CN106638569A - 一种提高桩承载力及稳定性的装置及方法 - Google Patents

一种提高桩承载力及稳定性的装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种提高桩承载力及稳定性的装置，包括设置于主桩柱桩壁上的多根可伸展分支桩，主桩柱与各可伸展分支桩之间连接形成一个整体；可伸展分支桩中，分支桩主体上连通有进气口，可伸缩节与分支桩主体连通，可伸缩节由N个连通的伸缩节活动连接组成，N≥1；输气装置与各可伸展分支桩的进气口相配合。本发明提供的一种提高桩承载力及稳定性的装置及方法，可充分有效提升桩的承载力并稳定性，且施工难度低，费用低，施工程序相对便捷，以克服现有技术中的不足之处。

Description

一种提高桩承载力及稳定性的装置及方法
技术领域
本发明涉及土木领域，尤其是一种提高桩承载力及稳定性的装置及方法。
背景技术
工程中常用的普通桩，如砼桩、钢桩存在承载力小，稳定性差，浪费建筑材料、人力及投资，尤其对复杂的软基层，更会由于桩体结构缺陷导致其力学性能不能充分发挥，造成建设工程整体下沉或不均匀下沉或失稳，在技术上给设计和施工带来困难，工程人员一直在寻找更优桩结构方案。锚索桩虽改变了普通桩的受力状态，减小了桩身弯矩和剪力，从而减小桩的截面和埋深，节省材料，但其施工程序繁杂，难度大，且对地质结构要求较高；支盘桩因其分支施工设备限制，分支本身长度并与桩体结合角度有限，因而提升桩体承载力及稳定性效果有限且其施工程序依然繁杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高桩承载力及稳定性的装置及方法，可充分有效提升桩的承载力并稳定性，且施工难度低，费用低，施工程序相对便捷，以克服现有技术中的不足之处。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种提高桩承载力及稳定性的装置，包括设置于主桩柱桩壁上的多根可伸展分支桩，主桩柱与各可伸展分支桩之间连接形成一个整体；
可伸展分支桩中，分支桩主体上连通有进气口，可伸缩节与分支桩主体连通，可伸缩节由N个连通的伸缩节活动连接组成，N≥1；
输气装置与各可伸展分支桩的进气口相配合。
本发明装置的一种实现方式是：主桩柱为刚质桩，各可伸展分支桩按设计角度位置固定安装在主桩柱上使得主桩柱与各可伸展分支桩之间连接形成一个整体。
本发明装置的另一种实现方式是：各可伸展分支桩按设计角度位置固定安装在主桩柱的配筋上，再通过浇筑混凝土的方式使得主桩柱与各可伸展分支桩之间连接形成一个整体。
可伸缩节的最内节为外端尖锐的扁平节。
输气装置中，高压气泵通过附着在主桩柱上的耐压输气管与可伸展分支桩连通，耐压输气管的数量至少为一根。
可伸展分支桩的截面形状可根据工程情况选定，如三角形或圆形或方形或椭圆形。
主桩柱截面形状为圆形或椭圆形或方形或多边形。
一种采用上述装置提高桩承载力及稳定性的方法，该方法为：在主桩柱上设计部位按设计角度安置可伸展分支桩，可伸展分支桩初始为收缩状态，通过输气装置对可伸展分支桩进行输气使得各可伸展分支桩的可伸缩节冲击展出进入主桩柱外的土体内，实现桩承载力及稳定性的提高。
本发明提供的一种提高桩承载力及稳定性的装置及方法，公开了一种新型的桩结构形式，其可伸展分支桩长度可调，与主桩柱结合角度可变，截面形状可选，因而可充分有效地调动基础（坡体）及桩体的强度潜力，大大提高桩的承载力和稳定性，从而设计上可减小桩的尺寸和埋入深度；同时设计配套装置的使用可使施工过程相对便捷，难度低，发明的实施可有效降低工程成本。该提高桩承载力并稳定的方法及装置可应用于各种类型桩，应用范围广泛。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明装置的示意图，此时各可伸展分支桩处于初始收缩状态；
图2为本发明装置中各可伸展分支桩处于展出状态的示意图；
图3为本发明装置可伸展分支桩的截面为方形的示意图；
图4为本发明装置可伸展分支桩的截面为三角形的示意图；
图5为本发明装置的主桩柱采用刚质柱时，采用一根耐压输气管的示意图；
图6为本发明装置的主桩柱采用刚质柱时，各可伸展分支桩各自配备一根耐压输气管的示意图；
图7本发明装置的主桩柱采用混凝土浇筑时，各可伸展分支桩处于收缩状态的示意图；
图8为本发明装置的主桩柱采用混凝土浇筑时，各可伸展分支桩处于展出状态的示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，一种提高桩承载力及稳定性的装置，包括设置于主桩柱2桩壁上的多根可伸展分支桩4，主桩柱2与各可伸展分支桩4之间连接形成一个整体；
可伸展分支桩4中，分支桩主体上连通有进气口5，可伸缩节与分支桩主体连通，可伸缩节由N个连通的伸缩节活动连接组成，N≥1；
输气装置与各可伸展分支桩4的进气口相配合。
在主桩柱2上设计部位安置多个可伸展分支桩4。各可伸展分支桩4位置、与主桩柱2结合角度可设，各可伸展分支桩4节数、长度可定制，可伸展分支桩4初始为收缩状态，高压气泵1产生高压气体经由耐压输气管3至可伸展分支桩4进气口5入可伸展分支桩4内部冲击展出为如图2所示。
实施例二
可伸展分支桩4的截面形状可根据工程实际而定，图3为方形可伸展分支桩4，图4为三角形可伸展分支桩4，为使可伸展分支桩插入土体更加简易，可伸展分支桩4最内节6设计为扁平尖形。
实施例三
主桩柱2为刚质桩，各可伸展分支桩4按设计角度位置固定安装在主桩柱2使得主桩柱2与各可伸展分支桩4之间通过焊接或螺纹连接等方式连接形成一个整体。
输气装置中，各可伸展分支桩4循环使用一根耐压输气管3，耐压输气管3通过螺纹端7与可伸展分支桩4进气口5旋接密封，如图5所示。
输气装置的另一种方式是，各可伸展分支桩4各自配备一根耐压输气管3，耐压输气管3通过支撑体9附着在主桩柱2上，并通过无缝焊接端8与可伸展分支桩4的进气口5相接，如图6所示。
实施例四
各可伸展分支桩4按设计角度位置固定安装在主桩柱2的配筋10上，再通过浇筑混凝土的方式使得主桩柱2与各可伸展分支桩4之间连接形成一个整体。可伸展分支桩4各自配备一根耐压输气管3，耐压输气管通过支撑体9附着在配筋10上，耐压输气管3与可伸展分支桩4进气口5通过无缝焊端8连接。图7和图8分别为可伸展分支桩处于收缩和展出的两个状态的示意图。
实施例五
一种采用上述装置提高桩承载力及稳定性的方法，该方法为：在主桩柱2上设计部位按设计角度安置可伸展分支桩4，可伸展分支桩4初始为收缩状态，通过输气装置对可伸展分支桩4进行输气使得各可伸展分支桩4的可伸缩节冲击展出进入主桩柱2外的土体内，实现桩承载力及稳定性的提高。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种提高桩承载力及稳定性的装置，其特征在于：包括设置于主桩柱（2）桩壁上的多根可伸展分支桩（4），主桩柱（2）与各可伸展分支桩（4）之间连接形成一个整体；
可伸展分支桩（4）中，分支桩主体上连通有进气口（5），可伸缩节与分支桩主体连通，可伸缩节由N个连通的伸缩节活动连接组成，N≥1；
输气装置与各可伸展分支桩（4）的进气口相配合。
2.根据权利要求1所述的一种提高桩承载力及稳定性的装置，其特征在于：主桩柱（2）为刚质桩，各可伸展分支桩（4）按设计角度位置固定安装在主桩柱（2）上使得主桩柱（2）与各可伸展分支桩（4）之间连接形成一个整体。
3.根据权利要求1所述的一种提高桩承载力及稳定性的装置，其特征在于：各可伸展分支桩（4）按设计角度位置固定安装在主桩柱（2）的配筋（10）上，再通过浇筑混凝土的方式使得主桩柱（2）与各可伸展分支桩（4）之间连接形成一个整体。
4.根据权利要求1所述的一种提高桩承载力及稳定性的装置，其特征在于：可伸缩节的最内节（6）为外端尖锐的扁平节。
5.根据权利要求1所述的一种提高桩承载力及稳定性的装置，其特征在于：输气装置中，高压气泵（1）通过附着在主桩柱（2）上的耐压输气管（3）与可伸展分支桩（4）连通，耐压输气管（3）的数量至少为一根。
6.根据权利要求1所述的一种提高桩承载力及稳定性的装置，其特征在于：可伸展分支桩（4）的截面形状为三角形或圆形或方形或椭圆形。
7.根据权利要求1所述的一种提高桩承载力及稳定性的装置，其特征在于：主桩柱（2）截面形状为圆形或椭圆形或方形或多边形。
8.一种采用上述权利要求1-7中任一项所述的装置提高桩承载力及稳定性的方法，其特征在于该方法为：在主桩柱（2）上设计部位按设计角度安置可伸展分支桩（4），可伸展分支桩（4）初始为收缩状态，通过输气装置对可伸展分支桩（4）进行输气使得各可伸展分支桩（4）的可伸缩节冲击展出进入主桩柱（2）外的土体内，实现桩承载力及稳定性的提高。
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