CN208056052U - 一种竹节状双向对穿孔锥-柱组合管桩 - Google Patents
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Abstract
一种竹节状双向对穿孔锥‑柱组合管桩，它包括锥形管桩、竹节状盘体、不同直径分布小孔、柱形管桩四部分，其特征是锥‑柱组合管桩管桩桩壁开有若干组双向对穿孔。本实用新型的技术效果是：（1）竹节状锥‑柱组合管桩能增加与桩周土的有效接触面积，消除一部分桩身所受到的卡瓦的抱压力，增加其桩侧摩阻力，使其承载力得到明显的提高。（2）在桩身开孔能减少超孔隙水压力的最大值，加快超孔隙水压力消散和软排水固结作用，减轻对邻近建筑物的危害,并减少建筑物的最终沉降量。
Description
技术领域
本实用新型涉及软土地基桩基加固领域，尤其涉及一种竹节状双向对穿孔锥-柱组合管桩。
背景技术
目前，建筑行业中管桩桩型种类繁多，由单一到分门别类，预制桩由于质量可靠，承载力高、施工方便、且环保，被广泛应用于各类工程建设中，满足不同需求，其中桩基的作用机理还是没有变化，桩的承载力满足建筑物的荷载要求，桩的承载力受到桩侧摩阻力和桩端阻力的影响。预制管桩多采用“锤击法”和“静压法”，这两种技术存在挤土严重、易损伤桩身等缺陷。在基础设施和高层建筑日益发达的今天，需要满足更大的承载力要求，只能增加桩的直径或长度来提高承载力，相应增加工程成本和施工难度以及工期。同时由于桩长的增加或者桩身直径，但预制桩在沉桩施工过程中，由于桩的贯入挤土，桩间往往会产生较高的超孔隙水压力。导致土体的隆起和水平位移，甚至导致已施工的工程桩偏位，浮桩等。在沉桩过程中，将会产生很大的超孔隙水压力，超孔隙水压力的不利消散，将会影响工程的施工质量和进度。
预应力混凝土竹节桩是近年来出现的新型桩基类型，通过对桩身的截面进行变化，使桩身与土体接触更加紧密，侧摩擦力严重加大，提高承载能力，且施工简便，过程可控制，优势较为突出。工程技术人员先后研发了预制管桩的“静钻根植”技术应用于竹节桩。“静钻根植”法可以减少排土量，还可有效降低施工噪音，同时具备施工速度快等优点。工程中常用的竹节管桩优势在于可大幅提高软土地基的承载力，而其缺陷则为不能起到加速软土排水固结的作用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供了一种竹节状双向对穿孔锥-柱组合形管桩，若采用静力压桩法将变径竹节状螺旋孔锥型管桩沉入深厚软土地基，充分发挥变径竹节状螺旋孔锥型管桩承载力优势，同时在静压沉桩过程中管桩空腔聚水作用，加快沉桩挤土效应引起的不利因素，加快超孔隙水压力消散。若采用“静钻根植”技术，在沉桩过程中，填补竹节管桩与桩孔间的间隙，在竹节管桩植桩完成后，以及水泥浆完全固化前，立即向所述间隙内投放碎石，并采用振捣设备反复插实形成碎石围护层，由碎石围护层构造软土地基固结排水通道，碎石围护层与竹节管桩形成复合桩结构，既利于提高桩基承载力，又利于软土地基固结排水；因此它既充分利用锥形管桩侧的土体侧摩阻力，又能增加桩基承载能力。
本实用新型是这样来实现的，它包括锥形管桩、竹节状盘体、不同直径分布小孔、柱形管桩四部分，其特征是锥-柱组合管桩自桩底端间距一定距离有竹节状盘体，锥形管桩的直径增长率为5%，锥度为1/20，竹节状的直径由自下而上，上一竹节状盘体的下底直径由紧邻下面竹节状最大直径决定，竹节状盘体上一盘台直径为下面竹节状最大直径1/10，在锥形管桩桩壁同一高度处开两组对穿分布的一组圆孔，每组开孔呈90°角，沿桩长方向间距h再开四个孔径增大1/20d的两组小孔，竖向相邻两组小孔间距相等，同一平面上的小孔孔径相同，按照这种开孔方式，锥形管桩上面为柱形管桩，开孔方式跟锥形段相同，锥形桩段的内外直径和盘状体按一定锥度自下而上逐渐增加，孔径随着直径增大；柱形桩段直径不变，盘状体直径相同，开孔间距相同，孔径相同。
本实用新型的技术效果是：（1）竹节状锥-柱组合形管桩能增加与桩周土的有效接触面积，增加其侧摩阻力，使其承载力得到明显的提高。（2）一定间距的竹节状盘体能挤压土体消除一分桩身所受到的卡瓦的抱压力，提高了土壤的抗冻能力，同时桩身处于切向力和法向力的受力状态，使桩和土的结构性能得到充分发挥，并因此而使桩身长度得以减少，不易破坏桩身。（3）在桩身开孔能降低沉桩过程中土体的应力增量和径向位移，还可以减少超孔隙水压力的最大值，进而减轻沉桩挤土效应对相邻建筑物造成的危害。（4）土体的超孔隙水压力沿深度方向逐渐增加，而相同深度处桩身开孔孔径越大，超孔隙水压力消散越快。地基土中水容易进入管桩内，当桩体孔内水比较多，可采取抽水方式将其排除；随着孔内水位降低，土中水又会渗入管桩内，使土的含水量得以进一步降低，土的抗剪强度得以提高，地基承载力增强，桩基稳定性更好。相同直径的桩，增加承重盘的桩相应提高承载力10-30％。在同样承载力的情况下，可以降低生产成本、降低施工难度；在同样工程造价的情况下，大幅度提高桩身承载力。变径竹节状双向对穿锥-柱组合形管桩施工时可有效降低邻桩的挤土效应，节约能源。
附图说明
图1为本实用新型的结构平面图，图2为本实用新型锥形桩段结构1-1平面示意图，图3为本实用新型锥形桩段结构2-2平面示意图。
在图1中，1、锥形管壁 2、竹节状盘3、双向对穿孔 4、柱形管壁。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本实用新型是这样来实现的，沿管桩1桩壁开有若干双向对穿孔3呈直线上升 。该实用新型的竹节状双向对穿孔锥-柱组合管桩只需在工厂采用专门的管桩钢模按要求生产，方法同现有竹节状管桩生产工艺，现场施工采用静力压桩法或“静钻根植”技术沉桩，其他工序同现有管桩施工工艺。静力沉桩施工中，土中水通过竹节状双向对穿孔锥-柱组合形管桩桩壁上的若干个双向对穿孔流入管桩的空腔内，然后通过泵将空腔内的淤泥和水抽出，降低了管桩周围含水量，增强地基承载力。采用“静钻根植”技术，在沉桩过程中，填补竹节管桩与桩孔间的间隙，在竹节管桩植桩完成后，以及水泥浆完全固化前，立即向所述间隙内投放碎石，并采用振捣设备反复插实形成碎石围护层，由碎石围护层构造软土地基固结排水通道，然后通过泵将空腔内的淤泥和水抽出，碎石围护层与竹节管桩形成复合桩结构，既利于提高桩基承载力，又利于软土地基固结排水。
Claims (1)
1.一种竹节状双向对穿孔锥-柱组合管桩，它包括锥形管桩、柱形管桩、竹节状盘体、不同直径分布小孔四部分；锥形桩段的内外直径和盘状体按一定锥度自下而上逐渐增加，孔径随着直径增大,柱形桩段直径不变，盘状体直径相同，开孔间距相同，孔径相同；在锥形管桩侧壁同一高度处开两组对穿呈正方形分布的一组圆孔，然后将所开的四孔整体沿桩长方向间距h再开四个孔径增大1/20d的一组小孔，竖向相邻两组小孔间距相等，同一平面上的小孔孔径相同，按照这种开孔方式，自下而上在锥形管桩壁上开有若干呈线性分布的孔径逐渐增大的变直径孔。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110397021A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-01 | 上海建工二建集团有限公司 | 一种用于软基处理的预制变直径孔管桩结构及其施工方法 |
| CN110922220A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-03-27 | 蒋为民 | 导气管、加氧式湿垃圾发酵平台及湿垃圾处理系统 |
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| WO2021027664A1 (zh) * | 2019-08-12 | 2021-02-18 | 上海建工二建集团有限公司 | 一种用于软基处理的预制变直径孔管桩结构及其施工方法 |
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