CN104196016A - 梅花形水泥土搅拌高强度承载桩及成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种垂直度好、抗倾斜能力好、具有满负荷承载能力的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩及成形方法，包括水泥土搅拌桩，所述水泥土搅拌桩的两端面及桩身由多朵梅花花瓣相连构成，一根或多根混凝土水泥桩位于梅花形水泥土搅拌高强度承载桩身内。优点：一是多角分布的梅花型水泥土桩由于桩基的承载面积大、承载支撑点呈梅花形分布，因而桩基的稳定性好；二是由多角形梅花花瓣构成的桩身处于软土地基时，其夹角相等的多朵梅花花瓣桩身犹如三柱凸起顶柱作用在软土地基壁上，确保了水泥土桩在软土地基中不倾斜、垂直竖立；三是由于多轴钻杆钻头沿导向架边下沉边搅拌、边喷浆，其下沉搅拌的方向相反，因而能够使水泥浆与土充分均匀融为一体，确保了所成型水泥土桩的桩身强度高。

Description

梅花形水泥土搅拌高强度承载桩及成形方法
技术领域
本发明涉及一种垂直度好、抗倾斜能力好、具有满负荷承载能力的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩及成形方法，属水泥钻孔桩制造领域。 
背景技术
CN1632233 A、名称“双向搅拌桩的成桩操作方法”，a：整平场地； b：双向搅拌桩机定位：起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中； c：搅拌下沉：启动双向搅拌桩机，使双向搅拌桩机钻杆沿导向架向下切土，开启送浆泵，向土体喷水泥浆，双向搅拌桩机钻杆上分别正、反向旋转 的叶片同时旋转搅拌水泥土； d：双向搅拌桩机钻杆持续下沉并搅拌水泥土，直到设计深度； e：搅拌提升的同时，双向搅拌桩机钻杆上正反向旋转的叶片继续搅拌水泥土； f：提升、搅拌到地表或设计标高以上50cm，完成双向搅拌水泥土搅拌桩的施工。其不足之处：一是背景技术成型的桩仍为单柱水泥土桩，处于软土地基的单柱水泥土桩由于桩基面积小、桩四周土质稀软、垂直靠撑力不足以支撑单柱水泥土桩保持垂直，因而极易造成所成型的单柱水泥土桩发生倾斜而报废；二是由于单柱水泥土桩中水泥浆与土的搅拌为同向搅拌，无法使水泥浆与土之间的混合无法达到均匀，因而势必造成所成型的单柱水泥土桩桩身强度低。 
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种垂直度好、抗倾斜能力好、具有满负荷承载能力的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩及成形方法。 
设计方案：为了实现上述设计目的。1、水泥土搅拌桩的两端面及桩身由多朵梅花花瓣相连构成的设计，是本发明的技术特征之一。这样设计的目的在于：由于本申请的水泥土搅拌桩的桩基（桩端面）呈多角梅花形、桩身由夹角相互相等的多朵梅花花瓣构成的整体结构，不仅桩基的支撑面大、呈多角形稳定支撑，而且处于软土中的桩身由于形成的是多角鼎足相互支撑，因而有效地解决了单柱水泥土桩极易倾斜的缺陷。2、多轴钻杆钻头通过控制器的控制，使多轴钻杆之间以相互相反的方向转动的设计，是本发明的技术特征之二。这样设计的目的在于：由于本申请的多轴钻杆钻头沿导向架边下沉边搅拌、边喷浆，其下沉搅拌方向相反，因而能够使水泥浆与土充分均匀融为一体，解决了背景技术存在的水泥浆与土搅拌不均所造成的桩柱强度低的缺陷，使所成型的水泥土搅拌桩具有垂直度好、强度高的特点。3、将一根或多根混凝土水泥桩位于梅花形水泥土搅拌高强度承载桩身内的设计，是本发明的技术特征之三。这样设计的目的在于：将一根或多根混凝土水泥桩压入梅花形水泥土搅拌高强度承载桩身时，未凝固的水泥土浆对内将混凝土桩包覆凝固、对外挤压软土，使软土的密实度增大，极大地增强了软土对水泥土搅拌桩的承载力，进而增大了混凝土桩的承载力。 
技术方案1：一种梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，包括水泥土搅拌桩，所述水泥土搅拌桩的两端面及桩身由多朵梅花花瓣相连构成，一根或多根混凝土水泥桩位于梅花形水泥土搅拌高强度承载桩身内。 
技术方案2：一种梅花形水泥土搅拌高强度承载桩的成形方法，在背景技术水泥搅拌桩施工方法的基础上：1）将梅花形分布的多轴钻杆搅拌桩机定位、对中、调平；放好多角形搅拌桩桩位后，移动多轴钻杆搅拌桩机到多角形搅拌桩位，对中，用水准仪调平；2）调整导向架垂直度：采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度，垂直度小于1.0%桩长；3）预先拌制浆液：深层搅拌机预搅下沉同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中，选用水泥标号425#普通硅酸水泥拌制浆液，水灰比控制在0.45～0.50范围，按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于160Kg；4）搅拌下沉：启动多轴深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，使多轴钻杆钻头通过控制器以相互相反的方向转动的同时，多轴钻杆钻头沿导向架边下沉边搅拌、边喷浆，使浆液和土体充分搅拌均匀；5）当多轴深层搅拌桩机下沉到设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面，即可形成梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，然后将一根或多根混凝土管桩压入梅花形水泥土搅拌高强度承载桩内即可。 
本发明与背景技术相比，一是多角分布的梅花型水泥土桩由于桩基的承载面积大、承载支撑点呈梅花形分布，因而桩基的稳定性好； 二是由多角形梅花花瓣构成的桩身处于软土地基时，其夹角相等的多朵梅花花瓣桩身犹如多柱凸起顶柱作用在软土地基壁上，确保了水泥土桩在软土地基中不倾斜、垂直竖立；三是由于多轴钻杆钻头沿导向架边下沉边搅拌、边喷浆，其下沉搅拌的方向相反，因而能够使水泥浆与土充分均匀融为一体，确保了所成型水泥土桩的桩身强度高。 
附图说明
图1是梅花形水泥土搅拌高强度承载桩立体结构示意图。 
图2是带环状凸起部的水泥土搅拌高强度承载桩的结构示意图。 
图3是水泥土搅拌高强度承载桩俯视结构示意图之一。 
图4是水泥土搅拌高强度承载桩俯视结构示意图之二。 
图5是水泥土搅拌高强度承载桩俯视结构示意图之三。 
图6是水泥土搅拌高强度承载桩俯视结构示意图之四。 
图7是水泥土搅拌高强度承载桩俯视结构示意图之五。 
图8是水泥土搅拌高强度承载桩俯视结构示意图之六。 
具体实施方式
实施例1：参照附图1-3。一种梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，包括水泥土搅拌桩1，所述水泥土搅拌桩1的两端面及桩身2由多朵梅花花瓣相连构成，一根混凝土水泥桩（实芯）3位于梅花形水泥土搅拌高强度承载桩身内。该一根混凝土管桩3既可以是预制水泥实芯桩，也可以预制空芯水泥桩，还可以用各种形状的高强度塑料柱、钢柱、钢管、型材等取代。多朵梅花花瓣之间的夹角相等或不相等。 
实施例2：一种梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，包括水泥土搅拌桩1，所述水泥土搅拌桩1的两端面及桩身2由多朵梅花花瓣相连构成，一根混凝土水泥桩（管桩）3位于梅花形水泥土搅拌高强度承载桩身内。该一根混凝土管桩3既可以是预制水泥实芯桩，也可以预制空芯水泥桩，还可以用各种形状的高强度塑料柱、钢柱、钢管、型材等取代。多朵梅花花瓣之间的夹角相等或不相等。 
实施例3：在上述实施例1或2的基础上，参照附图2-5。多朵梅花水泥土搅拌桩1桩身2有多圈凸起部4。位于多朵梅花水泥土搅拌桩1桩身2上的有多圈凸起部4之间呈间距分布。多根混凝土水泥桩（管桩）3位于梅花形水泥土搅拌高强度承载桩身内。该多根混凝土管桩3既可以是预制水泥实芯桩，也可以预制空芯水泥桩，还可以用各种形状的高强度塑料柱、钢柱、钢管、型材等取代。多朵梅花花瓣之间的夹角相等或不相等。 
实施例4：在上述实施例1或2的基础上，参照附图5。多朵梅花水泥土搅拌桩1并列排列成角形水泥土搅拌桩结构。 
实施例5：在上述实施例1或2的基础上，参照附图6。多朵梅花水泥土搅拌桩1并列排列成丁字形水泥土搅拌桩结构。 
实施例6：在上述实施例1或2的基础上，参照附图7。多朵梅花水泥土搅拌桩1并列排列成十字形水泥土搅拌桩结构。 
实施例7：在上述实施例的基础上，一种梅花形水泥土搅拌高强度承载桩的成形方法，在背景技术水泥搅拌桩施工方法的基础上：1）将梅花形分布的多轴钻杆搅拌桩机定位、对中、调平；放好多角形搅拌桩桩位后，移动多轴钻杆搅拌桩机到多角形搅拌桩位，对中，用水准仪调平；2）调整导向架垂直度：采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度，垂直度小于1.0%桩长；3）预先拌制浆液：深层搅拌机预搅下沉同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中，选用水泥标号425#普通硅酸水泥拌制浆液，水灰比控制在0.45～0.50范围，按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于120Kg；4）搅拌下沉：启动多轴深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，使多轴钻杆钻头通过控制器以相互相反的方向转动的同时，多轴钻杆钻头沿导向架边下沉边搅拌、边喷浆，使浆液和土体充分搅拌均匀；5）当多轴深层搅拌桩机下沉到设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面，即可形成梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，然后将一根或多根混凝土管桩3压入梅花形水泥土搅拌高强度承载桩内即可。 
实施例8：在上述实施例7的基础上，搅拌下沉：启动多轴深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，使多轴钻杆钻头通过控制器以相互相反的方向转动的同时，多轴钻杆钻头沿导向架边下沉边搅拌、边喷浆同时，每隔一段距离后钻头进行扩头搅拌、喷浆后再恢复原状边下沉边搅拌、边喷浆，使浆液和土体充分搅拌均匀。 
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，包括水泥土搅拌桩(1)，其特征是：所述水泥土搅拌桩(1)的两端面及桩身由多朵梅花花瓣相连构成，一根或多根混凝土水泥桩(3)位于梅花形水泥土搅拌高强度承载桩身内。
2.根据权利要求1所述的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，其特征是：多朵梅花花瓣之间的夹角相等或不相等。
3.根据权利要求1所述的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，其特征是：多朵梅花水泥土搅拌桩(1)桩身(2)有多圈凸起部(4)。
4.根据权利要求3所述的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，其特征是：位于多朵梅花水泥土搅拌桩(1)桩身(2)上的有多圈凸起部(4)之间呈间距分布。
5.根据权利要求1所述的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，其特征是：多朵梅花水泥土搅拌桩(1)并列排列成双排错位或多排错位水泥土搅拌桩结构。
6.根据权利要求1所述的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，其特征是：多朵梅花水泥土搅拌桩(1)并列排列成角形水泥土搅拌桩结构。
7.根据权利要求1所述的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，其特征是：多朵梅花水泥土搅拌桩(1)并列排列成丁字形水泥土搅拌桩结构。
8.根据权利要求1所述的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，其特征是：多朵梅花水泥土搅拌桩(1)并列排列成十字形水泥土搅拌桩结构。
9.一种梅花形水泥土搅拌高强度承载桩的成形方法，其特征是在背景技术水泥搅拌桩施工方法的基础上：
1）将梅花形分布的多轴钻杆搅拌桩机定位、对中、调平；放好多角形搅拌桩桩位后，移动多轴钻杆搅拌桩机到多角形搅拌桩位，对中，用水准仪调平；
2）调整导向架垂直度：采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度，垂直度小于1.0%桩长；
3）预先拌制浆液：深层搅拌机预搅下沉同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中，选用水泥标号425#普通硅酸水泥拌制浆液，水灰比控制在0.45～0.50范围，按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于160Kg；
4）搅拌下沉：启动多轴深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，使多轴钻杆钻头通过控制器以相互相反的方向转动的同时，多轴钻杆钻头沿导向架边下沉边搅拌、边喷浆，使浆液和土体充分搅拌均匀；
5）当多轴深层搅拌桩机下沉到设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面，即可形成梅花形水泥土搅拌高强度承载桩，然后将一根或多根混凝土管桩压入梅花形水泥土搅拌高强度承载桩内即可。
10.根据权利要求9所述的梅花形水泥土搅拌高强度承载桩的成形方法，其特征是：搅拌下沉：启动多轴深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，使多轴钻杆钻头通过控制器以相互相反的方向转动的同时，多轴钻杆钻头沿导向架边下沉边搅拌、边喷浆同时，每隔一段距离后钻头进行扩头搅拌、喷浆后再恢复原状边下沉边搅拌、边喷浆，使浆液和土体充分搅拌均匀。
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