CN108951602B - 一种嵌岩刚性桩复合地基 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌岩刚性桩复合地基，包括刚性桩和铺设于所述刚性桩顶部的褥垫层，刚性桩包括钢套、沿钢套径向滑动连接于钢套且穿过钢套侧壁的锚接杆、现浇形成的位于钢套内的芯柱，钢套下端滑动连接有施力板，施力板和锚接杆之间设有用于将现浇芯柱时芯柱对施力板沿竖直方向的力转换为驱动锚接杆朝外滑动的驱动力的联动机构。在施工时将钢套先打入地面内，然后将混凝土浇入钢套内，此时混凝土对施力板有一个向下的力，在联动机构的作用下，使锚接杆沿钢套径向向外运动，进而使锚接杆穿过钢套插入地基内。进而增大刚性桩和侧土体之间的阻力。且当芯柱固化后，锚接杆可稳定处于插入侧土体内的状态，从而使地基可承受更大的承载力。

Description

一种嵌岩刚性桩复合地基

技术领域

本发明涉及建筑地基技术领域，具体涉及一种嵌岩刚性桩复合地基。

背景技术

目前复合地基中所采用的桩型大体可以分为两种：散体桩和刚性桩。其中，散体桩包括旋喷桩、砂石桩等，其应用在复合地基中，地基的承载力提高不是很大；刚性桩包括CFG桩、水泥土桩、素混凝土桩等，其特点是桩身强度高，可以满足高承载力的要求。

但是现有的刚性桩为实心桩，而实际工作过程中，刚性桩的桩径都较小，不能充分利用桩侧土体的侧阻力，导致承载力依旧达不到要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种嵌岩刚性桩复合地基，可增大刚性桩和侧土体之间的阻力，从而增大地基可承受的承载力。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种嵌岩刚性桩复合地基，包括刚性桩和铺设于所述刚性桩顶部的褥垫层，所述刚性桩包括钢套、沿钢套径向滑动连接于钢套且穿过钢套侧壁的锚接杆、现浇形成的位于钢套内的芯柱，所述钢套下端滑动连接有施力板，所述施力板和锚接杆之间设有用于将现浇芯柱时芯柱对施力板沿竖直方向的力转换为驱动锚接杆朝外滑动的驱动力的联动机构。

通过采用上述技术方案，在施工时将钢套先打入地面内，然后将混凝土浇入钢套内，此时混凝土对施力板有一个向下的力，在联动机构的作用下，使锚接杆沿钢套径向向外运动，进而使锚接杆穿过钢套插入地基内。进而增大刚性桩和侧土体之间的阻力。且当芯柱固化后，锚接杆可稳定处于插入侧土体内的状态，从而使地基可承受更大的承载力。

本发明的进一步设置为：所述锚接杆朝内一端设有用于防止锚接杆离开钢套的限位板。

通过采用上述技术方案，从而使锚接杆可更稳定的连接于钢套，防止由于浇注芯柱时，施力板受到芯柱重力和芯柱下降时的冲击力同时作用，使锚接杆过度位移离开钢套。

本发明的进一步设置为：所述联动机构包括连接拉索和用于使连接拉索换向的定滑轮，所述连接拉索两端分别固定连接于连接施力板上端面和限位板朝向锚接杆一侧。

通过采用上述技术方案，施力板向下运动时，连接拉索带动限位板沿钢套径向向外运动，从而使锚接杆插入侧土体内。

本发明的进一步设置为：所述锚接杆朝外一端转动连接有钻头，所述钻头和锚接杆呈轴向固定；当所述钢套内未设有芯柱时，所述钻头位于钢套内。

通过采用上述技术方案，从而使锚接杆在受到连接拉索对其的拉力时，锚接杆对侧土体的压强更大。同时钻头转动连接于锚接杆，使锚接杆插入侧土体时，锚接杆可相对侧土体转动，侧土体对其的摩擦力较小。结合上述两点，进而可更方便的使锚接杆插入侧土体内。

本发明的进一步设置为：所述钻头最宽处的半径大于锚接杆半径。

通过采用上述技术方案，进而使锚接杆可更方便的插入侧土体内。

本发明的进一步设置为：在同一水平面内，所述锚接杆沿钢套周向设置有两根，且两根所述锚接杆沿钢套中心呈对称设置。

通过采用上述技术方案，进而使钢套两侧均可与侧土体之间有较大的接触面积，使地基各处可承受的承载力尽可能相同，减小了地基局部塌陷的可能性。

本发明的进一步设置为：所述锚接杆沿钢套轴向设有若干根。

通过采用上述技术方案，从而增大了钢套和侧土体之间的接触面积，进而使地基可有更好的承载能力。

本发明的进一步设置为：同一水平面内的两根锚接杆形成锚杆组，各个锚杆组沿竖直方向在施力板上的投影均呈交叉设置。

通过采用上述技术方案，从而使锚接杆可在各个方向增大刚性桩和侧土体的接触面积，进而使地基可有更好的承载能力。

本发明的进一步设置为：所述施力板包括与钢套同轴设置的承力板、沿承力板周向设置且固定连接于承力板的连接板，每根所述锚接杆对应一块连接板，所述连接拉索连接于连接板，所述连接板抵接于钢套内壁。

通过采用上述技术方案，使施力板可更稳定的沿着钢套轴向滑动，同时可使部分混凝土从连接板之间的间隙流出，与刚性桩下方土体或岩石层结合，进而使刚性桩可更稳定。

本发明的进一步设置为：所述钢套上端设有导流盘，所述导流盘螺纹连接于钢套内壁。

通过采用上述技术方案，在浇注芯柱时，可通过导流盘将芯柱更方便准确的灌入钢套内，且使芯柱作用于施力板，使施力板可有沿钢套轴向向下的运动位移。进而确保锚接杆可插入侧土体。在锚接杆都插入侧土体后，可拧下导流盘，再继续浇注，使芯柱填满钢套中心。

本发明具有以下优点：1、在向钢套内注入芯柱的过程中，锚接杆可插入侧土体内，进而增大刚性桩和侧土体之间的阻力，从而使地基可承受更大的承载力；2、当芯柱固化后，可增大刚性桩的结构强度，从而使其可承受更大的承载力。

附图说明

图1为实施例未浇注有芯柱时的结构示意图；

图2为实施例浇注芯柱后的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为实施例中刚性桩在钻头处的剖视图；

图5为实施例中刚性桩的剖视图。

附图标记：1、刚性桩；2、褥垫层；3、钢套；4、锚接杆；5、芯柱；6、导流盘；7、圆台孔；8、施力板；9、联动机构；10、钻头；11、承力板；12、连接板；13、连接拉索；14、定滑轮；15、限位板。

具体实施方式

参照附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种嵌岩刚性桩复合地基，包括刚性桩1和铺设于刚性桩1顶部的褥垫层2。刚性桩1包括钢套3、沿钢套3径向设置的锚接杆4、位于钢套3内的芯柱5。锚接杆4沿钢套3径向滑动连接于钢套3且穿过钢套3侧壁。如图2所示，钢套3上端内壁螺纹连接有导流盘6，导流盘6上设有上口大下口小的圆台孔7。钢套3下端滑动连接有施力板8，施力板8和锚接杆4之间设有联动机构9。如图1所示，芯柱5可由混凝土现浇制成。

如图1和图2所示，在将芯柱5通过导流盘6浇注入钢套3内时，芯柱5对施力板8有一个沿竖直方向的力，驱动施力板8沿钢套3轴向向下运动，在联动机构9的作用下，驱动锚接杆4朝外滑动，进而使锚接杆4插入侧土体中，进而增大刚性桩1和侧土体之间的阻力，增大地基呈承载能力。在锚接杆4全部插入侧土体内后，拧下导流盘6，继续浇注，直至钢套3被填满。再铺上褥垫层2。

如图3所示，具体的，锚接杆4朝外一端转动连接有钻头10，钻头10最宽处的半径大于锚接杆4半径。钻头10和锚接杆4呈轴向固定；当芯柱5未浇注到钢套3内时，钻头10位于钢套3内。锚接杆4朝内一端设有用于防止锚接杆4离开钢套3的限位板15。

如图2和图4所示，为了使芯柱5浇注完毕后，刚性桩1和土体之间可有更大的阻力，在同一水平面内，锚接杆4沿钢套3周向设置有两根，且两根锚接杆4沿钢套3中心呈对称设置。同一水平面内的两根锚接杆4形成锚杆组，各个锚杆组沿竖直方向在施力板8上的投影均呈交叉设置。

如图5所示，施力板8包括与钢套3同轴设置的承力板11、沿承力板11周向设置且固定连接于承力板11的连接板12，连接板12抵接于钢套3内壁。如图2和图4所示，每根锚接杆4对应一块连接板12，且每根锚接杆4对应一个联动机构9。如图2和图3所示，联动机构9包括连接拉索13和用于使连接拉索13换向的定滑轮14，连接拉索13两端分别固定连接于连接连接板12上端面和限位板15朝向锚接杆4一侧。

故在芯柱5浇注时，锚接杆4可顺利的沿钢套3径向运动，插入侧土体中。在芯柱5完毕后，芯柱5可与下侧土体结合在一起，进而使刚性桩1具有更好的结构强度。

该嵌岩刚性桩1复合地基的原理如下：

1、如图2所示，在已做完基础工作的地基上，将钢套3下端打至岩石层，此时锚接杆4的钻头10位于钢套3内；

2、将导流盘6安装到钢套3上端，然后将制作芯柱5的混凝土通过导流盘6浇注到钢套3内，此时芯柱5对施力板8有一个驱动力，从而使施力板8沿钢套3轴向向下运动；实现图1所示的状态；

3、施力板8沿钢套3轴向向下运动时，连接拉索13一端向下运动，此时在定滑轮14的导向下，连接拉索13另一端拉动锚接杆4沿钢套3径向向外运动，从而使锚接杆4插入侧土体内，增大刚性桩1可侧土体之间的摩擦力；

4、当锚接杆4全部插入侧土体内后，拆下导流盘6，直接向钢套3内注入混凝土浆，直至钢套3内被填满，此时部分混凝土浆可从连接板12的间隙处流到刚性桩1下方，使刚性桩1与其下侧土体更稳定的连接在一起；同时芯柱5也可增强刚性桩1的结构强度；

5、在刚性桩1顶部铺设褥垫层2并夯实。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种嵌岩刚性桩复合地基，包括刚性桩(1)和铺设于所述刚性桩(1)顶部的褥垫层(2)，其特征是：所述刚性桩(1)包括钢套(3)、沿钢套(3)径向滑动连接于钢套(3)且穿过钢套(3)侧壁的锚接杆(4)、现浇形成的位于钢套(3)内的芯柱(5)，所述钢套(3)下端滑动连接有施力板(8)，所述施力板(8)和锚接杆(4)之间设有用于将现浇芯柱(5)时芯柱(5)对施力板(8)沿竖直方向的力转换为驱动锚接杆(4)朝外滑动的驱动力的联动机构(9)；所述锚接杆(4)朝内一端设有用于防止锚接杆(4)离开钢套(3)的限位板(15)；所述联动机构(9)包括连接拉索(13)和用于使连接拉索(13)换向的定滑轮(14)，所述连接拉索(13)两端分别固定连接于连接施力板(8)上端面和限位板(15)朝向锚接杆(4)一侧。

2.根据权利要求1所述的一种嵌岩刚性桩复合地基，其特征是：所述锚接杆(4)朝外一端转动连接有钻头(10)，所述钻头(10)和锚接杆(4)呈轴向固定；当所述钢套(3)内未设有芯柱(5)时，所述钻头(10)位于钢套(3)内。

3.根据权利要求2所述的一种嵌岩刚性桩复合地基，其特征是：所述钻头(10)最宽处的半径大于锚接杆(4)半径。

4.根据权利要求3所述的一种嵌岩刚性桩复合地基，其特征是：在同一水平面内，所述锚接杆(4)沿钢套(3)周向设置有两根，且两根所述锚接杆(4)沿钢套(3)中心呈对称设置。

5.根据权利要求4所述的一种嵌岩刚性桩复合地基，其特征是：所述锚接杆(4)沿钢套(3)轴向设有若干根。

6.根据权利要求5所述的一种嵌岩刚性桩复合地基，其特征是：同一水平面内的两根锚接杆(4)形成锚杆组，各个锚杆组沿竖直方向在施力板(8)上的投影均呈交叉设置。

7.根据权利要求6所述的一种嵌岩刚性桩复合地基，其特征是：所述施力板(8)包括与钢套(3)同轴设置的承力板(11)、沿承力板(11)周向设置且固定连接于承力板(11)的连接板(12)，每根所述锚接杆(4)对应一块连接板(12)，所述连接拉索(13)连接于连接板(12)，所述连接板(12)抵接于钢套(3)内壁。

8.根据权利要求7所述的一种嵌岩刚性桩复合地基，其特征是：所述钢套(3)上端设有导流盘(6)，所述导流盘(6)螺纹连接于钢套(3)内壁。

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