CN107476290B - 桩结构成型方法及挤密式桩结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及桩结构领域，旨在解决现有的桩结构成桩承载能力不够高的问题，提供桩结构成型方法及挤密式桩结构，包括以下步骤：在预设点处开竖孔，将预制桩竖向置入竖孔中；其中预制桩的桩身直径小于竖孔的孔径，使得桩身外周面和竖孔周面之间形成环形空间；向环形空间中填入设定量的填充料，然后从预制桩桩身上端套入挤压环，并通过挤压设备对挤压环施加向下的压力，使挤压环下压填入的填充料，并且通过挤压环将填充料沿径向向外压入外围的环境土体中。然后在挤压环上填入设定量的填充料并套入另一个挤压环继续挤压操作，直至完成填充竖孔至设定高度，从而形成由预制桩、填充料、挤压环构成的挤密式桩结构。本发明的有益效果是成桩承载力极高。

Description

桩结构成型方法及挤密式桩结构
技术领域
本发明涉及桩结构领域，具体而言，涉及桩结构成型方法及挤密式桩结构。
背景技术
预制桩基础为通过向地基中压入预制桩作为承载件，通过预制桩和环境土体之间的摩擦力或端承力来提供承载能力。然而，现有技术中常用的预制桩基础存在承载能力低的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种桩结构成型方法，以解决现有技术中的桩结构成桩承载能力不够高的问题。
本发明的另一目的在于提供一种采用上述桩结构成型方法成型的挤密式桩结构。
本发明的实施例是这样实现的：
本发明实施例提供一种桩结构成型方法，其包括以下步骤：在预设点处开竖孔，将预制桩竖向置入竖孔中；其中预制桩的桩身直径小于竖孔的孔径，使得桩身外周面和竖孔周面之间形成环形空间；
向环形空间中填入设定量的填充料，然后从预制桩桩身上端套入挤压环，并通过挤压设备对挤压环施加向下的压力，使挤压环下压填入的填充料，并且通过挤压环将填充料沿径向向外压入外围的环境土体中。然后在挤压环上填入设定量的填充料并套入另一个挤压环继续挤压操作，直至完成填充竖孔至设定高度，从而形成由预制桩、填充料、挤压环构成的挤密式桩结构。
本发明的桩结构成型方法通过在预制桩和竖孔之间的环形空间孔逐段填入填充料和挤压环，并通过挤压环挤密填充料，使填充料径向向外嵌入环境土体中，提高桩结构整体对环境土体的抓握和桩结构的承载能力，是本发明人提出的一种全新的桩结构形式，相较现有技术中普遍使用的挤密桩来说，具备更强的承载能力和性能，具有很大的推广价值和应用范围。
在本实施例的一种实施方式中：
竖孔的孔径为预制桩桩身直径的1.2-1.4倍。
在本实施例的一种实施方式中：
填充料采用灰土，且每段填入的填充料挤压前高1m。
在本实施例的一种实施方式中：
挤压环的下端面为锥形，挤压环的下端面挤压其下方的填充料，使填充料形成上大下小的结构。
在本实施例的一种实施方式中：
挤压环的外径等于竖孔的孔径。挤压环的内径等于预制桩桩身的直径或者挤压环的内环面和预制桩桩身之间存在间隙。
在本实施例的一种实施方式中：
预制桩的桩身下端设有桩头，桩头为锥形结构，且其直径最大处的直径等于竖孔的孔径。
在本实施例的一种实施方式中：
挤压环挤压填充料的挤压力为采用夯击机械的夯击力，并且在夯击力的作用下，各段填充料被挤压形成上大下小的形状。
本发明实施例还提供一种挤密式桩结构，其包括置于竖孔中的预制桩，预制桩和竖孔之间形成环形空间。环形空间中从下到上填充有多段依次间隔设置的填充料段和挤压环。各个填充料段由填充料受竖向挤压后沿径向向外嵌入环境土体中。
在本实施例的一种实施方式中：
挤压环的下端面为锥形，对应的填充料段被挤压形成上大下小的形状。
在本实施例的一种实施方式中：
填充料段的径向内侧挤紧挤压环和预制桩的桩身的侧面。
综合以上描述，本发明人提出的一种全新的桩结构形式，相较现有技术中普遍使用的挤密桩来说，具备更强的承载能力和性能，具有很大的推广价值和应用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1-图4依次为本发明实施例中的桩结构成型方法各个成型过程的状态示意图；
图5为本发明实施例中的挤密式桩结构的结构示意图。
图标：100-挤密式桩结构；10-预制桩；K1-竖孔；Q1-环形空间；20-填充料；30-挤压环；W1-环境土体；20a-填充料段。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
图1-图4依次示出了桩结构成型方法的成型过程。
本发明实施例提供一种桩结构成型方法，其包括以下步骤：参见图1，在预设点处开竖孔K1，将预制桩10竖向置入竖孔K1中：其中预制桩10的桩身直径小于竖孔K1的孔径，使得桩身外周面和竖孔K1周面之间形成环形空间Q1；
参见图2、图3，向环形空间Q1中填入设定量的填充料20，然后从预制桩10桩身上端套入挤压环30，并通过挤压设备（未示出）对挤压环30施加向下的压力F，使挤压环30下压填入的填充料20，并且通过挤压环30将填充料20沿径向向外（箭头d示出）压入外围的环境土体W1中。
然后在挤压环30上填入设定量的填充料20并套入另一个挤压环30继续挤压操作，直至完成填充竖孔K1至设定高度，从而形成由预制桩10、填充料20、挤压环30构成的挤密式桩结构100（参见图4）。
本发明的桩结构成型方法通过在预制桩10和竖孔K1之间的环形空间Q1孔逐段填入填充料20和挤压环30，并通过挤压环30挤密填充料20，使填充料20径向向外嵌入环境土体W1中，提高桩结构整体对环境土体W1的抓握和桩结构的承载能力，是本发明人提出的一种全新的桩结构形式，相较现有技术中普遍使用的挤密桩来说，具备更强的承载能力和性能，具有很大的推广价值和应用范围。
可选地，竖孔K1的孔径为预制桩10桩身直径的1.2-1.4倍。例如对于20cm的预制桩10可开留4-8cm宽的环形空间Q1用于填充填充料20。可选地，填充料20采用灰土，且每段填入的填充料20挤压前高1m。
为进一步提高填充料20侧向嵌入的效果，挤压环30的下端面为锥形，挤压环30的下端面挤压其下方的填充料20，使填充料20上部相对于下部更直接快速地被侧向挤入，从而形成上大下小的结构，进一步提高成桩的承载能力。
在本实施例的一种实施方式中，可选地，挤压环30的外径等于竖孔K1的孔径。挤压环30的内径等于预制桩10桩身的直径或者挤压环30的内环面和预制桩10桩身之间存在间隙。
可选地，预制桩10的桩身下端设有桩头，桩头为锥形结构，且其直径最大处的直径等于竖孔K1的孔径。
可选地，挤压环30挤压填充料20的挤压力为采用夯击机械的夯击力，并且在夯击力的作用下，各段填充料20被挤压形成上大下小的形状。
综上，本发明人提出的一种全新的桩结构形式，相较现有技术中普遍使用的挤密桩来说，具备更强的承载能力和性能，具有很大的推广价值和应用范围。
实施例二
图5为本发明的挤密式桩结构100的结构示意图。请参见图5，本发明实施例中的挤密式桩结构100，其包括置于竖孔K1中的预制桩10，预制桩10和竖孔K1之间形成环形空间Q1。环形空间Q1中从下到上填充有多段依次间隔设置的填充料段20a和挤压环30。各个填充料段20a由填充料受竖向挤压后沿径向向外嵌入环境土体W1中。
在本实施例的一种实施方式中，挤压环30的下端面为锥形，对应的填充料段20a被挤压形成上大下小的形状。填充料段20a的径向内侧挤紧挤压环30和预制桩10的桩身的侧面。
本实施例中的填充料段20a通过挤压力和挤压环30、预制桩10呈一体，并且填充料段20a的径向外侧嵌入环境土体W1中，实现对环境土体W1的紧密抓握，使挤密式桩结构100具有极高的承载能力。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种桩结构成型方法，其特征在于：
所述桩结构成型方法包括在预设点处开竖孔，将预制桩竖向置入竖孔中；其中预制桩的桩身直径小于竖孔的孔径，使得桩身外周面和竖孔周面之间形成环形空间；
向环形空间中填入设定量的填充料，然后从预制桩桩身上端套入挤压环，并通过挤压设备对挤压环施加向下的压力，使挤压环下压填入的填充料，并且通过挤压环将填充料沿径向向外压入外围的环境土体中，其中，所述挤压环挤压填充料的挤压力为采用夯击机械的夯击力，并且在夯击力的作用下，各段填充料被挤压形成上大下小的形状；然后在挤压环上填入设定量的填充料并套入另一个挤压环继续挤压操作，直至完成填充竖孔至设定高度，从而形成由预制桩、填充料、挤压环构成的挤密式桩结构。
2.根据权利要求1所述的桩结构成型方法，其特征在于：
所述竖孔的孔径为所述预制桩桩身直径的1.2-1.4倍。
3.根据权利要求1所述的桩结构成型方法，其特征在于：
所述填充料采用灰土，且每段填入的填充料挤压前高1m。
4.根据权利要求1所述的桩结构成型方法，其特征在于：
所述挤压环的下端面为锥形，所述挤压环的下端面挤压其下方的填充料，使所述填充料形成上大下小的结构。
5.根据权利要求4所述的桩结构成型方法，其特征在于：
所述挤压环的外径等于所述竖孔的孔径；所述挤压环的内径等于所述预制桩桩身的直径或者所述挤压环的内环面和所述预制桩桩身之间存在间隙。
6.根据权利要求1所述的桩结构成型方法，其特征在于：
所述预制桩的桩身下端设有桩头，所述桩头为锥形结构，且其直径最大处的直径等于所述竖孔的孔径。
7.一种如权利要求1所述的桩结构成型方法制得的挤密式桩结构，其特征在于：
所述挤密式桩结构包括置于竖孔中的预制桩，所述预制桩和所述竖孔之间形成环形空间；所述环形空间中从下到上填充有多段依次间隔设置的填充料段和挤压环，所述挤压环的下端面为锥形，对应的所述填充料段被挤压形成上大下小的形状；
各个所述填充料段由填充料受竖向挤压后沿径向向外嵌入环境土体中。
8.根据权利要求7所述的挤密式桩结构，其特征在于：
所述填充料段的径向内侧挤紧所述挤压环和所述预制桩的桩身的侧面。
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