CN201358457Y - 一种干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置 - Google Patents

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Abstract

一种干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置，包括沉入土体的钢筋砼筒桩，该筒桩是由多节短筒桩连接组成，筒机的底部连接一带内锥环状桩靴，筒桩中上体采用旋挖钻机长螺旋或专用取土装置取出，上、下节短筒桩焊接接桩，短筒桩逐节沉入土层、逐节在筒桩内取出土体，直至沉入设计高程并将进入筒桩内的土体取出，根据荷载与工程地质条件还可选择可变取土深度以及按筒桩承载力值要求可在筒桩内灌注砼封底、在筒桩顶灌筑砼封桩孔成桩，或者在筒桩内置入钢筋骨架并灌满砼成桩；本实用新型优点是可节省资源且工程质量可靠、又施工效率较高。

Description

一种干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置
技术领域
本实用新型涉及桩基础工程技术领域；尤其是涉及一种干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置；它广泛适宜于跨海大桥、码头、高速公路过江大桥、高层建筑、高重建(构)筑物的桩基础工程中应用。
背景技术
预应力钢筋砼筒桩是工厂化生产的商品桩，与预应力水泥管桩相同的生产工艺。大直径预应力水泥管桩称为筒桩，该桩的直径为Ф800mm～Ф1600mm，壁厚为100mm～200mm，大功率高压离心浇筑，砼具有高密实性。
目前，海上桩基大多采用钢护套钻孔灌注桩的成桩装置。其缺点是海水对桩体腐蚀速率很快，少则不到10年、多则20年桩体严重腐蚀，从而危及安全；又钢护套钻孔灌注桩的成桩装置施工效率较低、工程质量难以保证。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种可节省资源又施工质量可靠的干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置，包括沉入土体的钢筋砼筒桩，该筒桩内灌注砼，其特征在于：所述筒桩是由多节短筒桩连接组成，其中最下节短筒桩底部连接一带内锥环状桩靴，该最下节短筒桩中所述土体采用旋挖钻机长螺旋或专用取土装置取出；所述筒桩的第二节短筒桩与所述最下节短筒桩顶端焊接接桩，重复所述取土与所述接桩，直至设计高程。
上述短筒桩并逐节沉入土层以及逐节在筒桩内取出土体的沉桩工艺施工装置，因而施工效率较高、可节省原材料、工程质量可靠。
所述多节短筒桩可以采用焊接连接。现场焊接施工比较方便。
所述最下节短筒桩的底部与桩靴也可以采用焊接连接。使得最下节短筒桩与桩靴牢牢地连成一个整体。
所述旋挖钻机长螺旋或专用取土装置直径可以比所述筒桩的内径小40～60毫米；所述旋挖钻机长螺旋或专用取土装置直径最佳为小于所述筒桩的内径50毫米。
当筒桩截面强度大于或等于筒桩承载力值要求时，所述灌注砼可以在所述筒桩内封底，所述灌注砼在所述筒桩内封顶。而当筒桩的截面强度小于筒桩承载力值要求时，所述筒桩内可以置入钢筋骨架并灌满所述砼。其作用是根据工程地质条件选择取土深度，确保工程质量前题下节省资源。
由于本实用新型采用工厂化生产的短筒桩并逐节沉入土层以及逐节在筒桩内取出土体的沉桩工艺施工装置，与现有技术相比，其优点是施工效率较高、又可节省资源且工程质量可靠；其次是还可以按桩的承载力值的大小确定桩心是否浇灌砼及浇灌深度，更进一步实现可靠的桩体质量与质量可控的沉桩工艺；其三是减少沉桩挤土影响、提高施工工效与承载力值，提高桩的经济性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型当筒桩截面强度大于或等于筒桩承载力值要求时在筒桩内灌注砼封底、在筒桩顶灌筑砼封桩孔的结构示意图；
图3为本实用新型当筒桩的截面强度小于筒桩承载力值要求时筒桩内置入钢筋骨架并灌满砼的结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1至图3示出本实用新型钢筋砼咬合筒形灌注桩成桩装置的一个实施方式；包括一钢筋砼筒桩，该钢筋砼筒桩是由多节短筒桩焊接组成为整体筒桩1，该筒桩1的底部连接一带内锥环状桩靴3，筒桩1的底部与桩靴3可以焊接连成整体，参见图2所示；该筒桩1振压沉入土体5，在筒桩1内灌注砼7。
带内锥环状桩靴3的最下节短筒桩11先振压沉入土体5，该最下节短筒桩11中的土体5用旋挖钻机长螺旋或专用取土装置取出；再吊装第二节短筒桩12与已沉入土体5的最下节短筒桩11顶端焊接接桩，重复所述取土与所述接桩，直至设计高程为止。
所述旋挖钻机长螺旋或专用取土装置直径比所述筒桩1的内径小50毫米。
本实用新型实施过程是这样的，参见图1所示：
第(1)步，最下节筒桩11吊装就位，并振压沉入土层
在所述筒桩的桩位处清除杂填土或地表硬壳层，将最下节的带内锥环状桩靴3的筒桩11吊装就位后并振压沉入土层；该土层在高频振动作用下促使土层液化，通过带内锥环状桩靴3将大量的土体5进入筒桩1内，以达到沉桩过程的挤土量降至最小，如图1中的(1)所示；
第(2)步，最下节筒桩内取出土体并吊装第二节筒桩
用旋挖钻机长螺旋或专用取土装置将最下节短筒桩11内的土体5取出；该旋挖钻机长螺旋或专用取土装置的直径均比所述筒桩1的内径小50mm；然后，吊装第二节短筒桩12与已沉入土层的所述最下节筒桩顶端焊接接桩，如图1中的(2)所示；
第(3)步，将接桩后的第二节筒桩12振压沉入土层，土体5进入该筒桩内，如图1中的(3)所示；
第(4)步，用旋挖钻机或专用取土装置将该筒桩内的土体5取出，然后吊装笫三节筒桩并与已沉入土层的第二节筒桩顶端焊接接桩，如图1中的(4)所示；
第(5)步，重复以上程序，逐节地将筒桩沉至设计高程为止，并将进入筒桩内的土体5取出，如图1中的(5)所示；
第(6)步，在整体筒桩1内将土体5取出，直至与桩靴3底面齐平，如图1中的(6)所示；
第(7)步，按设计要求成桩：
第一种情况，当筒桩截面强度大于或等于筒桩承载力值要求时，则在筒桩1内灌注砼7封底，在筒桩顶灌筑砼6封桩孔即成桩；如图1中的(7)以及图2所示；
第二种情况，当筒桩的截面强度小于筒桩承载力值要求时，则筒桩1内置入钢筋骨架2并灌满砼8即成桩；如图3所示。
用于海洋工程桩基础的工程桩，在海水的深度加5米范围采用壁厚为100mm的筒桩，并在筒桩外壁作防腐处理，结合筒桩砼高密实度，作为防止海水中氯离子侵入桩体的可靠保护层，筒桩内为现浇钢筋砼灌注桩，成为工程荷载主要支承作用组合筒桩。
根据荷载与工程地质条件还可选择可变取土深度，如：
当筒桩的桩端持力层为硬土层，筒桩的端部进土量达一定深度而终止进土而形成土塞，随着压力的增大，筒桩内仍然终止进土，说明桩端土产生压密过程的小量沉降，对桩端土起到加固作用，桩的端阻值得到提高，则如图2所示，也可在筒桩内取土并仅在筒桩顶灌筑砼6封桩孔成桩即可。
当桩端持力层处于第一种情况，离地表n米以下的筒桩截面强度大于或等于筒桩承载力值(扣除筒桩n米的侧摩阻力)要求，则筒桩内取土深度至n米终止，在n米内浇满砼即可。
本实用新型为减少沉入筒桩的挤土影响，采用高频振动与静力压桩协同沉入筒桩，筒桩的底部为带内锥环形的喇叭状桩靴，振动将土层液化由喇叭状桩靴使土体最大化导入筒桩内，并将土体取出，直至筒桩沉入土层至设计高程、取土至设计深度。
对于跨海桥桩或码头桩海水浸蚀范围的承载力主要由筒内钢筋砼灌注桩来承受，筒桩主要功能可降低海水中氯离子对砼的腐蚀，可提高跨海大桥与码头的桩基础使用年限。

Claims (6)

1.一种干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置，包括沉入土体(5)的钢筋砼筒桩(1)，该筒桩(1)内灌注砼，其特征在于：所述筒桩(1)是由多节短筒桩连接组成，该筒桩(1)的最下节短筒桩(11)底部连接一带内锥环状桩靴(3)，该最下节短筒桩(11)中所述土体(5)采用旋挖钻机长螺旋或专用取土装置取出；所述筒桩(1)的第二节短筒桩(12)与所述最下节短筒桩(11)顶端焊接接桩，重复所述取土与所述接桩，直至设计高程。
2.根据权利要求1所述的干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置，其特征在于：所述筒桩(1)采用多节短筒桩焊接连接组成。
3.根据权利要求1所述的干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置，其特征在于：所述筒桩(1)的底部与桩靴(3)采用焊接连接。
4.根据权利要求1所述的干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置，其特征在于：所述旋挖钻机长螺旋或专用取土装置直径比所述筒桩(1)的内径小40～60毫米。
5.根据权利要求1所述的干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置，其特征在于：所述灌注砼在所述筒桩(1)内封底(7)，所述灌注砼在所述筒桩(1)内封顶(6)。
6.根据权利要求1或5所述的干取土预应力钢筋砼筒桩成桩装置，其特征在于：所述筒桩(1)内置入钢筋骨架(2)并灌满砼(8)。
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