一種新型混凝土預(yù)制摩擦樁及沉樁方法
【專利摘要】一種新型混凝土預(yù)制摩擦樁及沉樁方法，摩擦樁包括樁柱，在所述樁柱表面設(shè)有注漿孔，在所述注漿孔的孔口表面設(shè)置的分隔結(jié)構(gòu)；在所述樁柱尾部設(shè)有進(jìn)料口，進(jìn)料口與設(shè)在樁柱內(nèi)的中間通道連通，注漿孔與中間通道連通；所述中間通道與所述注漿孔均設(shè)在配筋間隙。方法包括測(cè)試沉樁區(qū)域土壤承載力——沉樁——注漿。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，該摩擦樁與周邊土層的結(jié)合緊密，提高了樁的承載力。
【專利說明】
一種新型混凝土預(yù)制摩擦樁及沉樁方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于粧基礎(chǔ)工程領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土預(yù)制摩擦粧。
【背景技術(shù)】
[0002]粧基礎(chǔ)具有承載力高，沉降量小且速率緩慢均勻等特點(diǎn)，能承受垂直荷載、水平荷載、上拔力、機(jī)器振動(dòng)及相關(guān)動(dòng)力作用，作為普適性較強(qiáng)的基礎(chǔ)形式，已廣泛應(yīng)用于房屋地基、橋梁、水利等工程中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是提供一種新型混凝土預(yù)制摩擦粧，該摩擦粧與周邊土層的結(jié)合緊密，提高了了粧的承載力。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是，.一種新型混凝土預(yù)制摩擦粧包括粧柱，在所述粧柱表面設(shè)有注漿孔，在所述注漿孔的孔口表面設(shè)置的分隔結(jié)構(gòu)；
在所述粧柱尾部設(shè)有進(jìn)料口，進(jìn)料口與設(shè)在粧柱內(nèi)的中間通道連通，注漿孔與中間通道連通；
所述中間通道與所述注漿孔均設(shè)在配筋間隙。
[0005]進(jìn)一步講，分隔結(jié)構(gòu)為薄膜。
[0006]進(jìn)一步講，分隔結(jié)構(gòu)包括固定板、及設(shè)在固定板上的梯形推塊，在所述注漿孔內(nèi)壁上設(shè)有滑槽，梯形推塊設(shè)在注漿孔內(nèi)、且通過滑動(dòng)桿與滑槽連接，滑動(dòng)桿能相對(duì)滑槽滑動(dòng)。
[0007]滑槽內(nèi)設(shè)有彈簧，彈簧與滑動(dòng)桿相接觸、且能阻止滑動(dòng)桿滑動(dòng)。
[0008]—種新型混凝土預(yù)制摩擦粧沉粧方法包括測(cè)試沉粧區(qū)域土壤承載力一一沉粧注楽.;
所述測(cè)試沉粧區(qū)域土壤承載力，采用平板靜載荷試驗(yàn)來檢測(cè)，承載力滿足靜壓粧施工條件；
所述沉粧，將摩擦粧采用壓力設(shè)備壓入沉粧區(qū)域、并預(yù)壓到指定位置；
所述注漿，開始注漿時(shí)使用的栗壓力要低，漿液從粧柱尾部進(jìn)料口注入，并通過中間通道達(dá)注漿孔，漿液充滿摩擦粧中間通道百分之四十后，栗壓力相對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种涟俜种?，漿液充滿摩擦粧中間通道百分之六十后，栗壓力相對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种迨涟俜种?，漿液充滿摩擦粧中間通道百分之八十后，栗壓力相對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种耸涟俜种攀瑵{液充滿摩擦粧中間通道百分之九十后，栗壓力對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种?，在栗壓力相?duì)于初始?jí)毫υ黾拥桨俜种耸螅瑵{液推動(dòng)梯形推塊沿滑槽滑動(dòng)，梯形推塊前端穿出粧柱，穿入粧柱周邊的土層中，同時(shí)漿液通過梯形推塊邊緣與注漿孔之間的縫隙噴出粧柱、并包裹在梯形推塊表面；
經(jīng)過以上步驟實(shí)現(xiàn)新型混凝土預(yù)制摩擦粧沉粧。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在工程應(yīng)用中，摩擦粧與土層間存在負(fù)摩阻力，對(duì)粧基礎(chǔ)產(chǎn)生一定危害。密集型打粧使周圍土層中產(chǎn)生很大的超空隙水壓力，沉粧后周圍土體重新固結(jié)引起土層沉降進(jìn)而產(chǎn)生負(fù)摩阻力。新型摩擦粧極大地增加了粧側(cè)面與土層的摩擦系數(shù)，在打粧深度相同的情況下減少了摩擦粧的使用數(shù)量，從而消弱負(fù)摩阻力的影響。
[0010]通過高壓注漿后，摩擦粧內(nèi)部預(yù)留孔洞得以填充，其抗壓強(qiáng)度可以滿足設(shè)計(jì)承載負(fù)荷，且形成的粧釘能有效地增強(qiáng)摩擦粧與土層的結(jié)合，極大地增加摩擦粧與土層的摩擦系數(shù)，在縱向荷載一定的情況下減小所需的摩擦粧與土層的接觸面積，即減小了摩擦粧進(jìn)入土層的深度或摩擦粧的用量，節(jié)省了生產(chǎn)摩擦粧的原料。
[0011]預(yù)留孔洞與土層接觸面設(shè)置的薄膜有效防止沉粧過程中雜物進(jìn)入孔洞內(nèi)，保證注漿有效性，避免二次清空所增加工程量。
[0012]該預(yù)制摩擦粧是先打粧再注漿之后形成的粧釘，此形式能更好與土層結(jié)合，避免粧釘深入土層造受破壞。
【附圖說明】
[0013]圖1新型摩擦粧內(nèi)部構(gòu)造示意圖。
[0014]圖2新型摩擦粧注漿后示意圖。
[0015]圖3預(yù)留孔洞結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為優(yōu)選配筋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5為分隔結(jié)構(gòu)優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，I 一注漿孔、2 —配筋、3 —豎筋、4 一粧釘、5 —粧柱、6 —粧尖、7—中間通道、8 —固定板、9 —梯形推塊、10 —滑槽、11—滑動(dòng)桿、12 —彈簧。
具體實(shí)施例
[0019]如圖1、3所示，一種新型混凝土預(yù)制摩擦粧包括粧柱5，在所述粧柱5表面設(shè)有注漿孔I，在所述注漿孔I的孔口表面設(shè)置的分隔結(jié)構(gòu)4;
在所述粧柱5尾部設(shè)有進(jìn)料口 6，進(jìn)料口 6與設(shè)在粧柱5內(nèi)的中間通道7連通，注漿孔I與中間通道7連通；中間通道7內(nèi)部中空，但外壁可采用鋼質(zhì)材料，中間通道7與配筋2—起成為了新型混凝土預(yù)制摩擦粧骨加結(jié)構(gòu)；
中間通道7與所述注漿孔I均設(shè)在配筋2間隙，配筋的前端設(shè)有豎筋3，配筋2增強(qiáng)粧柱的強(qiáng)度，豎筋3增強(qiáng)粧尖的強(qiáng)度，優(yōu)選的配筋2為螺旋結(jié)構(gòu)。
[0020]優(yōu)優(yōu)選的，分隔結(jié)構(gòu)4為薄膜，對(duì)于長(zhǎng)度不超過2米的短粧，可以采用薄膜對(duì)注漿孔I進(jìn)行封堵。
[0021]對(duì)于長(zhǎng)度超過2米，或是在水下作業(yè)時(shí)，采用薄膜封堵注漿孔1，無法取得封堵的效果O
[0022]優(yōu)選的，如圖5中，分隔結(jié)構(gòu)4包括固定板8、及設(shè)在固定板8上的梯形推塊9，在所述注漿孔I內(nèi)壁上設(shè)有滑槽10，梯形推塊9設(shè)在注漿孔I內(nèi)、且通過滑動(dòng)桿11與滑槽10連接，滑動(dòng)桿11能相對(duì)滑槽10滑動(dòng)，優(yōu)選的，滑槽10內(nèi)設(shè)有彈簧12，彈簧12與滑動(dòng)桿11相接觸、且能阻止滑動(dòng)桿11滑動(dòng)。在注漿后，所注漿液通過進(jìn)料口 6進(jìn)入粧柱5內(nèi)部，并通過中間通道7到達(dá)注漿孔I，隨著注漿壓力到達(dá)一定值后，能克服彈簧12的拉力，使梯形推塊9沿滑槽10滑動(dòng)，隨著梯形推塊9的滑動(dòng)，漿液會(huì)將已滑過的滑槽10填滿(使梯形推塊9只能向外移動(dòng))，能同時(shí)防止梯形推塊9因注漿壓力值的波動(dòng)，而引起梯形推塊9的回縮，梯形推塊9被推出注漿孔后，梯形推塊9前端被推入粧柱周邊的土層中，固定板8對(duì)梯形推塊9進(jìn)行限位，阻止了梯形推塊9繼續(xù)移動(dòng)，漿液通過梯形推塊9邊緣與注漿孔之間的間隙噴出粧柱，部分漿液會(huì)包裹在梯形推塊9外表面，在粧柱外部形成粧釘4。
[0023]一種新型混凝土預(yù)制摩擦粧沉粧方法包括測(cè)試沉粧區(qū)域土壤承載力一一沉粧注楽.;
所述測(cè)試沉粧區(qū)域土壤承載力，采用平板靜載荷試驗(yàn)來檢測(cè)，承載力滿足靜壓粧施工條件，地基承載力檢測(cè)可分為天然地基承載力檢測(cè)和復(fù)合地基承載力檢測(cè)，但檢測(cè)方法原理都差不多的。通常采用平板靜載荷試驗(yàn)來檢測(cè)。具體做法大致如下:使用一定大小的鋼板(需要具有一定的剛度，所以一般采用多塊鋼板按照從上到下從小大大的順序疊加)，置于準(zhǔn)備檢測(cè)的地基土上，如果是復(fù)合地基檢測(cè)，一般還需要在鋼板下面鋪設(shè)一定厚度的褥墊層，在上面放置一個(gè)千斤頂，千斤頂上面架設(shè)荷載平臺(tái)，平臺(tái)上面堆放配重，可用水泥塊，也用口袋裝砂石作為配重，如果承載力較大的時(shí)候，也可采用錨粧作為反力。然后通過千斤頂逐級(jí)加載并測(cè)定相應(yīng)的沉降情況，指導(dǎo)地基土沉降量滿足不穩(wěn)定條件時(shí)，測(cè)得的荷載配重量除以鋼板的面積即可算出地基承載力；
所述沉粧，將摩擦粧采用壓力設(shè)備壓入沉粧區(qū)域、并預(yù)壓到指定位置，壓粧順序:壓粧順序應(yīng)根據(jù)地形、土質(zhì)和粧布置的密度確定。由于粧對(duì)土體產(chǎn)生擠壓，先壓入的粧常被后壓入的粧推擠而發(fā)生水平位移，因此應(yīng)擬定合理的打粧順序。當(dāng)逐排打粧時(shí)，壓粧的推進(jìn)方向應(yīng)逐漸改變，以免朝一個(gè)方向受到擠壓，導(dǎo)致土擠壓不均勻。并且對(duì)同一排粧而言，必要時(shí)可采用間隔跳壓的方式進(jìn)行。大面積壓粧時(shí)，可以先從中間壓，逐漸向四周推進(jìn);也可采用分段壓，以減少對(duì)粧的擠壓。
[0024]壓粧質(zhì)量的控制:壓粧的質(zhì)量要視打入后的偏差是否在允許范圍之內(nèi)、貫入度和沉粧標(biāo)高是否滿足設(shè)計(jì)要求以及粧頂、粧身是否被打壞而定；
所述注漿，開始注漿時(shí)使用的栗壓力要低，漿液從粧柱尾部進(jìn)料口注入，并通過中間通道達(dá)注漿孔，漿液充滿摩擦粧中間通道百分之四十后，栗壓力相對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种涟俜种?，漿液充滿摩擦粧中間通道百分之六十后，栗壓力相對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种迨涟俜种?，漿液充滿摩擦粧中間通道百分之八十后，栗壓力相對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种耸涟俜种攀?，漿液充滿摩擦粧中間通道百分之九十后，栗壓力對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种?，在栗壓力相?duì)于初始?jí)毫υ黾拥桨俜种耸?，漿液推動(dòng)梯形推塊沿滑槽滑動(dòng)，梯形推塊前端穿出粧柱，穿入粧柱周邊的土層中，同時(shí)漿液通過梯形推塊邊緣與注漿孔之間的縫隙噴出粧柱、并包裹在梯形推塊表面;注漿壓力緩慢提高，可以使?jié){液能充滿粧柱內(nèi)，防止在粧柱內(nèi)形成負(fù)壓區(qū)，從而減弱粧柱自身的強(qiáng)度。
[0025]經(jīng)過以上步驟實(shí)現(xiàn)新型混凝土預(yù)制摩擦粧沉粧。
[0026]工作原理:利用高壓注漿(比如:水玻璃化學(xué)灌漿)方式，將漿液通過所述注漿孔的孔洞，灌輸至粧側(cè)面與土層內(nèi)；在高壓作用下，最終突破薄膜滲入土體之中形成粧釘4，同時(shí)預(yù)注漿孔也得以填充。本發(fā)明提出一個(gè)新型混凝土預(yù)制摩擦粧可以在滿足設(shè)計(jì)承載強(qiáng)度要求前提下，通過增大所述粧與接觸土層間的摩擦系數(shù)，在荷載一定的情況下減少所述粧與土層間的接觸面積，減小所述粧沉入土層的深度，節(jié)省制備所述粧的材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型混凝土預(yù)制摩擦粧，其特征是:所述摩擦粧包括粧柱(5)，在所述粧柱(5)表面設(shè)有注漿孔(I )，在所述注漿孔(I)的孔口表面設(shè)置的分隔結(jié)構(gòu)(4); 在所述粧柱(5 )尾部設(shè)有進(jìn)料口( 6 )，進(jìn)料口( 6 )與設(shè)在粧柱(5 )內(nèi)的中間通道(7 )連通，注漿孔(I)與中間通道(7)連通； 所述中間通道(7)與所述注漿孔(I)均設(shè)在配筋間隙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型混凝土預(yù)制摩擦粧，其特征在于:所述分隔結(jié)構(gòu)(4)為薄膜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型混凝土預(yù)制摩擦粧，其特征在于:所述分隔結(jié)構(gòu)(4)包括固定板(8)、及設(shè)在固定板(8)上的梯形推塊(9)，在所述注漿孔(I)內(nèi)壁上設(shè)有滑槽(10)，梯形推塊(9)設(shè)在注漿孔(I)內(nèi)、且通過滑動(dòng)桿(11)與滑槽(10)連接，滑動(dòng)桿(11)能相對(duì)滑槽(I O)滑動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型混凝土預(yù)制摩擦粧，其特征在于:所述滑槽(10)內(nèi)設(shè)有彈簧(12)，彈簧(12)與滑動(dòng)桿(11)相接觸、且能阻止滑動(dòng)桿(11)滑動(dòng)。5.一種新型混凝土預(yù)制摩擦粧沉粧方法，其特征在于:所述方法包括測(cè)試沉粧區(qū)域土壤承載力——沉粧——注漿； 所述測(cè)試沉粧區(qū)域土壤承載力，采用平板靜載荷試驗(yàn)來檢測(cè)，承載力滿足靜壓粧施工條件； 所述沉粧，將摩擦粧采用壓力設(shè)備壓入沉粧區(qū)域、并預(yù)壓到指定位置； 所述注漿，開始注漿時(shí)使用的栗壓力要低，漿液從粧柱尾部進(jìn)料口注入，并通過中間通道達(dá)注漿孔，漿液充滿摩擦粧中間通道百分之四十后，栗壓力相對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种涟俜种瑵{液充滿摩擦粧中間通道百分之六十后，栗壓力相對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种迨涟俜种瑵{液充滿摩擦粧中間通道百分之八十后，栗壓力相對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种耸涟俜种攀?，漿液充滿摩擦粧中間通道百分之九十后，栗壓力對(duì)于初始?jí)毫υ黾影俜种?，在栗壓力相?duì)于初始?jí)毫υ黾拥桨俜种耸?，漿液推動(dòng)梯形推塊沿滑槽滑動(dòng)，梯形推塊前端穿出粧柱，穿入粧柱周邊的土層中，同時(shí)漿液通過梯形推塊邊緣與注漿孔之間的縫隙噴出粧柱、并包裹在梯形推塊表面； 經(jīng)過以上步驟實(shí)現(xiàn)新型混凝土預(yù)制摩擦粧沉粧。
【文檔編號(hào)】E02D5/24GK106087976SQ201610618714
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月1日 公開號(hào)201610618714.8, CN 106087976 A, CN 106087976A, CN 201610618714, CN-A-106087976, CN106087976 A, CN106087976A, CN201610618714, CN201610618714.8
【發(fā)明人】晉良海, 張?jiān)俨? 吳菊華, 余迪, 尹潔, 邊星, 羅漢, 張榮坤, 肖金克, 陳雁秋
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)