CN103572756B - 灌注桩桩套管及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌注桩桩套管及其施工方法，所述灌注桩桩套管包括内部中空两端开口的第一管体，套装在第一管体内的第二管体，可转动联接于第二管体下端的若干个瓣片，以及一端活动联接于瓣片上、另一端伸出第二管体上端的绳体。而施工方法包括清理场地；贯入上述灌注桩桩套管；通过绳体闭合瓣片；拔出第二管体；放置钢筋笼，浇筑混凝土；拔出第一管体等步骤。本发明能大幅度降低传统灌注桩的挤土效应，减少其带来的危害，同时由于本发明为取土桩，具有沉桩阻力较小、容易成孔的优点。

Description

灌注桩桩套管及其施工方法

技术领域

本发明涉及灌注桩，尤其是一种灌注桩桩套管以及施工方法。

背景技术

在桩基工程中，沉管灌注桩具有承载力高、适用地层范围广和桩长可自由改变等优点，被广泛应用。现有沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或静压、振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩或钢管沉入土中，造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，形成所需要的灌注桩。

与一般钻孔灌注桩比，沉管灌注桩避免了一般钻孔灌注桩桩尖浮土造成的桩身下沉，持力不足的问题，同时也有效改善了桩身表面浮浆现象。

但是，由于是挤土桩，先期浇注好的桩易受到挤土效应而产生倾斜断裂甚至错位，极大地影响桩身的质量。另外还存在沉桩阻力较大，沉桩困难的缺陷。

发明内容

发明目的：本发明的一个目的是提供一种灌注桩桩套管，本发明的进一步的目的是提供一种利用该桩套管进行施工的方法。

技术方案：一种灌注桩桩套管，包括内部中空两端开口的第一管体，套装在第一管体内的第二管体，可转动联接于第二管体下端的若干个瓣片，以及一端活动联接于瓣片上、另一端伸出第二管体上端的绳体。

所述第二管体的下端设置有限定瓣片移动角度的止动块。所述第一管体的下端向轴线收拢，形成一倒锥体形的端部。所述第一管体和第二管体之间设有可拆卸的栓杆。所述第二管体和第一管体之间具有间隙，第一管体内壁和/或第二管体外壁设有便于两管体相对移位的运动机构。所述运动机构为固定在第二管体外壁上的滚轮。沿第一管体的长度方向，在其内壁设有轮槽，所述第二管体的外壁设有沿所述轮槽滚动的滚轮。沿第二管体的长度方向，在其外壁设有轮槽，所述第一管体的内壁设有沿所述轮槽滚动的滚轮。

一种灌注桩的施工方法，包括如下步骤：S1、清理场地；S2、贯入权利要求1至8任一项所述的灌注桩桩套管；S3、通过绳体闭合瓣片；S4、拔出第二管体；S5、放置钢筋笼，浇筑混凝土；S6、拔出第一管体。

当贯入的桩套管为具有栓杆的桩套管时，还包括如下步骤：

S21、通过栓杆第一管体和第二管体固定；S31、待瓣片闭合后，拔出栓杆，进行步骤S4至S6的操作。

有益效果：本发明能大幅度降低传统灌注桩的挤土效应，减少其带来的危害，同时由于本发明为取土桩，具有沉桩阻力较小、容易成孔的优点。

附图说明

图1是本发明的纵向剖面结构示意图；

图2是本发明瓣片闭合时的纵向剖面结构示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是本发明瓣片闭合时的平面示意图；

图5是本发明栓杆的连接示意图；

图6是本发明栓杆的布置图。

具体实施方式

如图1至图6所示，本发明的灌注桩桩套管5包括内部中空两端开口的第一管体1，套装在第一管体1内的第二管体2，可转动联接于第二管体2下端的瓣片5，以及一端通过第一铰链6活动联接于瓣片5上、另一端伸出第二管体2上端的绳体3。其中，瓣片为多瓣式瓣片，其形状为具有一定弧形的钢片，能完全封住内套管下端，具体形状按照内套管管径、套管下端倾角等参数加以确定，其可以通过例如第二铰链7的方式与第二管体活动转动联接。

上述桩套管由内套管（第二管体，下同）及外套管（第一管体，下同）组成，其施工过程包括如下步骤：在桩套管达到设计标高前，内套管中的瓣片处于张开状态，土体贯入到内套管内；当达到设计标高后，通过提升绳体（可以采用符合施工需求的各种绳或绳状物体，例如钢绞线）闭合内套管下端的瓣片；拔出内套管及其内的土体，这样在外套管内形成桩体空腔，然后在桩孔内放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出外套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。

如图3和图4所示，在进一步的实施例中，为了使瓣片能够形成密闭的止挡部件，以密封第二管体的下端，在第二管体的下端设置有限定瓣片移动角度的止动块8。在止动块的作用下，每一瓣片均运动至一定角度后停止运动，瓣片整体形成一个完全闭合或接近完全闭合的密封端，因此不会出现由于瓣片与第二管体的角度不同而导致瓣片之间出现缝隙。

在进一步的实施例中，第一管体的下端向轴线收拢，形成一倒锥体形的端部，采用这一设计的好处是，一是使桩套与土地成一定的角度，减少贯入的阻力；二是减少土壤对瓣片的直接压力，防止瓣片被推动到能够阻挡土壤进入第二管体的位置；三是形成一遮挡部，减少土壤进入第一管体和第二管体之间的缝隙。

如图5和图6所示，在提升绳体时，提升拉力可能会将整个内套管拔出，从而导致瓣片不能完全向里闭合、收拢。因此，在内、外套管顶部同一高度处，插入栓杆9，将内、外套管固定在一起。内套管瓣片完全闭合后，将栓杆拔出，分离内、外套管。之后将内套管从外套管中拔出，在这过程中，保持内瓣片处于闭合状态。

如图1和图2所示，在进一步的实施例中，为了减少拔出第二管体时的阻力，可以在第一管体和第二管体之间设置辅助运动机构。例如：将第二管体和第一管体之间留有间隙，运动机构设置在第一管体内壁和/或第二管体外壁上。具体地，运动机构可以为固定在第二管体外壁上的滚轮；或者，沿第一管体的长度方向，在其内壁设有轮槽，所述第二管体的外壁设有沿所述轮槽滚动的滚轮；或者，沿第二管体的长度方向，在其外壁设有轮槽，所述第一管体的内壁设有沿所述轮槽滚动的滚轮。

在上述实施例或进一步的实施例中，所述第一管体、第二管体的截面形状可以是圆形、方形、切角多边形、弧角多边形或其他多边形，具体形状可以根据工程需要而设计。

采用上述桩套管进行施工的优选流程为：清理场地——贯入桩套管——闭合瓣片——拔出内套管——放置钢筋笼，浇筑混凝——拔插外套管。施工要点如下：将内套管置于外套管内，通过锤击、振动或静压设备，将其贯入到土体中，内套管下端通过铰链连有可闭合式瓣片。在双套管贯入过程中，土体被切割进入内套管空腔内，此时由于瓣片没有受到被切割土体的顶推作用，瓣片处于张开状态。

当双套管贯入至设计标高后，提升瓣片上的钢绞线（钢绞线与瓣片通过铰链连接在一起），此时瓣片在钢绞线拉力作用下，切割内套管内的土体，逐渐向里闭合、收拢。为了保证瓣片闭合时能完全封闭内套管，限制瓣片的转动角度，在内套管内部下端可按照实际完全闭合时瓣片的角度设置一些止动块。在提升钢绞线时，提升拉力可能会将整个内套管拔出，从而导致瓣片不能完全向里闭合、收拢，在内、外套管顶部同一高度处，插入栓杆，将内、外套管固定在一起。内套管瓣片完全闭合后，将栓杆拔出，分离内、外套管。

将内套管从外套管中拔出，在这过程中，保持内瓣片处于闭合状态。内套管及其中的土体拔出之后，外套管之内就形成了设计所需的桩孔，然后在桩孔内放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出外套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。

总之，本发明的桩套管由内套管和外套管组成，内套管下端连有可闭合式瓣片，能大幅度降低传统灌注桩的挤土效应，减小其带来的危害。本发明的灌注桩施工方法，相比传统灌注桩带来的挤土效应危害更小，同时沉桩阻力较小，容易成孔，能广泛应用于建筑、道路、港口工程等领域的地基处理。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种灌注桩桩套管，其特征在于，包括内部中空两端开口的第一管体，套装在第一管体内的第二管体，可转动联接于第二管体下端的若干个瓣片，以及一端活动联接于瓣片上、另一端伸出第二管体上端的绳体；所述第一管体和第二管体之间设有可拆卸的栓杆。

2.如权利要求1所述的灌注桩桩套管，其特征在于，所述第二管体的下端设置有限定瓣片移动角度的止动块。

3.如权利要求1所述的灌注桩桩套管，其特征在于，所述第一管体的下端向轴线收拢，形成一倒锥体形的端部。

4.如权利要求1至3任一项所述的灌注桩桩套管，其特征在于，所述第二管体和第一管体之间具有间隙，第一管体内壁和/或第二管体外壁设有便于两管体相对移位的运动机构。

5.如权利要求4所述的灌注桩桩套管，其特征在于，所述运动机构为固定在第二管体外壁上的滚轮。

6.如权利要求1至3任一项所述的灌注桩桩套管，其特征在于，沿第一管体的长度方向，在其内壁设有轮槽，所述第二管体的外壁设有沿所述轮槽滚动的滚轮。

7.如权利要求1至3任一项所述的灌注桩桩套管，其特征在于，沿第二管体的长度方向，在其外壁设有轮槽，所述第一管体的内壁设有沿所述轮槽滚动的滚轮。

8.一种灌注桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、清理场地；

S2、贯入权利要求1至7任一项所述的灌注桩桩套管；

S3、通过绳体闭合瓣片；

S4、拔出第二管体；

S5、放置钢筋笼，浇筑混凝土；

S6、拔出第一管体。

9.如权利要求8所述的灌注桩的施工方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S21、通过栓杆第一管体和第二管体固定；

S31、待瓣片闭合后，拔出栓杆，进行步骤S4至S6的操作。