CN107989035A - 一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯及其施工方法 - Google Patents

一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，包括预制桩芯和套设在预制桩芯上的搅拌套筒，所述预制桩芯包括桩身和设置在桩身底端的桩尖；所述桩身上部的外壁设有多个凹槽，所述桩身底部的外壁设有多层沿其径向分布的搅拌叶片；所述桩身的中心设有喷浆孔，作为喷浆的通道。本发明还公开了一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯的施工方法，包括：预制桩芯→搅拌桩机就位→连接于搅拌套筒→下钻、搅拌并喷浆→取出搅拌套筒→成桩。本发明结构简单，使用方便，实用性强，提高了水泥搅拌桩的施工效率和承载能力，具有良好的应用前景。

Description

一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯及其施工 方法
技术领域
本发明涉及一种水泥土搅拌桩的施工装置，尤其涉及一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯及其施工方法。
背景技术
在软土地基的加固处理方面，广泛使用着单纯的水泥土搅拌桩，即将水泥作为固化剂，并与地下软土搅拌混合，以达到使软土硬结成整体性好、承载力较高的复合地基的目的。然而，由于水泥承载力有限，故单纯的水泥搅拌桩承载力不太高。为了提高水泥土搅拌桩的承载能力，可在水泥土搅拌桩中插入预制桩芯，形成劲芯搅拌桩，这在一定程度上提高了水泥土搅拌桩的承载力。但插入的预制桩芯桩身较为光滑，桩侧面与外围土体之间的侧摩阻力较小，在上部荷载过大时，会发生桩体脱离外围土体的现象。此外，对于地下水位较高，上浮力突出的地区，水泥搅拌桩难以发挥抗浮作用，这给工程带来了隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便、实用性强的带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯及其施工方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，其特征是，包括预制桩芯和套设在预制桩芯上的搅拌套筒，所述预制桩芯包括桩身和设置在桩身底端的桩尖；所述桩身上部的外壁设有多个凹槽，所述桩身底部的外壁设有多层沿其径向分布的搅拌叶片；所述桩身的中心设有喷浆孔，作为喷浆的通道。
进一步地，所述预制桩芯为一体式浇筑而成。
进一步地，所述搅拌套筒底部沿搅拌叶片方向设有“半袖口状”的水平护臂。
进一步地，所述凹槽的深度为桩身直径的1/5～1/4，所述凹槽以轴对称且上下交错的形式均匀分布于桩身上。
进一步地，相邻两层所述搅拌叶片之间的夹角为90º。
进一步地，所述桩身侧壁设有钢筋。
进一步地，所述桩尖为锥形。
进一步地，所述桩尖由钢或钢筋混凝土制成。
本发明还提供一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯的施工方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）施工场地勘察，并根据土质情况、承载力要求浇筑预制桩芯；
（2）搅拌桩机就位，将搅拌套筒套于预制桩芯上，并且上部与搅拌桩机连接，随后进行整平对中；
（3）启动搅拌桩机，在搅拌套筒旋转下钻的同时，启动喷浆泵，通过预制桩芯中的喷浆孔进行喷浆；待使水泥和土充分搅拌，下钻至设计深度时，关闭喷浆泵并停止搅拌；
（4）垂直取出搅拌套筒，单桩作业完成。
本发明所达到的有益效果：
（1）预制桩芯一体成桩，既可以达到自搅拌的目的，又可永久留在土中而无需拔出，提高了施工效率；凹槽和搅拌叶片能增加预制桩芯在周围水泥土硬结后的桩侧摩阻力和抗浮能力，起到了良好的劲芯作用。
（2）凹槽式预制桩芯制好后，直接充当搅拌桩进行搅拌作业，与此同时通过预制桩芯中的喷浆孔进行喷浆，并在完成搅拌后预制桩芯永久留在土中即可，而无提升桩身等操作，简化了施工步骤。
（3）本发明结构简单，使用方便，实用性强，提高了水泥搅拌桩的施工效率和承载能力，具有良好的应用前景。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明中预制桩芯的结构示意图。
图中：1-搅拌套筒，2-预制桩芯，21-桩身，22-凹槽，23-搅拌叶片，24-桩尖，25-喷浆孔，26-水平护臂。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，包括预制桩芯2和套设在预制桩芯2上的搅拌套筒1，所述预制桩芯2 为一体式浇筑而成，既可以达到自搅拌的目的，又可永久留在土中而无需拔出，提高了施工效率。所述预制桩芯2包括桩身21和设置在桩身21底端的桩尖24，所述桩尖24为锥形，所述桩尖24由钢或钢筋混凝土制成。
本发明所述桩身21上部的外壁设有多个凹槽22，所述凹槽22的深度为桩身21直径的1/5～1/4，所述凹槽22以轴对称且上下交错的形式均匀分布于桩身 21上，使凹槽受力均等。所述桩身21底部的外壁设有多层沿其径向分布的搅拌叶片23，相邻两层所述搅拌叶片23之间的夹角优选但不限定为90º，使搅拌叶片23均匀分布。凹槽22和搅拌叶片23能增加预制桩芯2在周围水泥土硬结后的桩侧摩阻力和抗浮能力，起到了良好的劲芯作用。
本发明所述桩身21的中心设有喷浆孔25，作为喷浆的通道，所述桩身21侧壁设有钢筋，加强桩身21的强度。
本发明所述搅拌套筒1的上部连接搅拌桩机，所述搅拌套筒1与预制桩芯2侧壁之间设有间隙。所述搅拌套筒1底部沿搅拌叶片23方向设有“半袖口状”的水平护臂26，防止搅拌叶片23在搅拌过程中折断。在搅拌桩机的动力作用下，搅拌套筒1带动预制桩芯2同步旋转，同时启动喷浆泵，通过预制桩芯2中的喷浆孔25进行喷浆，达到对水泥土搅拌的目的。
本发明还提供一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯的施工方法，包括如下步骤：
（1）施工场地勘察，并根据土质情况、承载力要求浇筑预制桩芯2；
（2）搅拌桩机就位，将搅拌套筒1套于预制桩芯2上，并且上部与搅拌桩机连接，随后进行整平对中；
（3）启动搅拌桩机，在搅拌套筒1旋转下钻的同时，启动喷浆泵，通过预制桩芯2中的喷浆孔25进行喷浆；待使水泥和土充分搅拌，下钻至设计深度时，关闭喷浆泵并停止搅拌，预制桩芯永久留在土中；
（4）垂直取出搅拌套筒1，单桩作业完成；一段时间后，桩身周围的水泥土和预制桩芯硬结成一个整体，形成劲芯搅拌桩。
本发明结构简单，使用方便，实用性强，提高了水泥搅拌桩的施工效率和承载能力，具有良好的应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，其特征是，包括预制桩芯（2）和套设在预制桩芯（2）上的搅拌套筒（1），所述预制桩芯（2）包括桩身（21）和设置在桩身（21）底端的桩尖（24）；所述桩身（21）上部的外壁设有多个凹槽（22），所述桩身（21）底部的外壁设有多层沿其径向分布的搅拌叶片（23）；所述桩身（21）的中心设有喷浆孔（25），作为喷浆的通道。
2.根据权利要求1所述的一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，其特征是，所述预制桩芯（2）为一体式浇筑而成。
3.根据权利要求1所述的一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，其特征是，所述搅拌套筒（1）底部沿搅拌叶片（23）方向设有“半袖口状”的水平护臂（26）。
4.根据权利要求1所述的一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，其特征是，所述凹槽（22）的深度为桩身（21）直径的1/5～1/4，所述凹槽（22）以轴对称且上下交错的形式均匀分布于桩身 （21）上。
5.根据权利要求1所述的一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，其特征是，相邻两层所述搅拌叶片（23）之间的夹角为90º。
6.根据权利要求1所述的一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，其特征是，所述桩身（21）侧壁设有钢筋。
7.根据权利要求1所述的一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，其特征是，所述桩尖（24）为锥形。
8.根据权利要求1所述的一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯，其特征是，所述桩尖（24）由钢或钢筋混凝土制成。
9.一种带有自搅拌及防脱离功能的劲芯搅拌桩桩芯的施工方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）施工场地勘察，并根据土质情况、承载力要求浇筑预制桩芯（2）；
（2）搅拌桩机就位，将搅拌套筒（1）套于预制桩芯（2）上，并且上部与搅拌桩机连接，随后进行整平对中；
（3）启动搅拌桩机，在搅拌套筒（1）旋转下钻的同时，启动喷浆泵，通过预制桩芯（2）中的喷浆孔（25）进行喷浆；待使水泥和土充分搅拌，下钻至设计深度时，关闭喷浆泵并停止搅拌；
（4）垂直取出搅拌套筒（1），单桩作业完成。
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