下,与地基土壤之间不仅存在纵插产生的端头承载力和侧摩阻力,而且存在由于横楔产生的楔合力。此楔合力不仅可以产生比侧摩阻力大得多的抗拔作用力,而且使建筑桩的承载能力也大幅度提高。并且,其结构简单,施工方便,对桩管自身强度的影响小,便于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑桩的结构改进,同时还涉及由于此结构改进导致的施工方法改变,属于建筑工程技术领域。
背景技术
兴建高大建筑物之前,先在地基上打下建筑桩是目前常见的建筑施工方法。无论是实心的钎桩,还是空心的预应力管桩(俗称静压桩),在锤击或被压入建筑地基后,由于如同钉子钉入木头一样,对四周的土壤有挤压作用,因此不仅比挖井铸桩工效高,而且摩擦力大,更为坚实稳固。
然而,上述现有建筑桩除了垂直方向的侧摩阻力外,无法进一步产生水平方向的契合作用,因此其坚实稳固性有限。
为了提高建筑桩的坚实稳固性,申请号为03218638、申请日为2003年3月24日的实用新型专利提出了一种一体式钻扩支盘桩。该桩包括导柱、托盘、钻斗和一组旋扩机构,导柱分别与限位盘及托盘同轴线动配合相连,托盘的下端面设有钻斗,钻斗上端口的口沿与托盘下端面的周边紧固相连,其下端部设有钻头,其外周壁均等分布设有一组旋扩机构,其旋扩机构相对的周壁处沿轴线方向分别设有一个壁槽和通槽,旋扩机构包括一个旋扩臂、一个滑块支架和一个连杆。施工后,可以借助桩柱支盘与桩根共同承载,从而明显提高承载能力和侧壁摩擦力。
然而,这种钻扩支盘桩结构和施工操作均较为复杂,并且由于桩管周壁开设壁槽和通槽,因此桩体自身的强度有所削弱。
发明内容
本发明要解决技术问题是:针对以上现有技术存在的缺点,提出一种除垂直方向侧摩阻力外、还具有水平方向契合作用的纵插横楔式建筑桩,从而显著提高建筑桩的坚实稳固性,并且该桩应当结构较为简单、施工方便,同时本发明还将给出相应的施工方法。
为了解决以上技术问题,本发明的纵插横楔式建筑桩包括空心的桩管,所述桩管的一端装有锥形桩头,其改进之处在于:所述桩管的侧壁制有销孔,所述销孔中装有可以向外延伸的桩销。
本发明的基本施工方法包括以下步骤:
1)、桩头向下,桩销内缩,将桩管纵向压入地基;
2)、待桩管就位后,将桩销由内向外横向顶出。
由此可见,施工前,桩销外端不伸出桩壁,因此可像普通预应力管桩施工一样,借助静压设备压入地基土壤,完成纵插。之后,从桩管的中心孔中将桩销向外顶出,完成横楔。最终,整个建筑桩形同狠牙棒状埋在地下,与地基土壤之间不仅存在纵插产生的端头承载力和侧摩阻力,而且存在由于横楔产生的契合力。此契合力不仅可以产生比侧摩阻力大得多的抗拔作用力,而且使建筑桩的承载能力也大幅度提高。并且,其结构简单,施工方便,对桩管自身强度的影响小,便于推广应用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为图1施工后的结构示意图。
图3为本发明实施例二的结构示意图。
图4为本发明实施例三的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的纵插横楔式建筑桩如图1所示,主要由空心的圆柱形桩管2、圆锥形的桩头3、以及若干桩销1构成。锥形桩头3的柄部插装桩管2的下端,桩管的侧壁制有若干销孔,销孔中衬有可以提高管壁强度的钢筋衬套4,套中插装长度大于管壁厚度的桩销1。此桩销的外端制有矛头,后端制有斜面。
施工前,如图1所示,桩销外端不伸出桩壁,因此施工第一步与现有预应力管桩相同,即桩头向下,借助静压设备,将桩管纵向压入地基。待桩管压入地基土壤之后,再借助可以插入桩管中心孔的锥头芯柱5,用压桩同一静压设备下压芯柱,利用其锥头的斜面作用,将管壁销孔中的桩销逐一顶出桩壁,最终形成如图2所示的狼牙棒状。结果,由于桩销与地基土壤之间存在横楔契合力,此契合力不仅可以将侧摩阻力成数量级提高,同时使也大大提高了承载能力。并且,其结构简单,施工方便,对桩管自身强度几乎没有影响。
实施例二
本实施例的纵插横楔式建筑桩基本结构与实施例一相同,不同之处在于,所述销孔在桩管侧壁由上至下沿螺旋线交错排布,如图3所示。施工时,在将桩管纵向压入地基后,再借助插入桩管中心孔、类似螺旋推进器的螺旋芯柱,通过旋转挤压,利用螺旋的斜面作用,将管壁销孔中的桩销逐一顶出桩壁,形成如图2所示的狼牙棒状。
本实施例的特点是,桩销的长度可以较长,从而产生更强的横向契合作用,大大提高建筑桩的坚实稳固性。
实施例三
本实施例的纵插横楔式建筑桩基本结构也与实施例一相同,不同之处在于,桩销1在桩管2上相对排布,内端相对套装在爆破管7中,爆破管7内装有炸药8,并引出引信6,如图4所示。
施工时,在将桩管纵向压入地基后,点燃引信,利用爆炸的推顶作用,将管壁销孔中的桩销顶出桩壁,形成如图2所示的狼牙棒状。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。例如,实施例1中的两侧桩销呈“八”字形插装在桩管侧壁倾斜的销孔中;又如,类似于实施例3的结构,将气压或液压装置的推顶端设置在桩销的内端面,从而可以在桩管就位后,借助气压或液压作用,将桩销直接顶出桩壁;再如,也可以将机械螺旋机构的推顶端设置在桩销的内端面,从而借助螺旋作用,将桩销直接顶出桩壁;这些都有助于避免对桩销产生弯折或扭曲作用力。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (4)
1. 一种纵插横楔式建筑桩,包括空心的桩管,所述桩管的一端装有锥形桩头,其特征在于:所述桩管的侧壁制有销孔,所述销孔中装有可以向外延伸的桩销,所述销孔在桩管侧壁由上至下沿螺旋线交错排布。
2. 根据权利要求1所述纵插横楔式建筑桩,其特征在于:所述销孔中衬有钢筋衬套。
3. 根据权利要求1或2所述纵插横楔式建筑桩,其特征在于:所述桩销的外端制有矛头,后端制有斜面。
4. 根据权利要求1所述纵插横楔式建筑桩的施工方法,其特征在于包括以下步骤:
1)、桩头向下,桩销内缩,将桩管纵向压入地基;
2)、待桩管就位后,通过旋入可以插入桩管中心孔的螺旋芯柱,利用螺旋的斜面作用将管壁销孔中的桩销逐一顶出桩壁。
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