CN104343111A - 一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基 - Google Patents

一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基 Download PDF

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施振跃
张聪
王辉
温小康
吕荣山
许垒
张军贤
王天天
胡忠经
白云
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Abstract

本发明涉及一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基，其特征在于包括由厚沙土层(1)、节点桩(2)、节点预成装置(7)组成；所述节点桩(2)为混凝土结构插入厚沙土层(1)中，该节点桩(2)由桩节点(4)和桩柱(3)组成，节点预成装置(7)是由加长管(6)和水喷头(5)组成；所述节点预成装置(7)位于节点桩(2)的内部。通过节点桩的桩节点可加大桩体与厚沙土层的接触面积，同时桩节点的横向椭圆球体可有效的阻止桩体下沉，增大了单根桩体加固土体的面积，从而可减少桩体布设的密度，由此降低桩体的数量，节约了成本，缩短了工期。

Description

一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基
技术领域
本发明专利涉及一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基。
背景技术
众所周知，在我国西北地区的青藏高原分布有广阔的冻土面积，黄土高原、内蒙古高原、东北平原、山东的菏泽和黄河古道等地区均覆盖有厚厚的表土层，有的表土层厚度甚至超过一千米之距。随着我国城镇化进程的不断推进，高层建筑和工程建设数量迅猛增加，对地基的要求也更加的严格，特别是在厚砂土层地区建设大型工程，对地基的承载的要求更加不言而喻。
目前，对于地基的软弱土层地基的处治采用排水固接后开挖，现在又新兴起利用透水性混凝土结合排水井的方法对软弱土层地基进行加固。但是面对极厚沙土层地基的软弱，易沉降，施工后地基持续发生沉降的问题不能有效解决，仅仅依靠加大桩基的密度和深度，这种方法虽然能够起到预期的效果，但是其施工工期长，经济投入大，因此，需要一种新的地基处理方式既能达到厚沙土层地基沉降的要求，又能节约成本，缩短工期。
发明内容
本发明专利的目的在于提供一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基，其特征在于包括由厚沙土层(1)、节点桩(2)、节点预成装置(7)组成；
所述节点桩(2)为混凝土结构插入厚沙土层(1)中，该节点桩(2)由桩节点(4)和桩柱(3)组成，节点预成装置(7)是由加长管(6)和水喷头(5)组成；
所述节点预成装置(7)位于节点桩(2)的内部。
所述节点桩(2)在厚沙土层(1)中布置方式为矩形布置或三角形布置，相邻两桩心间距3.5～5m。
所述桩柱(3)直径不小于60cm，桩节点(4)呈椭球形，桩节点(4)的长轴长约1.5～2.5倍的桩柱(3)直径，短轴长与桩柱(3)直径相当，所述桩节点(4)在桩柱(3)上间隔设置，上下间距为4.9～5.1m。
所述水喷头(5)是由10～15cm的圆管组成，水喷头(5)杆长4.9～5.1m，水喷头(5)的出水端与杆径垂直，水喷头(5)的进水端设有法兰盘(8)。
所述加长管(6)，其管径规格与水喷头(5)一样，加长管(6)的长度也为4.9～5.1m，同时加长管(6)的进水端和出水端设有法兰盘(8)。
有益效果：
本发明专利的有益效果是：通过节点桩的桩节点可加大桩体与厚沙土层的接触面积，同时桩节点的横向椭圆球体可有效的阻止桩体下沉，增大了单根桩体加固土体的面积，从而可减少桩体布设的密度，由此降低桩体的数量，节约了成本，缩短了工期。
本发明专利的使用方法是：首先确定地基处理的桩位点，然后利用打桩机进行桩孔的施作，桩孔到达设计深度后进行桩节点的预成。桩节点的预成采用水利冲孔法，将特定长度的加长管和水喷头构成的节点预成装置放入桩孔内，将进水端与水泵相连，利用水泵向节点预成装置压水，使形成的高压水从水喷头喷出，对桩孔壁进行水力冲孔，冲孔过程保持出水孔匀速水平旋转，由此形成椭球形的桩节点空间，随后利用抽水泵将桩底的淤泥和水一并排出到地表，再进行下一个桩节点的预成。完成整个桩节点预成后，将搅拌好的混凝土灌入桩孔内，待其凝固，那么节点桩即可形成。
附图说明
图1 节点桩加固厚沙土层地基方法示意图；
图2 桩位点的矩形布置图；
图3 桩位点的三角形布置图；
图4 节点预成装置示意图；
图5 桩节点预成示意图.
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基，其特征在于包括由厚沙土层(1)、节点桩(2)、节点预成装置(7)组成；
所述节点桩(2)为混凝土结构插入厚沙土层(1)中，该节点桩(2)由桩节点(4)和桩柱(3)组成，节点预成装置(7)是由加长管(6)和水喷头(5)组成；
所述节点预成装置(7)位于节点桩(2)的内部。
所述节点桩(2)在厚沙土层(1)中布置方式为矩形布置或三角形布置，相邻两桩心间距3.5～5m。
所述桩柱(3)直径不小于60cm，桩节点(4)呈椭球形，桩节点(4)的长轴长约1.5-2.5倍的桩柱(3)直径，短轴长与桩柱(3)直径相当，所述桩节点(4)在桩柱(3)上间隔设置，上下间距为4.9-5.1m。
所述水喷头(5)是由10～15cm的圆管组成，水喷头(5)杆长4.9～5.1m，水喷头(5)的出水端与杆径垂直，水喷头(5)的进水端设有法兰盘(8)。
所述加长管(6)，其管径规格与水喷头(5)一样，加长管(6)的长度也为4.9～5.1m，同时加长管(6)的进水端和出水端设有法兰盘(8)。
本发明专利的使用方法是：首先确定地基处理的桩位点(9)，然后利用打桩机进行桩孔的施作，桩孔到达设计深度后进行桩节点(4)的预成。桩节点(4)的预成采用水利冲孔法，将特定长度的加长管(6)和水喷头(5)构成的节点预成装置(7)放入桩孔内，将进水端与水泵相连，利用水泵向节点预成装置(7)压水，使形成的高压水从水喷头(5)喷出，对桩孔壁进行水力冲孔，冲孔过程保持出水孔匀速水平旋转，由此形成椭球形的桩节点(4)空间，随后利用抽水泵将桩底的淤泥和水一并排出到地表，再进行下一个桩节点(4)的预成。完成整个桩节点(4)预成后，将搅拌好的混凝土灌入桩孔内，待其凝固，那么节点桩(2)即可形成。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基，其特征在于包括由厚沙土层(1)、节点桩(2)、节点预成装置(7)组成；
所述节点桩(2)为混凝土结构插入厚沙土层(1)中，该节点桩(2)由桩节点(4)和桩柱(3)组成，节点预成装置(7)是由加长管(6)和水喷头(5)组成；
所述节点预成装置(7)位于节点桩(2)的内部。
2.如权利要求1所述的一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基，其特征在于所述节点桩(2)在厚沙土层(1)中布置方式为矩形布置或三角形布置，相邻两桩心间距3.5～5m。
3.如权利要求1所述的一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基，其特征在于所述桩柱(3)直径不小于60cm，桩节点(4)呈椭球形，桩节点(4)的长轴长约1.5～2.5倍的桩柱(3)直径，短轴长与桩柱(3)直径相当，所述桩节点(4)在桩柱(3)上间隔设置，上下间距为4.9～5.1m。
4.如权利要求1所述的一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基，其特征在于所述水喷头(5)是由10～15cm的圆管组成，水喷头(5)杆长4.9～5.1m，水喷头(5)的出水端与杆径垂直，水喷头(5)的进水端设有法兰盘(8)。
5.如权利要求1所述的一种利用节点桩加固厚沙土层的复合地基，其特征在于所述加长管(6)，其管径规格与水喷头(5)一样，加长管(6)的长度也为4.9～5.1m，同时加长管(6)的进水端和出水端设有法兰盘(8)。
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