CN212688995U - 一种打旋桩筏式裙板基础 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于结构基础技术领域，公开了一种打旋桩筏式裙板基础，锥形过渡结构下部连接具有裙板结构的钢筋混凝土承台，钢筋混凝土承台下部连接多个打旋桩；所述钢筋混凝土承台对应于打旋桩设置有导桩孔；打旋桩插入导桩孔后，其顶部与钢筋混凝土承台灌浆连接；打旋桩的桩体外侧设置有打旋承载叶片，打旋承载叶片用于旋入地基。钢筋混凝土承台与打旋桩有效结合，显著增大基础承载能力，抵抗地基不均匀沉降。本实用新型将钢筋混凝土承台与打旋桩结合，可以显著增大基础在软弱土层中的承载能力，抵抗地基不均匀沉降；打旋桩的打旋承载叶片对土体有一定的剪切作用，施工更加方便，工程造价和安装成本较低。

Description

一种打旋桩筏式裙板基础

技术领域

本实用新型属于结构基础技术领域，具体的说，是涉及一种桩筏基础。

背景技术

桩筏基础是桩基和筏板基础的合称。由桩和连接桩顶的承台组成的深基础，简称桩基。桩基具有承载力高、沉降量小且较为均匀的特点，几乎可以应用于各种地质条件和各种类型工程，尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建(构)筑物。因此，在沿海以及软土地区，桩基应用比较广泛。筏型基础又叫笩板型基础，是把柱下独立基础或者条形基础全部用梁系联系起来，再整体浇注，由底板、梁等整体组成。地基承载力较弱的地质，常采用混凝土底板承受建筑物荷载，形成筏基，其整体性好，能很好的抵抗地基不均匀沉降。一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱时采用筏板型基础，而且筏板型基础埋深比较浅，甚至可以做不埋深式基础。

实用新型内容

本实用新型着力于解决地基基础较弱或较硬时结构基础承载能力不足和施工较为困难的技术问题，提供一种打旋桩筏式裙板基础，可以显著增加基础承载能力，提高施工效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现：

一种打旋桩筏式裙板基础，包括锥形过渡结构，所述锥形过渡结构下部连接钢筋混凝土承台，所述钢筋混凝土承台下部连接多个打旋桩；所述钢筋混凝土承台对应于所述打旋桩设置有导桩孔，所述钢筋混凝土承台底部具有带分舱的裙板结构；

所述打旋桩包括一根对应于所述钢筋混凝土承台中心位置的竖直桩和多根绕竖直桩环向布置的斜桩；所述打旋桩插入所述导桩孔后，其顶部与所述钢筋混凝土承台灌浆连接；打旋桩的桩体外侧设置有打旋承载叶片，所述打旋承载叶片用于旋入地基。

进一步地，所述钢筋混凝土承台顶面中部设置有内环梁、外缘设置有外环梁，所述内环梁和所述外环梁之间径向均布有主梁，所述内环梁与所述锥形过渡结构底面边缘位置对应。

进一步地，所述裙板结构包括中裙板和外裙板，中裙板和外裙板之间设置有放射状分舱板。

进一步地，所述打旋桩与所述钢筋混凝土承台的连接区段设置有加劲肋。

进一步地，基础就位场地存在软弱土层，则基础在位状态下所述打旋桩对应于软弱土层所在位置的高度布置所述打旋承载叶片。

进一步地，基础就位场地存在硬土层，则所述打旋桩底部布置所述打旋承载叶片。

进一步地，所述打旋承载叶片为倾斜状，围绕桩体轴线均匀布置且倾斜方向一致，其倾斜角度为30～150°。

进一步地，所述打旋承载叶片为螺旋状，围绕桩体轴线均匀布置且旋转方向一致，其螺旋角度18～360°。

本实用新型的有益效果是：

(一)本实用新型将钢筋混凝土承台与打旋桩结合，可以显著增大基础在软弱土层中的承载能力，抵抗地基不均匀沉降；

(二)本实用新型的承载力较大，因此打旋桩可以较原单桩的桩长减小，打旋桩的打旋承载叶片对土体有一定的剪切作用，可选用比原来桩体能量小的打桩锤进行施工；因此，施工更加方便，工程造价和安装成本较低；

(三)本实用新型在打旋桩上部可以设置加劲肋，打旋桩到位后，通过在导桩孔内灌浆将打旋桩与钢筋混凝土承台结合，可有效提高两者连接的整体性，确保结构荷载有效传递；

(四)本实用新型在施工时优先安装带有裙板结构的钢筋混凝土承台，通过调节裙板结构各分舱的高度可以控制基础的倾斜率，再将安装好的钢筋混凝土承台作为导桩架，为打旋桩的安装引导方向，确保打旋桩按照设计的方向旋入土体，有利于提升施工的精准度，施工过程更加快捷方便。

附图说明

图1是实施例1所提供打旋桩筏式裙板基础的立体结构示意图；

图2是实施例1所提供打旋桩筏式裙板基础的主视图；

图3是实施例1所提供打旋桩筏式裙板基础的俯视图；

图4是实施例1所提供打旋桩筏式裙板基础中钢筋混凝土承台的立体结构示意图；

图5是实施例1所提供打旋桩筏式裙板基础中打旋桩的立体结构示意图；

图6是倾斜状打旋承载叶片的结构示意图；

图7是螺旋状打旋承载叶片的结构示意图；

图8是实施例2所提供的打旋桩筏式裙板基础的立体结构示意图；

图9是实施例2所提供的打旋桩筏式裙板基础中打旋桩的立体结构示意图；

上述图中：1、锥形过渡结构，2、钢筋混凝土承台，3、导桩孔，4、裙板结构，5、打旋桩，6、打旋承载叶片，7、加劲肋，8、内环梁，9、主梁，10、外环梁。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例1

如图1至图3所示，本实施例公开了一种打旋桩筏式裙板基础，主要包括锥形过渡结构1、钢筋混凝土承台2和打旋桩5。

锥形过渡结构1由下至上直径逐渐减小，顶部直径与顶法兰直径相同，底部直径与钢筋混凝土承台2的内环梁8直径相等，锥形过渡结构1可采用钢结构或钢筋混凝土结构，可以将风机塔筒传递的巨大弯矩荷载逐渐转化为拉压应力。

如图4所示，钢筋混凝土承台2为直径15-50m，厚度0.3-2m的圆盘状结构。钢筋混凝土承台2除圆盘状结构外，还可以是正多边形等其他横截面形状中心对称的结构。钢筋混凝土承台2顶面设置有内环梁8、外环梁10和多根放射状布置的主梁9。外环梁10位于钢筋混凝土承台2顶面外缘，高度0.3-3m，宽度0.3-3m。内环梁5位于钢筋混凝土承台2顶面中部，高度0.3-3m，宽度0.3-3m。锥形过渡结构1对应于内环梁8位置布置，便于钢筋混凝土承台2有效传递竖向载荷。主梁9径向均布在内环梁8和外环梁10之间，主梁9数量为4-10个，高度0.3-3m，宽度0.3-3m。由内环梁8、外环梁10和主梁9构成的传力体系可以将通过锥形过渡结构1传递下来的拉压应力扩散到钢筋混凝土承台2，进而传递到地基中。

钢筋混凝土承台2下部设置有裙板结构4，裙板结构4包括中裙板和外裙板，中裙板和外裙板之间设置有放射状分舱板；外裙板外径与钢筋混凝土承台2直径相同，中裙板与内环梁8布置位置一致，分舱板与主梁9布置位置一致。裙板结构4高度0.5-5m，板厚5-50mm。带有分舱的裙板结构4在基础安装过程中可以便于基础调平，在安装就位后可增大基础的抗滑移抗倾覆能力。

如图5所示，打旋桩5包括竖直桩及斜桩，1根竖直桩位于钢筋混凝土承台2的中心位置，6～12根斜桩绕竖直桩环向均匀布置，由上至下逐渐向外倾斜，倾斜率1：8。打旋桩5选用钢制材料，入泥深度10～100m。

根据不同基础就位场地土质条件，每根打旋桩5桩体外侧的不同高度布置至少一层打旋承载叶片6。若基础就位场地存在软弱土层，基础在位状态下打旋桩5对应于软弱土层所在位置的高度布置打旋承载叶片6，打旋承载叶片6提供主要承载力，可使桩体长度和直径减小，施工方便。本实用新型所指的软弱土层包括但不限于处于软塑/流塑状态的黏性土层、处于松散状态的砂土层、未经处理的填土和其他高压缩性土层。若基础就位场地存在难以打桩的强度较大硬土层，可在打旋桩5底部布置打旋承载叶片6，基础就位后打旋桩5底部落于硬土层顶部，打旋承载叶片6提供主要承载力，使打旋桩5不用插入硬土层，无需开挖施工，并使桩体长度减小，施工方便。本实用新型所指的硬土层包括但不限于岩石层、粗砾石层、碎石层。

打旋承载叶片6可采用倾斜状或螺旋状。如图6所示，倾斜状打旋承载叶片6包括多个，围绕桩体轴线均匀布置且倾斜方向一致；倾斜状打旋承载叶片6加工下料简单，加工速度快，制作周期短。优选地，每个倾斜状打旋承载叶片6为平面片体结构，其内侧贴合于桩体表面焊接，其外侧平行于内侧与桩体的相贯线，保证打旋承载叶片6沿程宽度一致。优选地，倾斜状打旋承载叶片6的数量为2～20个，倾斜角度30～150°，宽度0.1～10m，厚度1～200mm。更为优选地，倾斜状打旋承载叶片6的倾斜角度为45～135°，该范围内的倾斜角度可以更好的形成与土体相互作用模式，保证打旋承载叶片6更有利于剪切土体。如图7所示，螺旋状打旋承载叶片6包括至少一个，围绕桩体轴线均匀布置且旋向一致；螺旋状打旋承载叶片6可以有效减少打旋桩5的下沉阻力，减少打旋过程的锤击能量和次数。优选地，螺旋状打旋承载叶片6的数量为1～20个，螺旋角度18～360°，宽度0.1～10m，厚度1～200mm。更为优选地，螺旋状打旋承载叶片6的螺旋角度为45～135°，该范围内的倾斜角度可以更好的形成与土体相互作用模式，保证打旋承载叶片6更有利于剪切土体。

打旋承载叶片6的宽度可根据不同土层的土体强度和桩体受力沿高度变化，土体较弱处宽度较宽，土体较强处宽度较窄。施工时，打旋桩筏式基础可选用通用打桩设备进行打桩，打旋桩5在打旋承载叶片6与土体的相互作用下自动向下旋转进入泥面，到位后断面面积较大的打旋承载叶片6为基础提供较大的承载能力。并且，打旋桩筏式裙板基础承载力较大，打旋桩5可比原普通单桩桩长减小，施工方便，工程造价和安装成本低；由于打旋承载叶片6对土体有一定的剪切作用，打旋桩5可选用比原普通单桩桩体能量小的打桩锤，减小安装成本。

每根打旋桩5的顶部外侧均布有加劲肋7，加劲肋7的长度不大于钢筋混凝土承台2的厚度。加劲肋7能够提高打旋桩5与钢筋混凝土承台2的连接整体性，确保结构荷载的有效传递。加劲肋7也可以为倾斜状或螺旋状，可以增大加劲肋7与灌浆材料的接触面积，提升连接强度。

对应于每个打旋桩5的位置，钢筋混凝土承台2设置有截面为圆形的导桩孔3，导桩孔直径大于打旋桩5的最大直径，保证打旋桩5能够顺利插入导桩孔3。打旋桩5插入导桩孔3后与钢筋混凝土承台2采用灌浆方式连接，灌浆材料填满加劲肋7间的空隙，加劲肋7可以增大桩头与灌浆材料的接触面积，灌浆材料为高强灌浆料。

上述打旋桩筏式裙板基础的施工方法，具体按照如下步骤进行：

(1)陆上浇筑锥形过渡结构1、钢筋混凝土承台2、内环梁8、主梁9、外环梁10为整体结构，并预制打旋桩5。

(2)利用浮吊或驳船将步骤(1)得到的整体结构和打旋桩5运输至安装地点。

(3)利用起重设备将步骤(2)运输到位的整体结构吊起，并沉放在安装位置，整体结构可利用自身重量和吸力完成下沉，并使裙板结构4全部入泥；下沉过程中可以通过对裙板结构4的不同分舱抽气或抽水调节吸力，实现钢筋混凝土承台2调平至设计要求的倾斜度以内。

(4)将打旋桩5通过钢筋混凝土承台2的导桩孔3插入，采用通用打桩锤设备进行打桩，直至打旋桩5顶部的加劲肋7完全进入钢筋混凝土承台2。

打桩过程中，随着打桩锤设备对打旋桩5的向下锤击作用力，打旋桩5在打旋承载叶片6与土体的相互作用下自动向下旋转入土，随转动过程打旋承载叶片6对地基有一定的剪切作用，扰动周围土体，使四周土体强度减弱，打旋桩5在自身扭力作用下逐渐转入强度减弱的土体中，施工方便快捷。

(5)利用高强灌浆料在导桩孔3内进行灌浆，使打旋桩5与钢筋混凝土承台2连接。

实施例2

如图8和图9所示，实施例2与实施例1的不同仅在于打旋桩5的具体结构存在差异。

打旋桩5设置打旋承载叶片6的部分缩径处理，缩径后的桩体和打旋承载叶片6之和与打旋桩5的主体桩径一致，适用于打旋桩5整体直径受限的情况。并且，打旋桩5和打旋承载叶片6连接的桩体区段进行缩径处理，可以达到对周围土体的扰动范围小，到位后注浆范围小的目的。

打旋桩5嵌入钢筋混凝土承台2的桩头部分桩径由下至上渐变缩小，打旋桩5顶部外侧设置的加劲肋7沿径向均布，并且加劲肋7宽度也随桩体高度变化，使缩径后的桩体和加劲肋7之和保持不变。这样，在增大桩承载性能的同时，提升灌浆部分的接触面积，使其具有足够的强度。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种打旋桩筏式裙板基础，包括锥形过渡结构，其特征在于，所述锥形过渡结构下部连接钢筋混凝土承台，所述钢筋混凝土承台下部连接多个打旋桩；所述钢筋混凝土承台对应于所述打旋桩设置有导桩孔，所述钢筋混凝土承台底部具有带分舱的裙板结构；

所述打旋桩包括一根对应于所述钢筋混凝土承台中心位置的竖直桩和多根绕竖直桩环向布置的斜桩；所述打旋桩插入所述导桩孔，并且顶部与所述钢筋混凝土承台通过灌浆连接；打旋桩的桩体外侧设置有打旋承载叶片，所述打旋承载叶片用于旋入地基。

2.根据权利要求1所述的一种打旋桩筏式裙板基础，其特征在于，所述钢筋混凝土承台顶面中部设置有内环梁、外缘设置有外环梁，所述内环梁和所述外环梁之间径向均布有主梁，所述内环梁与所述锥形过渡结构底面边缘位置对应。

3.根据权利要求1所述的一种打旋桩筏式裙板基础，其特征在于，所述裙板结构包括中裙板和外裙板，中裙板和外裙板之间设置有放射状分舱板。

4.根据权利要求1所述的一种打旋桩筏式裙板基础，其特征在于，所述打旋桩与所述钢筋混凝土承台的连接区段设置有加劲肋。

5.根据权利要求1所述的一种打旋桩筏式裙板基础，其特征在于，基础就位场地存在软弱土层，则基础在位状态下所述打旋桩对应于软弱土层所在位置的高度布置所述打旋承载叶片。

6.根据权利要求1所述的一种打旋桩筏式裙板基础，其特征在于，基础就位场地存在硬土层，则所述打旋桩底部布置所述打旋承载叶片。

7.根据权利要求1所述的一种打旋桩筏式裙板基础，其特征在于，所述打旋承载叶片为倾斜状，围绕桩体轴线均匀布置且倾斜方向一致，其倾斜角度为30～150°。

8.根据权利要求1所述的一种打旋桩筏式裙板基础，其特征在于，所述打旋承载叶片为螺旋状，围绕桩体轴线均匀布置且旋转方向一致，其螺旋角度18～360°。

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