CN103732830A - 桩端承载力得到强化的复合桩及利用此的复合桩埋入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在PHC桩的桩端形成承载层贯入用插入管并将其插入到钻孔于地基的钻孔之后，通过锤击或轻打使PHC桩被贯入到钻孔下部的承载层时，贯入阻抗较小的承载层贯入用插入管穿过在钻孔的挖掘过程中产生的钻孔底部的沉渣和残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层而安置到钻孔下部的强度坚硬的承载层，由此能够确保出色的桩端承载力的桩端承载力得到强化的复合桩及利用此的复合桩埋入方法。

Description

桩端承载力得到强化的复合桩及利用此的复合桩埋入方法
技术领域
本发明涉及桩端承载力得到强化的复合桩，尤其涉及在预应力高强混凝土（PHC）桩的桩端形成承载层贯入用插入管并将其插入到在地基上钻出的钻孔之后，通过锤击或轻打使PHC桩插入到钻孔下部的承载层时，能够减小承载层贯入用插入管的贯入阻抗的同时，经过因形成钻孔而在钻孔下部形成的强度变弱的承载层之后安置到钻孔下部的强度坚硬的承载层，从而能够确保出色的桩端承载力的桩端承载力得到强化的复合桩及利用此的复合桩埋入方法。
背景技术
通常，混凝土桩基础施工方法分为在工厂制造桩之后使用的PHC桩施工方法和在现场直接制造桩之后施工的现场浇注桩施工方法。其中，PHC桩施工方法可分为锤击PHC桩施工方法和埋入PHC桩施工方法，这些施工方法根据各个施工现场的状况或用途而适宜地选择，其中所述锤击PHC桩施工方法为将PHC桩直接锤击设置于地基的施工方法，所述埋入PHC桩施工方法为向利用螺旋钻（screw auger）等挖掘设备挖掘出的钻孔注入水泥浆，并在所述钻孔中插入PHC桩之后，利用桩锤向PHC桩的头部进行轻打并养护的施工方法。
所述锤击PHC桩施工方法分为直接捶打PHC桩的方式和预先挖掘后直接捶打的方式，由于因PHC桩的捶打而产生的振动，周边地基被牢固地打实，因而具有提高承载力的优点，然而，因较强的捶打而导致施工中产生的噪音和振动变大，因而存在在市中心和相邻于牲口棚的农村地区的使用受限等缺点。
为了抑制在对所述PHC桩进行施工时产生的噪音、振动的问题而使用埋入PHC桩施工方法，相对于锤击PHC桩施工方法而言，所述埋入PHC桩施工方法可以在低噪音、低振动的状态下对PHC桩进行施工，然而，在利用螺旋钻等挖掘设备挖掘钻孔的期间，沉渣（slime）残留于钻孔的底部，同时钻孔下部的地基也因应力松弛而相比原来的地基其强度变弱，从而存在PHC桩的桩端承载力变小的缺点，因此在埋入PHC桩施工方法中，为了在施工费用相对承载力的方面确保经济性，提高埋入PHC桩的桩端承载力的施工非常重要。
通常，PHC桩的桩端承载力Qp如下式那样通过作用于PHC桩桩端的每单位面积的桩端承载力qp和PHC桩桩端面积Ap的乘积来计算，其中每单位面积的桩端承载力通过作用于PHC桩桩端的铅直应力σv和由安置有PHC桩桩端的砂土的内摩擦角确定的承载力系数Nq的乘积来计算。
Qp=qpAp=（σvNq）Ap
因此，为了加大PHC桩的桩端承载力，需要增加PHC桩的桩端面积Ap或提高作用于PHC桩桩端的每单位面积的桩端承载力qp，PHC桩的每单位面积的桩端承载力可通过加深PHC桩的贯入深度或者将PHC桩桩端安置到坚硬的承载层而提高。
并且，最近，在韩国授权专利第0661123号中，为提高埋入桩的桩端承载力而利用加固板的头部扩张混凝土桩获得了专利权。
在先授权的专利是通过在PHC桩的前端上安装桩端扩张加固板而扩大PHC桩的桩端面积的构成，PHC桩的桩端承载力可通过增加与因轻打而被压缩的沉渣接触的桩端面积或者增加通过沉渣而与残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层接触的桩端面积来提高，然而由于随着桩端面积的增加，贯入导致的阻抗也相应变大，因此，在进行轻打时，PHC桩的桩端将会被安置于被压缩的沉渣的上部而不能穿过沉渣，即便对PHC桩进行锤击，桩端扩张加固板也难以穿过沉渣和残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层而到达至钻孔下部的强度坚硬的承载层，所以实质上对于桩端承载力的提高而言存在局限性，不能获得优异的桩端承载力。
此外，当以很大的力量锤击PHC桩，以使桩端扩张加固板穿过形成在钻孔底部的沉渣和残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层而到达至钻孔下部的强度坚硬的承载层时，由于锤击时产生的噪音和振动变大而引起民怨，因此存在在市中心和相邻于牲口棚的农村地区难以施工的问题。
此外，由于将PHC桩插入到被钻孔得比桩端扩张加固板更宽的钻孔，所以PHC桩的外径和钻孔内径之间的空间较宽而导致充填于钻孔的水泥浆的量增加，因此存在施工费用上升而导致经济性下降的问题。
发明内容
技术问题
本发明是考虑到如上所述的以往的诸多问题而提出的，本发明的目的在于提供如下的桩端承载力得到强化的复合桩及利用此的复合桩埋入方法，即，在PHC桩的桩端安装承载层贯入用插入管之后插入到钻孔，然后在进行轻打时，随着贯入的阻抗的减小，使承载层贯入用插入管容易地穿过残留于钻孔的沉渣和残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层而到达至钻孔下部的强度坚硬的承载层，从而使轻打时产生的噪音和振动最小化，使得在城市中心地区也可以进行施工。
此外，本发明的另一目的在于提供如下的桩端承载力得到强化的复合桩及利用此的复合桩埋入方法，即，承载层贯入用插入管贯入到残留有沉渣的钻孔下部的强度坚硬的承载层而被安置的同时，与承载层之间的摩擦力变大，且承载层贯入用插入管因管内土而被闭塞，据此可以提高PHC桩的桩端承载力。
此外，本发明的又一目的在于提供如下的桩端承载力得到强化的复合桩及利用此的复合桩埋入方法，即，形成于PHC桩的前端的承载层贯入用插入管形成为小于或等于PHC桩的外径，从而钻孔内径与PHC桩的外径之间的空间较窄，据此可减少充填于钻孔的水泥浆的量，减少施工费用而提高经济性。
技术方案
本发明的桩端承载力得到强化的复合桩的特征在于包含：PHC桩，具备桩靴板且具备结合于所述桩靴板而被拉紧的PC钢线，并对所述PC钢线浇注混凝土之后进行养护而制成；承载层贯入用插入管，固定于所述PHC桩的桩靴板，并根据轻打而穿过残留于钻孔的沉渣和钻孔下部的强度变弱的承载层而安置到钻孔下部的强度坚硬的承载层，以强化桩端承载力。
本发明的桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法的特征在于包含如下步骤：形成承载层贯入用插入管固定于PHC桩的桩靴板的复合桩；对于待插入所述复合桩的地基用挖掘设备进行挖掘而形成钻孔；将水泥浆充填到所述钻孔，与钻孔内部的地基进行混合；将复合桩插入到所述水泥浆和地基被混合的钻孔；对插入于所述钻孔的复合桩进行轻打，以使复合桩的承载层贯入用插入管穿过形成于钻孔底部的沉渣和残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层之后贯入到钻孔下部的强度坚硬的承载层而被安置；使充填于插入在所述钻孔的复合桩的外周面和钻孔以及壳体内周面之间的空间的水泥浆固化。
发明效果
根据本发明，在PHC桩的前端安装承载层贯入用插入管之后插入到钻孔，然后在进行轻打时，随着贯入的阻抗的减小，承载层贯入用插入管容易地穿过残留于钻孔的沉渣和残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层而到达至钻孔下部的强度坚硬的承载层，从而通过较小的轻打能量和较少的打击次数使轻打时产生的噪音和振动最小化，进而不仅能够在城市中心地区容易进行施工，而且还具有能够缩短工期的优点。
并且，根据本发明，承载层贯入用插入管贯入到残留有沉渣的钻孔下部的强度坚硬的承载层而被安置的同时，与承载层之间的摩擦力变大，且承载层贯入用插入管因管内土而被闭塞，据此可以提高PHC桩的桩端承载力，因此对于用户而言，不仅可提高产品的可靠性，而且可使施工的桩的数量减少，进而节省施工费用，具有可提高经济性的优点。
并且，根据本发明，与为了提高桩的桩端承载力而使用桩端扩张加固板从而大幅增加充填于钻孔的水泥浆的量的授权专利第0661123号不同地，形成于PHC桩的前端的承载层贯入用插入管形成为小于或等于PHC桩的外径，从而钻孔内径与PHC桩的外径之间的空间较窄，据此可减少充填于钻孔的水泥浆的量，进而减少施工费用，具有可提高经济性的优点。
附图说明
图1为本发明第一实施例的分解立体图。
图2为本发明第一实施例的立体图。
图3为本发明第一实施例的剖视图。
图4为本发明第一实施例的另一实施例的剖视图。
图5为本发明第一实施例的又一实施例的剖视图。
图6为本发明第一实施例的又一实施例的剖视图。
图7为本发明第一实施例的又一实施例的立体图。
图8为图7的剖视图。
图9为本发明第一实施例的又一实施例的立体图。
图10为图9的底面结构图。
图11为本发明第二实施例的分解立体图。
图12为本发明第二实施例的立体图。
图13为本发明第二实施例的剖视图。
图14为本发明第二实施例的另一实施例的剖视图。
图15为本发明第二实施例的又一实施例的剖视图。
图16为本发明第二实施例的又一实施例的剖视图。
图17为本发明第二实施例的又一实施例的立体图。
图18为图17的剖视图。
图19为本发明第二实施例的又一实施例的立体图。
图20为图19的底面结构图。
图21至图22为本发明第一实施例、第二实施例的施工过程图。
图23至图24为本发明第一实施例、第二实施例的复合桩的埋入状态图。
图25至图26为本发明实施例的复合桩的载荷试验结果曲线图。
*附图主要部分的符号说明*
100、100′：复合桩              110：PHC桩
120：连接板                     130：承载层贯入用插入管
140：加固部件                   150：沉渣排出口
150′：空间                     160：内插式加固部件
具体实施方式
以下，依据附图来详细说明本发明。图1为本发明第一实施例的分解立体图，图2为本发明第一实施例的立体图。
本发明的桩端承载力得到强化的复合桩100包含PHC桩110和承载层贯入用插入管130，所述PHC桩110具备桩靴板（shoe plate）111且具备结合于所述桩靴板111而被拉紧的预应力混凝土用（PC）钢线112，且对所述PC钢线112浇注混凝土之后进行养护而制成所述PHC桩110，所述承载层贯入用插入管130固定于所述PHC桩110的桩靴板111，并根据轻打而穿过残留于钻孔11的沉渣12和钻孔11下部的强度变弱的承载层13而安置到钻孔11下部的强度坚硬的承载层14，以强化桩端承载力。对此进一步详细说明如下。
本发明的复合桩100还包含加固部件140，该加固部件140固定于所述承载层贯入用插入管130的上端部和桩靴板111，以加固承载层贯入用插入管130。
本发明的复合桩100还包含沉渣排出口150，至少一个沉渣排出口150以辐射状贯穿形成于所述承载层贯入用插入管130的上端部，以用于排出沉渣12。
本发明的复合桩100还包含内插式加固部件160，该内插式加固部件160固定于所述承载层贯入用插入管130的内表面，以防止承载层贯入用插入管130的变形，并用于增大由管内土引起的承载层贯入用插入管130的闭塞效果。
优选地，所述内插式加固部件160其截面为一字（-）形状、十字（+）形状、*形状、#形状中的任意一个形状。
加固部件140还包含用于结合承载层贯入用插入管130的结合槽141，以在所述承载层贯入用插入管130与桩靴板111之间形成用于排出沉渣12的空间150′。
优选地，所述承载层贯入用插入管130由钢管、“H”型钢、“+”型钢形成。
优选地，所述承载层贯入用插入管130的长度为钻孔于地基10的钻孔的直径的0.5～3倍。
优选地，所述承载层贯入用插入管130的直径形成为大于PHC桩110的中空部的直径且小于PHC桩110的外径的1.2倍。
以下，对如上构成的本发明的复合桩100的制造过程进行说明。
首先，如图3所示，将PC钢线112的端部结合到桩靴板111的结合孔111a并移至拉伸孔111b，在这种状态下将所述桩靴板111移动至拉伸装置（未图示）以拉紧PC钢线112，然后浇注混凝土并进行养护，由此形成PHC桩110，此时所述PHC桩110用通常的方法形成。
在如上形成的PHC桩110的桩靴板111上固定承载层贯入用插入管130，此时所述承载层贯入用插入管130优选为通过焊接而与桩靴板111固定，而且如图4所示，可利用加固部件140对所述承载层贯入用插入管130的内表面和桩靴板111以及承载层贯入用插入管130的外表面和桩靴板111进行加固。
在此，如图5所示，在所述承载层贯入用插入管130的上端部还可以以辐射状形成有至少一个沉渣排出口150，而且如图6所示，也可以在承载层贯入用插入管130形成沉渣排出口150的状态下利用加固部件140进行加固，而且如图7至图8所示，可以将承载层贯入用插入管130结合到所述加固部件140的结合槽141而在承载层贯入用插入管130与桩靴板111之间形成用于排出沉渣12的空间150′。
并且，如图9至图10所示，在承载层贯入用插入管130的内表面固定（-）、（+）、（*）、（#）形状中的任意一个形状的内插式加固部件160，以在将所述承载层贯入用插入管130贯入钻孔11下部的强度坚硬的承载层14时，防止承载层贯入用插入管130变形，并增大由管内土引起的承载层贯入用插入管130的闭塞效果，由此完成复合桩100的制造。
并且，如图11至图12所示，本发明的桩端承载力得到强化的复合桩100′包含PHC桩110和连接板120以及承载层贯入用插入管130，所述PHC桩110具备桩靴板（shoe plate）111且具备结合于所述桩靴板111而被拉紧的PC钢线112，且对所述PC钢线112浇注混凝土之后进行养护而形成所述PHC桩110，所述连接板120固定于承载层贯入用插入管130的头部且利用螺栓B或焊接而结合于桩靴板111，以防止因施加于PHC桩110的轻打能量而导致的承载层贯入用插入管130的变形，且使施加于所述PHC桩110的轻打能量安全地传递至承载层贯入用插入管130，所述承载层贯入用插入管130固定于所述连接板120，并根据轻打而穿过残留于钻孔11的沉渣12和钻孔11下部的强度变弱的承载层13而安置到钻孔11下部的强度坚硬的承载层14，以强化桩端承载力。对此进一步详细说明如下。
复合桩100′还包含加固部件140，该加固部件140固定于所述承载层贯入用插入管130的上端部和连接板120，以加固承载层贯入用插入管130。
复合桩100′还包含沉渣排出口150，至少一个沉渣排出口150以辐射状贯穿形成于所述承载层贯入用插入管130的上端部，以用于排出沉渣12。
复合桩100′还包含内插式加固部件160，该内插式加固部件160固定于所述承载层贯入用插入管130的内表面，以防止承载层贯入用插入管130的变形，并用于增大由管内土引起的承载层贯入用插入管130的闭塞效果。
优选地，所述内插式加固部件160其截面为一字（-）形状、十字（+）形状、*形状、#形状中的任意一个形状。
加固部件140还包含用于结合承载层贯入用插入管130的结合槽141，以在所述承载层贯入用插入管130与桩靴板111之间形成用于排出沉渣12的空间150′。
优选地，所述承载层贯入用插入管130由钢管、“H”型钢、“+”型钢形成。
优选地，所述承载层贯入用插入管130的长度为钻孔于地基10的钻孔的直径的0.5～3倍。
优选地，所述承载层贯入用插入管130的直径形成为大于PHC桩110的中空部的直径且小于PHC桩110外径的1.2倍。
以下，对如上构成的本发明的复合桩100′的制造过程进行说明。
首先，如图13所示，将PC钢线112的端部结合到桩靴板111的结合孔111a并移至拉伸孔111b，在这种状态下将所述桩靴板111移动至拉伸装置（未图示）以拉紧PC钢线112，然后浇注混凝土并进行养护，由此形成PHC桩110，此时所述PHC桩110用通常的方法形成。
在紧贴于如上形成的PHC桩110的桩靴板111的承载层贯入用插入管130的头部上固定连接板120，此时所述承载层贯入用插入管130优选为通过焊接而与连接板120固定，而且在所述连接板120应贯穿形成有通孔121，该通孔121与所述桩靴板111的结合孔111a位于同一直线上。
在所述连接板120固定于承载层贯入用插入管130的头部之后，将所述连接板120紧贴到桩靴板111，以使连接板120的通孔121和桩靴板111的结合孔111a在同一直线上连通，在这种状态下将螺栓B结合到所述连接板120的通孔121，然后沿一个方向旋转以将螺栓B连接到结合孔111a，由此使连接板120紧贴地结合于桩靴板111，或者使所述连接板120紧贴到桩靴板111，然后对此进行焊接，据此连接板120将结合于桩靴板111。
在此，如图14所示，可利用加固部件140对所述承载层贯入用插入管130的内表面和桩靴板111以及承载层贯入用插入管130的外表面和桩靴板111进行加固，而且如图15所示，在所述承载层贯入用插入管130的上端部还可以以辐射状形成有至少一个沉渣排出口150，而且如图16所示，也可以在承载层贯入用插入管130形成沉渣排出口150的状态下利用加固部件140进行加固，而且如图17至图18所示，可以将承载层贯入用插入管130结合到所述加固部件140的结合槽141而在承载层贯入用插入管130与桩靴板111之间形成用于排出沉渣12的空间150′。
并且，如图19至图20所示，在承载层贯入用插入管130的内表面固定（-）、（+）、（*）、（#）形状中的任意一个形状的内插式加固部件160，以在将所述承载层贯入用插入管130贯入钻孔11下部的强度坚硬的承载层14时，防止承载层贯入用插入管130变形，并增大由管内土引起的承载层贯入用插入管130的闭塞效果，由此完成复合桩100′的制造。
当欲将通过上述的过程制得的复合桩100、100′埋入到地基10时，如图21至图22所示，将待插入所述复合桩100、100′的地基10用挖掘设备进行挖掘而形成钻孔11，其中，所述钻孔11优选为以1.1～1.2倍于复合桩100、100′的外径的大小形成，在所述钻孔11的底面形成沉渣12。
钻孔11的深度越深且地基10的强度越小，所述沉渣12的厚度则变得越厚，当利用如螺旋钻20一样的挖掘设备，在地基10上形成钻孔11时，钻孔11下部的强度变弱的区域也会根据承载层的种类变得不同，对于风化岩而言，从钻孔11的底部至钻孔11的直径的大致3倍为止其强度变弱，对于软岩而言，从钻孔11的底部至钻孔11的直径的大致0.5倍为止其强度变弱，因此所述复合桩100、100′的承载层贯入用插入管130优选为根据地基的种类而以0.5～3倍于钻孔11的直径的长度形成。
这是因为，如果承载层贯入用插入管130的长度过短，则截面积相比于承载层贯入用插入管130更大而贯入阻抗较大的PHC桩110需要穿过残留于钻孔11的沉渣12和残留有沉渣12的钻孔11下部的强度变弱的承载层13，从而使轻打时消耗的能量以及轻打次数不必要地变多，而且与此相反，如果承载层贯入用插入管130的长度过长，则在承载层贯入用插入管130贯入钻孔11下部的强度坚硬的承载层14时，截面积大的PHC桩110不会紧贴于钻孔11的底部，而是处于浮置在钻孔11的状态，从而有可能导致桩端承载力变小，而且承载层贯入用插入管130的材料费较贵，因此是非经济的。
并且，在所述地基10如砂子那样没有粘性或粘性较小的情况下，挖掘钻孔11时，为了防止钻孔11的内表面的砂土崩塌而使用PHC桩110的直径的1.1～1.2倍的壳体（casing）11′，因此使承载层贯入用插入管130的直径形成为大于PHC桩110的中空部直径且小于PHC桩110外径的1.2倍，由此使得能够插入到壳体11′内部。
将水泥浆30充填到所述钻孔11以及壳体11′内部时，可将水泥浆30区分为使其位于钻孔11以及壳体11′的前端部而注入的前端用水泥浆31和使其位于周面部而注入的周面用水泥浆32而进行注入，为了提高桩端承载力，所述前端用水泥浆31优选为比周面用水泥浆32维持更高的强度。
将复合桩100、100′插入到通过上述的过程充填有水泥浆30的钻孔11以及壳体11′时，水泥浆30将向复合桩100、100′的外周面与钻孔11以及壳体11′的内周面之间的空间移动而被充填。
如果对插入于所述钻孔11以及壳体11′的复合桩100、100′进行轻打，则所述复合桩100、100′的承载层贯入用插入管130穿过残留于钻孔11以及壳体11′内部的沉渣12和残留有沉渣12的钻孔11下部的强度变弱的承载层13之后贯入到钻孔11下部的强度坚硬的承载层14。
此时，在以（-）、（+）、（*）、（#）形状中的任意一个形状固定于所述承载层贯入用插入管130的内表面的内插式加固部件160和承载层贯入用插入管130穿过沉渣12和钻孔11下部的强度变弱的承载层13时，产生承载层贯入用插入管130的内表面的内插式加固部件160与位于承载层贯入用插入管130的管内土之间的摩擦力且有效摩擦面积增加，从而使由管内土引起的承载层贯入用插入管130的闭塞效果增大，进而使承载层贯入用插入管130的前端地基与周围地基的打实程度提高，因此可以进一步增加复合桩100、100′的桩端承载力与周面摩擦力，而且在轻打PHC桩110时，可防止承载层贯入用插入管130弯曲或变形。
并且，在位于所述承载层贯入用插入管130内部的沉渣12朝PHC桩110中心的中空部被排出的同时，没有被排出至PHC桩110的中空部的沉渣12容易地通过以辐射状形成于承载层贯入用插入管130的上端部的沉渣排出口150以及形成于承载层贯入用插入管130与桩靴板111之间的空间150′被排出至钻孔11，因此根据承载层贯入用插入管130仅被坚硬的砂土充填而使管内土的刚性变大，而且由于贯入阻抗的减少，所以即便进行轻打，也能够使承载层贯入用插入管130容易地贯入到钻孔11下部的强度坚硬的承载层14，从而使承载层贯入用插入管130内部的管内土与承载层贯入用插入管130之间的摩擦变大，且使管内土与PHC桩110的桩靴板111之间的接地压力变大，进而能够提高复合桩100、100′的桩端承载力。
特别是，当将直径大于PHC桩110的承载层贯入用插入管130安装在PHC桩110的前端时，如果如授权专利第0661123号那样使用桩端扩张加固板而没有在承载层贯入用插入管130与桩靴板111之间形成空间150′，则所述桩端扩张加固板与位于承载层贯入用插入管130的管内土之间的接地压力面积变大，从而使复合桩100、100′的贯入阻抗变大，然而，如果在承载层贯入用插入管130与桩靴板111之间形成空间150′，则接地压力仅作用于面积小于桩端扩张加固板的桩靴板111与管内土之间，因此复合桩100、100′的贯入阻抗变小，进而使承载层贯入用插入管130容易贯入到强度坚硬的承载层14，同时发挥桩端承载力的管内土的截面积也变大，因此使得桩端承载力能够得到提高。
在此，对于所述复合桩100′的连接板120，以通过螺栓的紧固而与桩靴板111结合的情形进行了说明，然而可以通过焊接而使其固定，从而防止上端部固定有连接板120的承载层贯入用插入管130根据施加于PHC桩110的能量而发生变形的同时，将施加于PHC桩110的能量有效地传递至承载层贯入用插入管130，并且，也可以通过由加固部件140固定所述承载层贯入用插入管130的上端部和桩靴板111以及承载层贯入用插入管130的上端部和连接板120，从而防止承载层贯入用插入管130根据施加于PHC桩110的能量而发生变形的同时，将施加于PHC桩110的能量有效地传递至承载层贯入用插入管130。
当通过上述的过程，复合桩100、100′的PHC桩110的桩靴板11被紧贴到钻孔11的底面的同时，承载层贯入用插入管130贯入到钻孔11下部的强度坚硬的承载层14而被安置时，使朝复合桩100、100′的外周面与钻孔11以及壳体11′的内周面之间的空间移动而被充填的前端用水泥浆31和周面用水泥浆32固化，由此完成复合桩100、100′的埋入过程。
如图23至图24所示，所述复合桩100、100′的承载层贯入用插入管130贯入到钻孔11下部的强度坚硬的承载层14而被安置，从而可提高复合桩100、100′的桩端承载力，进而可稳定地支撑作用于PHC桩110的上部的荷重。
并且，如图25至图26所示，为了调查如上那样被埋入的复合桩100、100′的桩端承载力特性而进行两次现场桩载荷试验，其结果对于风化岩而言，安装有具有PHC桩110外径的1倍的长度的承载层贯入用插入管130的复合桩100、100′相比于没有安装承载层贯入用插入管130的PHC桩110，将埋入桩的桩端承载力发挥出了1.5倍，对于软岩层而言，安装有具有PHC桩110外径的1倍和2倍的长度的承载层贯入用插入管130的复合桩100、100′相比于没有安装承载层贯入用插入管130的PHC桩110，埋入桩的桩端承载力表现出了2倍和2.8倍，因此所述复合桩100、100′可以减少桩的设置数量而有助于节省施工费用。
如上所述，虽然通过限定的实施例和附图对本发明进行了说明，然而在本说明书和权利要求书中所使用的术语或词语不能限定地解释为通常的或词典上的意思，应当按照符合本发明技术思想的意思和概念来解释。因此，记载于本说明书的实施例和附图中所示的构成仅仅是本发明的一实施例，并不能代替本发明的所有技术思想，因此应当理解，在不脱离本发明的权利要求书所请求的保护范围的情况下，可具有多种等同物和变形例。

Claims (22)

1.一种桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于包含：
PHC桩，具备桩靴板且具备结合于所述桩靴板而被拉紧的PC钢线，并对所述PC钢线浇注混凝土之后进行养护而制成；
承载层贯入用插入管，固定于所述PHC桩的桩靴板，并根据轻打而穿过残留于钻孔的沉渣和钻孔下部的强度变弱的承载层而安置到钻孔下部的强度坚硬的承载层，以强化桩端承载力。
2.一种桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于包含：
PHC桩，具备桩靴板且具备结合于所述桩靴板而被拉紧的PC钢线，并对所述PC钢线浇注混凝土之后进行养护而制成；
连接板，固定于承载层贯入用插入管的头部且利用螺栓或焊接而结合于桩靴板，以防止因施加于PHC桩的轻打能量而导致的承载层贯入用插入管的变形，且使施加于所述PHC桩的轻打能量安全地传递至承载层贯入用插入管；
承载层贯入用插入管，固定于所述连接板，并根据轻打而穿过残留于钻孔的沉渣和钻孔下部的强度变弱的承载层而安置到钻孔下部的强度坚硬的承载层，以强化桩端承载力。
3.如权利要求1所述的桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于还包含：加固部件，固定于所述承载层贯入用插入管的上端部和桩靴板，以加固承载层贯入用插入管。
4.如权利要求2所述的桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于还包含：加固部件，固定于所述承载层贯入用插入管的上端部和连接板，以加固承载层贯入用插入管。
5.如权利要求1或2所述的桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于还包含：沉渣排出口，至少一个沉渣排出口以辐射状贯穿形成于所述承载层贯入用插入管的上端部，以用于排出沉渣。
6.如权利要求1或2所述的桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于还包含：内插式加固部件，固定于所述承载层贯入用插入管的内表面，以防止承载层贯入用插入管的变形，并用于增大由管内土引起的承载层贯入用插入管的闭塞效果。
7.如权利要求6所述的桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于，所述内插式加固部件的截面为一字形状、十字形状、*形状、#形状中的任意一个形状。
8.如权利要求3或4所述的桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于加固部件还包含用于结合承载层贯入用插入管的结合槽，以在所述承载层贯入用插入管与桩靴板之间形成用于排出沉渣的空间。
9.如权利要求1或2所述的桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于，所述承载层贯入用插入管由钢管、“H”型钢、“+”型钢形成。
10.如权利要求1或2所述的桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于，所述承载层贯入用插入管的长度形成为钻孔于地基的钻孔的直径的0.5～3倍。
11.如权利要求1或2所述的桩端承载力得到强化的复合桩，其特征在于，所述承载层贯入用插入管的直径形成为大于PHC桩的中空部的直径且小于PHC桩的外径的1.2倍。
12.一种桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于包含如下步骤：
形成承载层贯入用插入管固定于PHC桩的桩靴板的复合桩；
对于待插入所述复合桩的地基用挖掘设备进行挖掘而形成钻孔；
将水泥浆充填到所述钻孔；
将复合桩插入到充填有所述水泥浆的钻孔；
对插入于所述钻孔的复合桩进行轻打，以使复合桩的承载层贯入用插入管穿过形成于钻孔底部的沉渣和残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层之后贯入到钻孔下部的强度坚硬的承载层而被安置；
使充填于插入在所述钻孔的复合桩的外周面和钻孔以及壳体内周面之间的空间的水泥浆固化。
13.一种桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于包含如下步骤：
利用螺栓或焊接将固定于承载层贯入用插入管的头部的连接板结合到PHC桩的桩靴板，以形成复合桩；
对于待插入所述复合桩的地基用挖掘设备进行挖掘而形成钻孔；
将水泥浆充填到所述钻孔；
将复合桩插入到充填有所述水泥浆的钻孔；
对插入于所述钻孔的复合桩进行轻打，以使复合桩的承载层贯入用插入管穿过形成于钻孔底部的沉渣和残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层之后贯入到钻孔下部的强度坚硬的承载层而被安置；
使充填于插入在所述钻孔的复合桩的外周面和钻孔以及壳体内周面之间的空间的水泥浆固化。
14.如权利要求12所述的桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于还包含：加固部件，固定于所述承载层贯入用插入管的上端部和桩靴板，以加固承载层贯入用插入管。
15.如权利要求13所述的桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于还包含：加固部件，固定于所述承载层贯入用插入管的上端部和连接板，以加固承载层贯入用插入管。
16.如权利要求12或13所述的桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于还包含：沉渣排出口，至少一个沉渣排出口以辐射状贯穿形成于所述承载层贯入用插入管的上端部，以用于排出沉渣。
17.如权利要求12或13所述的桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于还包含：内插式加固部件，固定于所述承载层贯入用插入管的内表面，以防止承载层贯入用插入管的变形，并用于增大由管内土引起的承载层贯入用插入管的闭塞效果。
18.如权利要求17所述的桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于，所述内插式加固部件的截面为一字形状、十字形状、*形状、#形状中的任意一个形状。
19.如权利要求14或15所述的桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于加固部件还包含用于结合承载层贯入用插入管的结合槽，以在所述承载层贯入用插入管与桩靴板之间形成用于排出沉渣的空间。
20.如权利要求12或13所述的桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于，所述承载层贯入用插入管由钢管、“H”型钢、“+”型钢形成。
21.如权利要求12或13所述的桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于，所述承载层贯入用插入管的长度形成为钻孔于地基的钻孔的直径的0.5～3倍。
22.如权利要求12或13所述的桩端承载力得到强化的复合桩的埋入方法，其特征在于，所述承载层贯入用插入管的直径形成为大于PHC桩的中空部的直径且小于PHC桩的外径的1.2倍。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104929116A (zh) * 2015-06-11 2015-09-23 中交四航局港湾工程设计院有限公司 水下工程精准沉桩桩基结构及水下滑道桩基结构施工方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101466068B1 (ko) * 2013-01-28 2014-11-27 주식회사 파일웍스 선단 지지력이 강화된 복합 말뚝 및 이를 이용한 복합 말뚝 매입공법
KR101484067B1 (ko) * 2014-05-19 2015-01-21 시지엔지니어링(주) 경타 관입성과 선단지지력 향상을 위한 임플란트 파일을 갖는 복합 말뚝
KR101639725B1 (ko) * 2014-07-10 2016-07-18 시지엔지니어링(주) 말뚝과 임플란트 파일 간의 결합력을 향상시키기 위한 와셔를 갖는 복합말뚝
KR101655202B1 (ko) * 2014-07-10 2016-09-09 시지엔지니어링(주) 다양한 결합방식의 임플란트 파일을 갖는 복합말뚝
KR101618632B1 (ko) * 2014-10-29 2016-05-10 시지엔지니어링(주) 경타 관입성과 선단 지지력 향상을 위한 임플란트 파일을 갖는 복합말뚝
KR101566774B1 (ko) * 2015-01-19 2015-11-16 (주)모비덤 스크류파일 선단을 경질지반에 정착시킨 구조물 기초보강방법
KR101829812B1 (ko) * 2015-12-30 2018-02-20 (주)나다건설 마이크로파일 기초시스템 및 마이크로파일 기초 제작 방법
KR101692360B1 (ko) * 2016-01-07 2017-01-17 백종환 선단지지관이 구비된 phc말뚝 및 분사기를 이용한 그 시공방법
KR200482746Y1 (ko) 2016-08-26 2017-03-02 노진표 Phc 파일의 스마트 보강 부재
KR200483207Y1 (ko) 2016-08-26 2017-05-02 노진표 Phc 파일의 보강 부재
KR20180000661U (ko) 2017-02-22 2018-03-07 노진표 스마트 보강 부재
KR102629212B1 (ko) 2022-06-03 2024-01-25 대영스틸산업주식회사 말뚝상단과 하단을 확장 보강한 프리캐스트 복합말뚝구조 및 이의 시공방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11181759A (ja) * 1997-12-19 1999-07-06 Oak:Kk 鋼管杭
CN1355355A (zh) * 2002-01-04 2002-06-26 张国梁 混凝土桩的施工方法
CN1458346A (zh) * 2003-04-30 2003-11-26 立基工程有限公司 一种嵌岩组合桩及其施工方法
KR100720946B1 (ko) * 2006-09-12 2007-05-25 (주)한맥기술 콘크리트 말뚝과 강관 말뚝의 접합구조를 갖는 복합 말뚝
KR101039042B1 (ko) * 2010-07-22 2011-06-03 강명석 말뚝의 보강구조물
KR101039554B1 (ko) * 2010-11-08 2011-06-09 이승수 현장타설말뚝과 매입말뚝을 결합한 혼합말뚝 및 그 시공방법
CN202247858U (zh) * 2011-07-26 2012-05-30 杭州固华复合材料科技有限公司 一种高耐久性管桩

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11181759A (ja) * 1997-12-19 1999-07-06 Oak:Kk 鋼管杭
CN1355355A (zh) * 2002-01-04 2002-06-26 张国梁 混凝土桩的施工方法
CN1458346A (zh) * 2003-04-30 2003-11-26 立基工程有限公司 一种嵌岩组合桩及其施工方法
KR100720946B1 (ko) * 2006-09-12 2007-05-25 (주)한맥기술 콘크리트 말뚝과 강관 말뚝의 접합구조를 갖는 복합 말뚝
KR101039042B1 (ko) * 2010-07-22 2011-06-03 강명석 말뚝의 보강구조물
KR101039554B1 (ko) * 2010-11-08 2011-06-09 이승수 현장타설말뚝과 매입말뚝을 결합한 혼합말뚝 및 그 시공방법
CN202247858U (zh) * 2011-07-26 2012-05-30 杭州固华复合材料科技有限公司 一种高耐久性管桩

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104929116A (zh) * 2015-06-11 2015-09-23 中交四航局港湾工程设计院有限公司 水下工程精准沉桩桩基结构及水下滑道桩基结构施工方法

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