CN102433873A - 侧壁多孔空心桩 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种侧壁多孔空心桩，是一种新型的土木工程空心桩。本发明侧壁多孔空心桩能够加快土体排水固结、提高桩身承载力，即把传统空心桩桩体的内壁2和外壁1之间设置打穿的孔洞4，上下排孔洞之间交错布置呈蜂窝状。本发明对于同样截面尺寸的传统空心桩来说，由于侧壁有呈蜂窝状交错布置的孔洞，使得桩身有横向透水功能，可以加快地基土体中超空隙水压力的消散速率，大大提高地基排水固结效率。此外，沉桩完成后，桩身孔洞中挤出的土体与周围土体挤密固结，可有效降低桩土临界面的“水膜”对桩侧摩阻力的影响，提高桩身承载力，减少建筑垃圾的产生，保护环境，节约社会资源。

Description

侧壁多孔空心桩

技术领域

本发明涉及的是一种侧壁多孔空心桩，属土木工程领域的桩。

背景技术

桩基础作为一种地基处理手段对于控制深厚软土地区地基沉降量、沉降速度以及减少上部荷载引起的地基振动等具有良好的效果。在地基加固过程中，正是利用桩体本身的结构性来加固基础，而作为软土地基土体本身并没有真正意义上的完全发挥作用，如地基通过排出土体中孔隙水发生固结，增强地基强度。

此外，传统空心桩的外壁比较光滑，在静水压力作用下，桩身周围土体中渗出的孔隙水易在桩土临界面形成“水膜”，对桩外壁具有一定的润滑作用，使得桩体与周围土体不能形成足够有效的桩侧摩擦阻力，这导致了现有的一些空心桩的桩身承载力达不到设计所要求的现象，对于摩擦性桩来说是一个亟待解决的问题。

因此，针对以上问题，本发明在原有空心桩的基础上再进行改造，在加固地基处理过程中，不但桩体本身能够更加有效的发挥作用，增强桩侧摩阻力，而且也充分发挥土体本身性质，增设排水渠道，使土体发生排水固结，从而达到增强整个待处理地基强度的目的。此外，本新型空心桩还具有绿色环保，低耗材等特点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中空心桩排水能力不足和桩身承载力不高的缺点，提供一种有效提高桩身承载力且有助于提高土体排水固结速率的土木工程空心桩。

本发明提供的土木工程空心桩，是在传统空心桩的基础上，在桩身布置一定数量蜂窝状孔洞的钢筋混凝土柱状物。

本发明提供的土木工程空心桩，不仅保留了传统空心桩的各种优点，还依靠侧壁处孔洞和侧壁内钢筋网实现了加快土体排水固结和提高桩身承载力的主要目的。

本发明提供的土木工程空心桩，其结构特点是：桩体的外壁按一定间距设置圆形的孔洞，这些相同截面的多个孔洞之间有孔壁相连，上下排孔洞相互交错布置，呈蜂窝状。沉桩完成后，在孔洞中挤出的土体与周围土体挤密固结，桩身周围土体内孔隙水向管桩空心处消散。此外，如果在桩空管内土体再增设排水体，还可进一步提高土排水固结效率，有效降低桩土临界面所产生的“水膜”对桩侧摩阻力的影响，提高桩身承载力，并能有效减少因侧向压力过大导致的断桩等事故的发生，减少建筑垃圾的产生，保护环境，节约社会资源。在预留孔洞的同时，架设钢筋网，可以有效的提高桩身强度。具体的钢筋型号可以根据实际承载力进行选择。

本发明提供的土木工程空心桩，所使用混凝土的和易性对预制成桩时影响较大，在孔壁允许的范围内尽量采用较粗的砂、石，改善砂石(特别是石子)的级配，尽可能降低用砂量，采用最佳砂率。再在上述措施的基础上，维持水灰比不变，适当增加水泥和水的用量，达到所要求的和易性。

本发明提供的土木工程空心桩，与现有空心桩技术相比，具有以下突出优点：

1、桩侧壁的孔洞有助于桩间土体中的孔隙水排入到空心桩芯中，增多了排水路径，可以在桩芯中使用各种排水体(如塑料排水板等)，加快排水固结速率，有效减小侧向压力，可以减小空心桩由侧向压力过大所造成的断桩等事故的发生，减少建筑垃圾的产生，保护环境，节约社会资源；

2、桩侧壁孔洞使得孔壁不再光滑，沉桩完成后，孔洞中挤出的土体与周围土体挤密固结，从而形成较高的桩侧摩擦阻力，能有效提高空心桩桩身的承载力；

3、侧壁孔洞使得钢筋和混凝土用量减少，使钢筋和混凝土充分发挥其强度，节约钢材和混凝土、造价低廉、稳定可靠、节能环保。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细描述：

图1为本发明的模型示意图，图中：1-外壁，2-内壁，3-侧壁，4-孔洞；

图2为本发明的纵向剖面示意图，图中：1，2，3-孔洞；

图3为本发明的外侧壁孔洞和钢筋布置的展开平面示意图，图中：1，2，3，4，5-孔洞；

图4为本发明的A-A剖面示意图，图中：1-箍筋，2-纵筋。

具体实施方式

本发明提供了一种既可以加快排水固结又可以提高桩身承载力的侧壁多孔空心桩。如果在空心桩桩芯内配合排水装置会起到事半功倍的效果。

如图1所示，侧壁多孔空心桩包括空心桩外界面1、内界面2、外壁3、外壁孔洞4。该侧壁多孔空心桩外界面处直径为320mm，内界面处直径为200mm。侧壁孔洞的孔径4为32mm。侧壁上的孔洞4相互交错布置，呈蜂窝状。所浇注的材料根据实际需要尽量采用强度高、和易性好的混凝土。这样可以保证本发明侧壁多孔的空心桩达到应有的强度，并且能够保持侧壁多孔空心桩的完整性。

如图2所示，为了使侧壁多孔空心桩内外壁的圆孔相对应，以利于孔洞模板的插入。侧壁多孔空心桩内壁孔洞1与孔洞2圆心间距为62mm，孔洞1与孔洞3圆心的垂直竖向间距为60mm，水平间距为31mm。上下层孔洞交错布置，以保证侧壁多孔空心桩的强度，使得混凝土的强度得到充分发挥。

如图3所示，是侧壁多孔空心桩外壁孔洞和钢筋网布置的平面展开图。孔洞1与孔洞2和孔洞3与孔洞4圆心间的间距都为100mm，孔洞2与孔洞5圆心的水平间距为50mm，竖向垂直间距为60mm。纵筋6和箍筋7共同组成钢筋网，在钢筋网绑扎或焊接的同时，预留出孔洞位置，以便于进行钢筋的定位和混凝土的浇筑。钢筋网可以事先绑扎或焊接好后安装，也可以在支模板的过程中进行绑扎或焊接。

如图4所示，为A-A剖面上箍筋1和纵筋2所构成的桩体内部钢筋网横断面结构形式。

Claims (3)

1.一种土木工程空心桩，横截面上有一个孔的圆柱形钢筋混凝土柱状物，其特征是侧壁呈蜂窝状布置一定量孔洞。

2.如权利要求1所述的侧壁多孔空心桩，其特征是侧壁孔洞上下排孔洞相互交错布置，等直径，呈蜂窝状。

3.如权利要求1所述的侧壁多孔空心桩，其特征是侧壁孔间距在与横截面平行的方向上相等，侧壁孔间距在与横截面垂直的方向上相等。

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