CN85104918A - 砂衬桩与砂衬桩灌震器 - Google Patents

Abstract

砂衬桩的芯部为混凝土、周围为砂衬层。根据模型桩的试验，当混凝土用量相同时，砂衬桩的承载能力为一般现浇桩的二倍。砂衬桩用密实电流将不需作压桩试验就可判断出桩的承载能力。砂衬桩灌震器是制造砂衬桩的专用设备，由垂直震动部份、传导部份和水平震动部份组成。水平震动部份的潜水电机灌注聚醚橡胶，以增加防震性和绝缘性。水平震动部份偏心块是整外圆形的。传导部份采用内、外两层管，内管管径不小于180毫米。

Description

本发明属于现浇基础桩及其设备。

现浇基础桩由于造价低、施工噪声小，在现代建筑中已大量采用。可是现浇桩的承载能力较低，尤其在土质较差的地区，这个缺点更是突出。弗朗基桩（FranKi    Pile）是利用锤击来复打桩的混凝土使后者把桩周围的土挤压密实，以提高桩与土的摩阻力，从而提高桩的承载能力。据估计，采用弗朗基桩单桩的承载能力虽然提高了，但混凝土用量也增加了，所以其单位体积混凝土的承载能力提高的数值却不显著。砂衬桩就是为解决这个问题而设计的。

所谓砂衬桩，就是在混凝土桩芯（1）的周围增加一层砂衬层（2），如图1所示，砂衬层（2）的砂应为粒径为0.25毫米以上的中砂或粗砂，也可以是其它粒状材料。利用砂衬桩灌震器所发出的震动力使混凝土桩芯（1）、砂衬层（2）和土层（3）受震密实。如果是一般现浇混凝土桩，其直径为D₁时，则现浇混凝土桩与土层间的摩阻力F₁＝f₁πD₁l，式中f₁为混凝土与土层间单位面积的摩阻力，lo为桩的长度。在砂衬桩的情况下，混凝土桩芯（1）与砂衬层（2）之间的摩阻力F₂＝f₂πD₁l，式中f₂为混凝土桩芯（1）与震实的砂衬层（Ⅱ）间单位面积的摩阻力。通常f₂远大于f₁，故F₂＞F₁。

桩的长度

一般在20米之内。D₁可达600毫米。砂衬层的厚度d按具体要求根据实验确定，通常不少于70毫米。根据7根模型桩（D₁＝76毫米，D₂＝120毫米，l＝1000毫米）的试验结果，在混凝土用量相同时，砂衬桩的极限承载能力为一般现浇桩的2倍，而砂衬桩的衬层砂的材料费仅为桩芯混凝土费用的22%。由此可见，砂衬桩的经济效益是显著的。

采用砂衬桩将不用进行桩的荷载试验就可判断出桩的承载能力，这是砂衬桩的又一个优点。大家知道，桩的荷载试验是需要相当的人力、时间和经费的。只要施工条件相同、衬层砂相同;利用密实电流就可以确定衬层砂的摩阻力，进而判断出砂衬桩的承载能力。

当地面有堆荷时，砂衬层还可以起到缓冲作用，使传到桩上的负摩阻力减少。在有地下水时，砂衬层还可以使地下水孔压消散快，保证工程质量。

砂衬桩灌震器是制造砂衬桩的专用设备。它由三个部份组成，即垂直震动部份（Ⅰ）、传导部份（Ⅱ）和水平震动部份，如图2所示。垂直震动部份（Ⅰ）由混凝土注口（4）钢筋也由此放入、电机（5）、偏心块（6）及注砂口（7）所组成。传导部份（Ⅱ）由外管（8）、内管（9）和活瓣（10）所组成。水平震动部份（Ⅲ）由球铰（11）、潜水电机（12）、联轴器（13）和偏心块（14）等所组成。

垂直震动部份（Ⅰ）产生的垂直震动力由传导部份（Ⅱ）传给桩芯（1）的混凝土和砂衬层（2）的砂子，使二者顺利传送，并形成砂衬层。

球铰（11）位于水平震动部份（Ⅲ）的最上部，它一方面能将垂直震动力传下来，另一方面又能减弱水平震动力向上传送的量值。

潜水电机（12）由机壳（12-1）、转子（12-2）和轴承（12-3）所组成。电机绕组采用性能优良的聚酰亚胺绕包线制成，并将电磁线、电缆接头绑扎牢固，且整体灌注聚醚橡胶以增加防震性和绝缘性。

潜水电机（12）通过联轴器（13）与偏心块（14）相连。联轴器（13）是弹性的。

为了有效的密封防水、润滑散热，水平震动部份的偏心块（14）与潜水电机（12）共放在一个腔体内，并采用全充油工作方式;所充的油为普通机油。水平震动部份的偏心块采用几何中心整外园的结构。

Claims (6)

1、一种砂衬桩，其特征在于桩的芯部(1)是混凝土的，而芯部的周围包以砂衬层(2)。

2、按照权利要求1的砂衬桩，其特征在于砂衬层（2）的砂应为粒径为0.25毫米以上的中砂或粗砂，砂衬层（2）的厚度不少于70毫米。

3、一种专用于制造砂衬桩的灌震器，其特征在于该灌震器产生的垂直和水平震动力、同时震实混凝土桩芯（1）、砂衬层（2）和桩周土层（3）。

4、按照权利要求3的砂衬桩灌震器，其特点在于潜水电机（12）绕组灌注聚醚橡胶，增加了潜水电机（12）的防震性和绝缘性。

5、按照权利要求3的砂衬桩灌震器，其特征在于水平震动部份的偏心块（14）是几何中心整外园形的。

6、按照权利要求3的砂衬桩灌震器，其特征在于传导部份（Ⅱ）是采用内、外两层管，即内管（9）和外管（8），内管管径不小于180毫米。

Images