CN215105250U - 一种用于桩板式结构的扩底复合桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于桩板式结构的扩底复合桩，包括一节扩头管桩或多节以组合方式连接的扩头管桩和管桩，以及填充于扩头管桩、管桩和地基土之间的桩周固化体；所述的扩头管桩和管桩均为在工厂预制成型的预制桩。本实用新型能较大幅度的提高桩端和持力层的接触面积，在桩端持力层土性较好、桩长相对较短时可大幅度提高单桩承载力。

Description

一种用于桩板式结构的扩底复合桩

技术领域：

本实用新型涉及公路交通领域，特别是涉及一种桩板式结构的基础，具体的说是一种用于桩板式结构的扩底复合桩。

背景技术：

桩板式结构作为一种装配式无土路基结构，是由工厂化预制的板梁、管桩组成的框架结构体系，相比传统的填土路基方案，具有结构刚度大、工后沉降小、节约用地、无需填土、装配化程度高、施工速度快、经济性好等突出优点。

目前，桩板式结构的基础常采用锤击法或静压法施工的PHC管桩，该基础形式施工速度快、质量可控，可很好的满足装配化施工的要求。但当地基中相对较浅位置分布有较厚的密实砂土或碎石土时，锤击或静压方式施工往往难以穿透至设计桩端位置，使得PHC管桩在桩板式结构中应用受到了一定的限制。

为解决复杂地质条件下PHC管桩施工难度较大的问题，近年来出现若干采用设备成孔后注浆再植入PHC管桩的施工工艺，大大拓展了PHC管桩的应用范围。

在上述植入法施工PHC管桩时，成孔直径一般比管桩外径大5cm到30cm，注浆后可在桩周形成一圈水泥土或水泥浆固化层。设计时，通常取用PHC管桩桩身环形截面面积来计算桩端阻力，或对固化体部分乘以一定的折减系数后计入桩端面积。

对于前述地基中相对较浅位置分布有较厚的密实砂土或碎石土的情况，采用植入法解决了施工困难的问题，但因PHC管桩桩端面积较小，不能充分发挥密实砂土或碎石土较高的端阻力性能。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种桩板式结构中使用埋入式工法施工预制管桩时可较大幅度提高端阻力的复合桩基结构。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种用于桩板式结构的扩底复合桩，其特征在于：包括一节扩头管桩或多节以组合方式连接的扩头管桩和管桩，扩头管桩和管桩插入地基，管桩、扩头管桩和地基土之间的桩周填充有固化体。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的扩头管桩包含扩头段、过渡段和非扩头段，扩头段的外径比非扩头段的外径大5cm至30cm，过渡段的外径为由非扩头段至扩头段均匀增大。

上述的扩头管桩的两端中至少有一端包括扩头段。

上述的扩头管桩的扩头段的长度为30cm至300cm，过渡段的长度为2cm至20cm。

上述的扩头管桩和管桩的组合方式是桩底部第一节为扩头管桩且最下部设置为扩头段，桩接头处两节桩的端部外径相等。

上述的扩头管桩和管桩的组合方式是桩中部或上部为一节扩头管桩且一个扩头段朝下，扩头管桩的扩头段连接与其端部外径相等的管桩。

上述的桩周填充的固化体的侧面为等径圆柱面，横截面为圆环，在扩头段的长度范围内桩周固化体的外径比扩头管桩的扩头段外径大5cm至40cm。

上述的桩周填充的固化体侧面为变径圆柱面，横截面为圆环，桩周固化体的下段的外径是其上段外径的1.1倍至1.6倍。

上述的非扩头段设有环形节状凸起。

本实用新型的优点在于：采用扩头管桩后，仅增加较少的材料用量，但较大幅度的提高了桩端和持力层的接触面积，在桩端持力层土性较好、桩长相对较短时可大幅度提高单桩承载力。

附图说明：

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3的结构示意图；

图4为本实用新型实施例4的结构示意图；

图5为本实用新型实施例5的结构示意图；

图6为本实用新型实施例6的结构示意图；

图7为本实用新型实施例7的结构示意图；

附图标记：1-扩头管桩，11-扩头段，12-过渡段，13-非扩头段，14-环形节状凸起，2-管桩，3-桩周固化体。

具体实施方式：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实施例1：如图1，本实用新型的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，包括一节扩头管桩1和管桩2，以及填充于扩头管桩1、管桩2和地基土之间的桩周固化体3；所述的扩头管桩1和管桩2均为在工厂预制成型的预制桩。桩周固化体3的侧面为等径圆柱面，横截面为圆环。

实施例2：如图1-图2，本实用新型的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，包括一节扩头管桩1和管桩2，以及填充于扩头管桩1、管桩2和地基土之间的桩周固化体3；所述的扩头管桩1和管桩2均为在工厂预制成型的预制桩，扩头管桩包含扩头段11、过渡段12和非扩头段13，扩头段11的外径比非扩头段13的外径大5cm至30cm，过渡段12的外径为由非扩头段13至扩头段11均匀增大。

实施例3：如图3，本实用新型的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，包括一节扩头管桩1和管桩2，以及填充于扩头管桩1、管桩2和地基土之间的桩周固化体3；所述的扩头管桩1和管桩2均为在工厂预制成型的预制桩。桩周固化体3侧面为变径圆柱面，横截面为圆环，桩周固化体3的下段的外径是其上段外径的1.1倍至1.6倍。

实施例4：图4，实施例中，扩头管桩1和管桩2的组合方式是桩底部第一节为扩头管桩1且最下部设置为扩头段11，桩接头处两节桩的端部外径相等。

实施例5，图5，扩头管桩1和管桩2的组合方式是桩中部为一节扩头管桩1且一个扩头段11朝下，扩头管桩1的扩头段11连接与其端部外径相等的管桩2。

实施例6：图6，在实施例1的基础上，扩头管桩1包含两个扩头段11，扩头管桩1位于最下节。

实施例7，图7，在实施例2的基础上，非扩头段13设有环形节状凸起14。

本实用新型用于桩板式结构中，当桩长较短时，仅需采用一节扩头管桩1；当桩长超过最大单节管桩长度限制时，采用焊接或机械连接的方式将管桩2和扩头管桩1连接。

一般情况下，扩头管桩1可仅包含一个扩头段并设置在桩底位置；当需进一步提高侧阻力时，可设置两个扩头段，并在上部的扩头段连接较大直径的管桩2；当需提高扩头管桩1与桩周固化体3之间的咬合力时，可在扩头管桩1的桩身非扩头段13设置环形节状凸起14。

当桩底以上一定范围内为砂土或碎石土时，也可在最下节设置与扩头管桩1的扩头段11外径相等的管桩2，再向上依次连接扩头管桩1以及与扩头管桩1上端外径相等的管桩2。

本实用新型中，桩周固化体3可以是水泥土、水泥浆、水泥砂浆、混凝土中的任一种。

本实用新型优选采用埋入式工艺进行施工，具体可包括预钻孔固化工法、中掘工法、劲性复合桩工法等。

当采用水泥浆或水泥砂浆作为桩周固化体3时，本实用新型的一种用于桩板式结构的扩头复合桩的实施方法包括以下步骤：

①采用旋挖钻机或长螺旋钻机成孔，取出孔内的土体；

②在取土的同时，及时向孔内注入稳定液，防止孔壁坍塌；

③钻至孔底设计标高并完成清底后，通过中空的钻杆从孔底开始注浆，以一定的速率向上移动钻杆，并使注浆速率和上移钻杆的速率相匹配，过程中出浆口不得提升至浆液液面以上；

④注浆完成后，先将扩头管桩1用吊机吊起，定位后依靠自重沉入至桩孔内；

⑤若桩需要接长，当扩头管桩1的桩顶离地面约1m时，将扩头管桩1用工具固定，吊取管桩2与扩头管桩1进行连接；

⑥扩头管桩1的底部接触到桩端持力层后，采用设备通过桩体对桩端土施加压力或振动力，以将桩端土压密；

⑦校正桩位。

当采用水泥土作为桩周固化体3时，本实用新型的一种用于桩板式结构的扩底复合桩的实施方法包括以下步骤：

①采用单轴搅拌钻机搅拌成孔，过程中根据地质情况注入适量水，使桩孔部位土体形成泥浆充填于孔内；

②成孔至孔底设计标高后，通过中空的钻杆从孔底向上注入水泥浆，并使水泥浆与孔内的泥浆搅拌均匀；

③注浆完成后，先将扩头管桩1用吊机吊起，定位后依靠自重沉入至桩孔内；

④若桩需要接长，当扩头管桩1的桩顶离地面约1m时，将扩头管桩1用工具固定，吊取管桩2与扩头管桩1进行连接；

⑤扩头管桩1的底部接触到桩端持力层后，采用设备通过桩体对桩端土施加压力或振动力，以将桩端土压密；

⑥校正桩位。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于桩板式结构的扩底复合桩，其特征在于：包括一节扩头管桩或多节以组合方式连接的扩头管桩和管桩，管桩和扩头管桩插入地基，管桩、扩头管桩和地基土之间的桩周填充有固化体。

2.根据权利要求1所述的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，其特征在于：扩头管桩包含扩头段、过渡段和非扩头段，扩头段的外径比非扩头段的外径大5cm至30cm，过渡段的外径为由非扩头段至扩头段均匀增大。

3.根据权利要求2所述的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，其特征在于：扩头管桩的两端中至少有一端包括扩头段。

4.根据权利要求2所述的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，其特征在于：扩头管桩的扩头段的长度为30cm至300cm，过渡段的长度为2cm至20cm。

5.根据权利要求2所述的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，其特征在于：扩头管桩和管桩的组合方式是桩底部第一节为扩头管桩且最下部设置为扩头段，桩接头处两节桩的端部外径相等。

6.根据权利要求2所述的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，其特征在于：扩头管桩和管桩的组合方式是桩中部或上部为一节扩头管桩且一个扩头段朝下，扩头管桩的扩头段连接与其端部外径相等的管桩。

7.根据权利要求2所述的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，其特征在于：桩周填充的固化体的侧面为等径圆柱面，横截面为圆环，在扩头段的长度范围内桩周固化体的外径比扩头管桩的扩头段外径大5cm至40cm。

8.根据权利要求2所述的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，其特征在于：桩周填充的固化体侧面为变径圆柱面，横截面为圆环，桩周固化体的下段的外径是其上段外径的1.1倍至1.6倍。

9.根据权利要求2所述的一种用于桩板式结构的扩底复合桩，其特征在于：非扩头段设有环形节状凸起。

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