CN114045823A - 一种复合桩及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种复合桩及其施工方法,其包括管体，管体内部沿着轴线方向设置有空腔，管体上设置有安装座，安装座上滑移设置有抗沉杆，抗沉杆朝管体外移动，还包括可拆卸设置在管体内用于带动抗沉杆转动和移动的驱动件，抗沉杆沿着自身的轴线方向转动，抗沉杆在转动的同时朝向管体外移动。本申请具有在桩基管体植入岩土层内后，方便抗沉杆伸出管体外并进入岩土层内的效果。

Description

一种复合桩及其施工方法

技术领域

本申请涉及建筑工程领域，尤其是涉及一种复合桩及其施工方法。

背景技术

目前，复合桩基也叫复合桩，意思是考虑承台下桩间土承载的桩基础，按复合桩基设计桩基础,可以使工程用桩量大大减少。在建筑施工等过程中，会使用到桩基机构，保证建筑基础的稳定性和可靠性。

在公告号为CN108316331B的一种混凝土复合桩基，包括植入土层的抗沉降桩，同轴外套于所述抗沉降桩顶部的桩帽，以及支撑于所述桩帽顶部的承台；所述桩帽为混凝土预制筒桩，桩帽与抗沉降桩之间填充有混凝土进行固接；所述抗沉降桩包括钢制的管体，设置于所述管体内的抗沉降机构；所述抗沉降机构包括四个呈“十”字型布置的抗沉杆以及与抗沉杆一一对应的、用于驱动所述抗沉杆伸出管体外的四个丝杆螺母副；每个所述丝杆螺母副的丝杆均设有锥齿轮。

针对上述中的相关技术，当桩基的管体植入岩土层内后，通过一端固定有锥齿盘的驱动杆伸入管体内，同时带动四个锥齿轮转动，接着通过传动驱动抗沉杆向外伸出管体外，从而提高桩基的抗沉降能力。但是，由于岩土层具有一定的结实度和强度，抗沉杆不易插入岩土层内，因此有待改进。

发明内容

为了在桩基管体植入岩土层内后，方便抗沉杆伸出管体外并进入岩土层内，本申请提供一种复合桩及其施工方法。

第一方面，本申请提供的一种复合桩采用如下的技术方案：

一种复合桩，包括管体，所述管体内部沿着轴线方向设置有空腔，所述管体上设置有安装座，所述安装座上滑移设置有抗沉杆，所述抗沉杆朝管体外移动，还包括可拆卸设置在管体内用于带动抗沉杆转动和移动的驱动件，所述抗沉杆沿着自身的轴线方向转动，所述抗沉杆在转动的同时朝向管体外移动。

通过采用上述技术方案，在桩基管体植入岩土层内后，通过驱动件带动抗沉杆转动时，此时抗沉杆也朝管体外移动，由于管体是以转动的方式进入岩土层内，因此能够具有较好的冲击力，实现在桩基管体植入岩土层内后，方便抗沉杆伸出管体外并进入土层内的效果。

优选的，所述安装座包括固定在管体内的螺纹套，所述抗沉杆外壁设置有外螺纹部，所述抗沉杆螺接在螺纹套上。

通过采用上述技术方案，抗沉杆螺接在螺纹套上，当抗沉杆在螺纹套上转动时，同时抗沉杆也会沿着螺纹套的轴线方向移动。

优选的，所述抗沉杆上固定有第一锥齿，所述驱动件包括伸入并转动设置在空腔内的驱动杆和设置在驱动杆端部的第二锥齿，所述抗沉杆上转动设置有环套，所述环套、抗沉杆和第一锥齿的转动轴线重合，所述环套外壁固定有定位杆，所述驱动杆的端部插接在定位杆内，且此时所述第一锥齿和第二锥齿相互啮合。

通过采用上述技术方案，当桩基管体植入岩土层内后，将驱动杆从管体上端伸入空腔内，使得驱动杆的下端插接在定位杆上，此时第一锥齿和第二锥齿相互啮合，由于环套转动设置在抗沉杆上，当驱动杆绕着定位杆的轴线转动时，第一锥齿随着抗沉杆一起转动，抗沉杆朝管体外移动，驱动杆随着抗沉杆一起移动，并保证第一锥齿和第二锥齿相互啮合，以将竖直转动转化为水平转动，而且驱动杆不会随着驱动杆一起转动，实现驱动件带动抗沉杆进行转动。

优选的，所述定位杆上设置有限位机构，所述限位机构用于限制第二锥齿与第一锥齿啮合时第二锥齿向上移动的趋势。

通过采用上述技术方案，当第一锥齿与第二锥齿啮合时，通过限位机构，能够限制第二锥齿向上移动的趋势，因此在转动驱动杆时，使得第一锥齿与第二锥齿之间的啮合更加稳定。

优选的，所述驱动杆靠近第二锥齿的端部设置有供定位杆插接的插孔，所述定位杆的外侧设置有安装孔，所述限位机构包括设置在安装孔内的弹性件和固定在弹性件端部的定位销，所述定位销的一部分位于安装孔的开口外，所述插孔的内壁设置有供定位销卡接的定位槽，所述定位槽环绕着插孔轴线周向呈环形状设置。

通过采用上述技术方案，当定位杆插接在插孔内时，驱动杆位于插口的周侧会接触到定位销，此时弹性件受到压缩，定位销会完全进入安装孔内，接着驱动杆可以继续向下移动，当定位朝与定位销处于同一水平高度时，此时第一锥齿和第二锥齿相互啮合；且弹性件恢复初始状态，带动定位端部销弹出安装孔开口，并卡在定位槽内，实现限位机构对第二锥齿在竖直方向移动趋势的限制；而定位槽呈环形状，当驱动杆绕着定位杆的轴线转动时，定位销伸入安装孔外的部分可以绕着定位朝转动，保证驱动杆的正常转动。

优选的，所述定位销伸出安装孔外的部位呈半球状。

通过采用上述技术方案，当定位杆插接入插孔内，插孔开口的周侧在接触到定位销时，半球状的定位销具有导向作用，使得定位销能够更好的受压进入安装孔内。

优选的，所述管体位于空腔上端的位置设置有与抗沉杆相对且平行的滑座，所述滑座上滑移设置有定位套，所述定位套沿着抗沉杆的轴线方向滑移，所述驱动杆穿设过定位套，所述第二锥齿的最大外径小于或者等于驱动杆的外径。

通过采用上述技术方案，由于管体上端与抗沉杆之间具有较大的距离，当驱动杆在快速转动时，驱动杆会发生较大晃动；通过滑座和定位套之间的配合，将驱动杆穿过定位套，定位套能够对驱动杆的上端进行限位，使得驱动杆转动时更加稳定；而且，驱动杆在随着抗沉杆移动时，定位套和驱动杆上端能够沿着滑座移动，保证驱动杆的正常使用。

优选的，所述滑座与管体可拆卸连接，所述滑座上端盖设有盖框，所述盖框的横截面与管体的上端外径形状一致，所述滑座设置盖框上。

通过采用上述技术方案，将盖框盖设在管体上端，将滑座设置在盖框上，能够方便滑座与管体的之间的可拆卸连接，方便滑座和定位套的重复使用。

优选的，所述抗沉杆远离空腔轴线的方向设置有钻头，当所述抗沉杆处于初始状态时，所述钻头位于管体的壁厚内。

通过采用上述技术方案，通过设置钻头，当抗沉杆以转动的方式滑入岩土层内时，使得抗沉杆能够更好的钻入岩土层内。

第二方面，本申请提供一种如上述复合桩的施工方法，采用如下的技术方案：

一种复合桩的施工方法，包括：

在需要施工的地面通过桩孔机打好安装复合桩的桩孔；

将管体通过压桩机安装在桩孔内；

将盖框盖设在复合桩的上端，然后将驱动杆穿过定位套，接着驱动杆的下端插接并卡在定位杆上，此时第一锥齿和第二锥齿啮合；

从上端转动驱动杆，带动第一锥齿和抗沉杆转动并伸出管体外侧，依照同样的方式将所有抗沉杆转出管体外；

将驱动杆取出，并将盖框从管体上端取下。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

（1）通过设置钻头、管体、抗沉杆和驱动件之间的配合，在桩基管体植入岩土层内后，方便抗沉杆伸出管体外并进入岩土层内；

（2）通过设置限位机构，能够限制第二锥齿啮合向上移动的趋势，在保证驱动杆正常安装和转动的同时，提高第一锥齿与第二锥齿啮合时的稳定性；

（3）通过设置滑座和定位套之间的配合，使得驱动杆在转动时更加稳定，以更好的驱动抗沉杆转动。

附图说明

图1是本实施例复合桩的结构示意图；

图2是本实施例复合桩的局部结构示意图；

图3是本实施例复合桩的内部结构示意图；

图4是图2中A-A局部剖视图；

图5是图4中局部B放大图；

图6是本实施例盖框的结构示意图。

附图标记：1、管体；2、空腔；3、安装座；4、抗沉杆；5、驱动件；51、驱动杆；52、第二锥齿；6、环套；7、定位杆；8、第一锥齿；9、插孔；10、钻头；11、限位机构；111、弹性件；112、定位销；12、安装孔；13、定位槽；14、滑座；15、定位套；16、盖框。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种复合桩。参照图1，复合桩包括内部空心的管体1，管体1竖直设置；在管体1内部沿着轴线方向开设有空腔2，管体1可以通过钢筋混凝土预制形成。

参照图2和图3，在管体1上设置有安装座3，在安装座3上活动设置有抗沉杆4，抗沉杆4沿着水平方向滑移，且抗沉杆4可以朝管体1外移动；抗沉杆4设置有至少一个，本方案中，抗沉杆4环绕空腔2的轴线周向均匀且间隔设置有四个；安装座3包括水平一体浇筑固定在管体1壁厚内的螺纹套，沉杆外壁加工有外螺纹部，抗沉杆4螺接在螺纹套上。当抗沉杆4处于初始状态时，即复合桩刚安装在钻孔内时，此时抗沉杆4完全位于管体1外壁内。

参照图3，还包括用于带动抗沉杆4转动的驱动件5，抗沉杆4沿着自身的轴线方向转动，当抗沉杆4转动时，抗沉杆4同时会沿着螺纹套的轴线方向水平滑移出管体1外侧，并进入岩土层内，以提高复合桩的抗沉性能和稳定性。驱动件5可拆卸设置在管体1内，可以方便重复使用。

具体的，参照图3和图4，在抗沉杆4上靠近空腔2轴线的一端同轴转动设置有环套6，在环套6的外壁上固定有定位杆7，环套6、抗沉杆4和第一锥齿8的转动轴线重合，抗沉杆4的轴线与定位杆7垂直；本方案中，在抗沉杆4上靠近空腔2轴线的一端同轴安装有轴承，环套6即为轴承的外环部分；定位杆7的上端呈半球状，且在管体1安装时可以将定位杆7调整至竖直向上的位置。在抗沉杆4上位于环套6朝向内螺纹套的位置同轴固定有第一锥齿8，驱动件5包括伸入并转动设置在空腔2内的驱动杆51和同轴固定在驱动杆51下端的第二锥齿52，在驱动杆51靠近第二锥齿52的一端端部同轴开设有插孔9，定位杆7插接在插孔9内；当驱动杆51端部的插孔9与定位杆7插接配合时，此时第一锥齿8和第二锥齿52相互啮合。

从管体1上端转动驱动杆51，可以带动第一锥齿8和抗沉杆4转动，使得抗沉杆4朝管体1外侧移动；而当抗沉杆4转动时，环套6和定位杆7在抗沉杆4的周向上可以保持静止，同时环套6、和驱动件5可以随着抗沉杆4移动发生水平移动，使得第一锥齿8和第二锥齿52保持啮合的状态，

在抗沉杆4远离空腔2轴线的一端固定有钻头10，当抗沉杆4处于初始状态时，钻头10位于管体1的壁厚内；且当抗沉杆4转动并进入岩土层内时，钻头10能够更好的冲开岩土层，方便抗沉杆4进入岩土层。

另外，参照图4和图5，由于驱动杆51在转动时，容易发生上下串动，因此在定位杆7上设置有限位机构11，限位机构11用于限制第二锥齿52与第一锥齿8啮合时第二锥齿52向上移动的趋势；且定位杆7为具有两个外径的阶梯状设置，定位杆7远离环套6的上端外径略小于插孔9内径，定位杆7靠近环套6的下端外径大于插孔9内径，当第二锥齿52与第一锥齿8啮合时，驱动杆51下端端面抵接在定位杆7变径处的阶梯面，使得第二锥齿52与第一锥齿8啮时更加稳定。

其中，定位杆7的外侧水平开设有安装孔12，限位机构11包括一端固定在安装孔12内的弹性件111和固定在弹性件111另一端的定位销112，弹性件111选择为橡胶柱或者弹簧，本方案中弹性件111选择为弹簧。当弹簧处于自然状态时，定位销112的一部分位于安装孔12的开口外，即凸出定位杆7的外壁，且定位销112伸出安装孔12外的部位呈半球状；在插孔9的内壁开设有供定位销112卡接的定位槽13，定位槽13环绕着插孔9轴线周向呈环形状设置，保证驱动杆51和定位杆7之间能够正常转动。

当定位杆7插入插孔9的过程中，通过一定的外力下压驱动杆51，定位销112受压，弹簧受到压缩，使得定位销112完全进入安装孔12内，当驱动杆51端面与定位杆7的阶梯面抵接时，定位销112和定位槽13位于同一水平高度，此时弹簧的回复力带动定位销112一部分伸入安装孔12并卡入定位槽13内，实现限制驱动杆51在竖直方向的移动趋势。

参照图1和图6，在管体1位于空腔2上端的位置设置有与抗沉杆4上下相对且平行的滑座14，在滑座14上滑移设置有定位套15，定位套15竖直设置，定位套15沿着抗沉杆4的轴线方向滑移；第二锥齿52的最大外径小于或者等于驱动杆51的外径，定位套15的内径略大于驱动杆51的外进，当驱动杆51伸入空腔2内时，驱动杆51穿设过定位套15，因此可以从驱动杆51的上下两端进行一定的限位作用，保证驱动杆51转动时的平稳定性，且能够保证驱动杆51和定位套15随着抗沉杆4一起水平滑移。

其中，滑座14与管体1可拆卸连接，在滑座14上端盖设有盖框16，盖框16呈盘状设置，滑座14设置盖框16上；盖框16的横截面与管体1的上端外径形状相同，且盖框16的内径略大于管体1的外径，使得盖框16能够稳定的盖设在管体1上端，方便滑座14和定位套15的重复使用。

本申请实施例一种复合桩的实施原理为：将定位杆7调整至竖直向上的位置，且抗沉杆4完全位于管体1外壁的范围内，将管体1竖直安装在桩孔内后，在管体1上端盖设上盖框16；接着将驱动杆51竖直穿过定位套15并进入空腔2内，直至定位杆7插接在插孔9内，实现定位杆7与驱动杆51的定位，此时第一锥齿8和第二锥齿52相互啮，便可转动驱动杆51位于管体1外的上端，带动抗沉杆4在内螺纹套上转动，抗沉杆4便可以旋转的方式进入岩土层内，实现方便抗沉杆4伸出管体1外并进入岩土层内。

本申请实施例还公开一种如上述复合桩的施工方法，包括：

在需要施工的地面通过桩孔机打好安装复合桩的桩孔；

将管体1通过压桩机安装在桩孔内；

将盖框16盖设在复合桩的上端，然后将驱动杆51穿过定位套15，接着驱动杆51的下端插接并卡在定位杆7上，此时第一锥齿8和第二锥齿52啮合；

从上端转动驱动杆51，带动第一锥齿8和抗沉杆4转动并伸出管体1外侧，依照同样的方式将所有抗沉杆4转出管体1外；

将驱动杆51取出，并将盖框16从管体1上端取下。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合桩，包括管体（1），所述管体（1）内部沿着轴线方向设置有空腔（2），其特征在于，所述管体（1）上设置有安装座（3），所述安装座（3）上滑移设置有抗沉杆（4），所述抗沉杆（4）朝管体（1）外移动，还包括可拆卸设置在管体（1）内用于带动抗沉杆（4）转动和移动的驱动件（5），所述抗沉杆（4）沿着自身的轴线方向转动，所述抗沉杆（4）在转动的同时朝向管体（1）外移动。

2.根据权利要求1所述的一种复合桩，其特征在于，所述安装座（3）包括固定在管体（1）内的螺纹套，所述抗沉杆（4）外壁设置有外螺纹部，所述抗沉杆（4）螺接在螺纹套上。

3.根据权利要求2所述的一种复合桩，其特征在于，所述抗沉杆（4）上固定有第一锥齿（8），所述驱动件（5）包括伸入并转动设置在空腔（2）内的驱动杆（51）和设置在驱动杆（51）端部的第二锥齿（52），所述抗沉杆（4）上转动设置有环套（6），所述环套（6）、抗沉杆（4）和第一锥齿（8）的转动轴线重合，所述环套（6）外壁固定有定位杆（7），所述驱动杆（51）的端部插接在定位杆（7）内，且此时所述第一锥齿（8）和第二锥齿（52）相互啮合。

4.根据权利要求3所述的一种复合桩，其特征在于，所述定位杆（7）上设置有限位机构（11），所述限位机构（11）用于限制第二锥齿（52）与第一锥齿（8）啮合时第二锥齿（52）向上移动的趋势。

5.根据权利要求4所述的一种复合桩，其特征在于，所述驱动杆（51）靠近第二锥齿（52）的端部设置有供定位杆（7）插接的插孔（9），所述定位杆（7）的外侧设置有安装孔（12），所述限位机构（11）包括设置在安装孔（12）内的弹性件（111）和固定在弹性件（111）端部的定位销（112），所述定位销（112）的一部分位于安装孔（12）的开口外，所述插孔（9）的内壁设置有供定位销（112）卡接的定位槽（13），所述定位槽（13）环绕着插孔（9）轴线周向呈环形状设置。

6.根据权利要求5所述的一种复合桩，其特征在于，所述定位销（112）伸出安装孔（12）外的部位呈半球状。

7.根据权利要求3所述的一种复合桩，其特征在于，所述管体（1）位于空腔（2）上端的位置设置有与抗沉杆（4）相对且平行的滑座（14），所述滑座（14）上滑移设置有定位套（15），所述定位套（15）沿着抗沉杆（4）的轴线方向滑移，所述驱动杆（51）穿设过定位套（15），所述第二锥齿（52）的最大外径小于或者等于驱动杆（51）的外径。

8.根据权利要求7所述的一种复合桩，其特征在于，所述滑座（14）与管体（1）可拆卸连接，所述滑座（14）上端盖设有盖框（16），所述盖框（16）的横截面与管体（1）的上端外径形状一致，所述滑座（14）设置盖框（16）上。

9.根据权利要求1所述的一种复合桩，其特征在于，所述抗沉杆（4）远离空腔（2）轴线的方向设置有钻头（10），当所述抗沉杆（4）处于初始状态时，所述钻头（10）位于管体（1）的壁厚内。

10.一种用于权利要求1-9任一所述复合桩的施工方法，其特征在于，包括：

在需要施工的地面通过桩孔机打好安装复合桩的桩孔；

将管体（1）通过压桩机安装在桩孔内；

将盖框（16）盖设在复合桩的上端，然后将驱动杆（51）穿过定位套（15），接着驱动杆（51）的下端插接并卡在定位杆（7）上，此时第一锥齿（8）和第二锥齿（52）啮合；

从上端转动驱动杆（51），带动第一锥齿（8）和抗沉杆（4）转动并伸出管体（1）外侧，依照同样的方式将所有抗沉杆（4）转出管体（1）外；

将驱动杆（51）取出，并将盖框（16）从管体（1）上端取下。

Images