一種孔壓反力鋼管樁拔樁裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域中的基坑圍護(hù)與粧基工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管粧的拔出是巖土工程領(lǐng)域的基坑圍護(hù)與粧基工程領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)之一，鋼管粧的拔出施工可實(shí)現(xiàn)鋼管粧的回收再利用，對(duì)節(jié)約工程成本、減少建筑材料的消耗具備十分重要的工程價(jià)值。目前常用的鋼管粧拔出方法主要包括靜力拔粧法與振動(dòng)拔粧法，該兩種方法拔粧成本高且伴隨拔粧帶土，對(duì)周邊環(huán)境有一定的影響。另外，目前的鋼管粧的豎向抗拔承載力試驗(yàn)主要采用靜載荷試驗(yàn)方法或平衡法進(jìn)行拔粧，試驗(yàn)成本高。對(duì)于大型鋼管粧及海洋工程中使用的鋼管粧，試驗(yàn)成本更是十分昂貴。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供第一種孔壓反力鋼管粧拔粧方法，該孔壓反力鋼管粧拔粧方法能充分調(diào)動(dòng)粧內(nèi)土體在拔粧過(guò)程中提供反力作用，且可解決拔粧帶土問(wèn)題，對(duì)周邊環(huán)境影響小，所用機(jī)械小，拔粧成本低。
[0004]該第一種孔壓反力鋼管粧拔粧方法包括以下步驟:
[0005]a)定位待拔鋼管粧，并完成鋼管粧上的密封粧塞的安裝；
[0006]b)利用鋼管粧的側(cè)壁、密封粧塞、鋼管粧內(nèi)土體，在鋼管粧內(nèi)形成流體儲(chǔ)存腔；
[0007]c)向流體儲(chǔ)存腔內(nèi)注入氣體、液體中的一種或兩種組合；
[0008]d)通過(guò)向流體儲(chǔ)存腔內(nèi)持續(xù)注入氣體或液體，增加流體儲(chǔ)存腔內(nèi)氣體或液體的壓強(qiáng)；
[0009]e)使鋼管粧內(nèi)土體的孔隙水壓力或孔隙氣壓力增加；
[0010]f)利用注入流體儲(chǔ)存腔內(nèi)的氣體或液體，將鋼管粧內(nèi)土體的孔隙水壓力或孔隙氣壓力傳遞至位于鋼管粧上的密封粧塞；
[0011]g)利用作用于密封粧塞上的氣體或液體壓力作為拔粧力或作為拔粧力的一部分進(jìn)行鋼管粧拔出施工。
[0012]在上述的孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述的步驟g)中，可在鋼管粧頂部安裝振動(dòng)錘，通過(guò)振動(dòng)錘的振動(dòng)減小拔粧阻力。
[0013]在上述的孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述的步驟g)中，可在鋼管粧上施加上拔作用力協(xié)助拔粧施工。
[0014]在上述的孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述的步驟g)中，可在拔粧的同時(shí)，利用鋼管粧外圍地面提供反力協(xié)助拔粧施工，同時(shí)減小鋼管粧外側(cè)拔粧帶土。
[0015]在上述的孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述的步驟f)中，可將流體儲(chǔ)存腔內(nèi)的氣體或液體的壓強(qiáng)提高至可在鋼管粧側(cè)壁與土體之間形成薄層氣膜或水膜，減小鋼管粧的拔粧力及拔粧帶土影響。
[0016]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種孔壓反力鋼管粧拔粧方法所用的拔粧裝置，該拔粧裝置可快速順利實(shí)施孔壓反力鋼管粧拔粧方法，且可解決拔粧帶土問(wèn)題，對(duì)周邊環(huán)境影響小，所用機(jī)械小，拔粧成本低。
[0017]該拔粧裝置包括密封粧塞、鋼管粧、鋼管粧內(nèi)土體、流體儲(chǔ)存腔、流體輸送管道、流體注入器六部分，其中密封粧塞為與鋼管粧的側(cè)壁牢固連接且可封堵鋼管粧內(nèi)空腔的結(jié)構(gòu)，鋼管粧為位于巖土體中帶有中空管狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，流體儲(chǔ)存腔為由密封粧塞、鋼管粧的側(cè)壁、鋼管粧內(nèi)土體圍合而成的空間，流體輸送管道為將氣體或液體注入流體儲(chǔ)存腔的管狀結(jié)構(gòu)，流體注入器為將流體加壓后通過(guò)流體輸送管道注入流體儲(chǔ)存腔的器具。
[0018]在上述的拔粧裝置中，上述的流體注入器可以是空氣壓縮機(jī)、水泵、油泵中的一種或幾種組合。
[0019]在上述的拔粧裝置中，可增加能夠提供上拔力的機(jī)械設(shè)備輔助拔粧。
[0020]在上述的拔粧裝置中，可在鋼管粧上安裝振動(dòng)錘，以減小拔粧阻力。
[0021]在上述的拔粧裝置中，上述的密封粧塞由擋板、蓋板、軟墊三部分組成。
[0022]在上述的拔粧裝置中，可在鋼管粧的側(cè)壁開(kāi)孔安裝用于提高密封粧塞承載能力的加強(qiáng)栓。
[0023]在上述的拔粧裝置中，可在擋板與蓋板之間用連接螺栓連接。
[0024]本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法，該拔粧方法可以測(cè)量鋼管粧的極限抗拔承載力，較傳統(tǒng)的抗拔粧承載力試驗(yàn)方法，試驗(yàn)成本得到大幅度降低。
[0025]該第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法包括以下步驟:
[0026]a)定位待拔鋼管粧，并完成鋼管粧上的密封粧塞的安裝；
[0027]b)利用鋼管粧的側(cè)壁、密封粧塞、鋼管粧內(nèi)土體，在鋼管粧內(nèi)形成流體儲(chǔ)存腔；
[0028]c)向流體儲(chǔ)存腔內(nèi)注入氣體、液體中的一種或兩種組合；
[0029]d)通過(guò)向流體儲(chǔ)存腔內(nèi)持續(xù)注入氣體或液體，增加流體儲(chǔ)存腔內(nèi)氣體或液體的壓強(qiáng)；
[0030]e)使鋼管粧內(nèi)土體的孔隙水壓力或孔隙氣壓力增加；
[0031]f)利用注入流體儲(chǔ)存腔內(nèi)的氣體或液體，將鋼管粧內(nèi)土體的孔隙水壓力或孔隙氣壓力傳遞至位于鋼管粧上的密封粧塞；
[0032]g)利用作用于密封粧塞上的氣體或液體壓力作為拔粧力或作為拔粧力的一部分進(jìn)行拔粧，同時(shí)測(cè)量流體儲(chǔ)存腔內(nèi)的氣體或液體的壓強(qiáng)，并測(cè)量鋼管粧的上拔位移量；
[0033]h)重復(fù)步驟g)，直至鋼管粧達(dá)到上拔破壞；
[0034]i)記錄整理步驟g)中記錄的數(shù)據(jù)，根據(jù)壓強(qiáng)換算拔粧力；
[0035]j)根據(jù)拔粧力與鋼管粧上拔位移量的關(guān)系，計(jì)算單粧抗拔極限承載力；
[0036]在上述的第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述步驟j)中，可結(jié)合抗拔粧極限平衡方程，根據(jù)拔粧過(guò)程中的氣體或液體壓強(qiáng)計(jì)算鋼管粧在拔粧過(guò)程中的徑向變形，并對(duì)單粧極限抗拔承載力進(jìn)行修正。
[0037]在上述的第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述步驟j)中，可依據(jù)總的拔粧力減去鋼管粧內(nèi)側(cè)摩阻力計(jì)算單粧抗拔極限承載力。
[0038]在在上述的第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法中，在上述步驟j)中，在計(jì)算鋼管粧內(nèi)側(cè)土體摩阻力時(shí)，可忽略鋼管粧內(nèi)土體孔隙水壓力或孔隙氣壓力的增加對(duì)側(cè)摩阻力的影響。
[0039]本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提供二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法所用的拔粧裝置，該拔粧裝置可順利實(shí)施第二種孔壓反力鋼管粧拔粧方法，且可測(cè)量單粧抗拔極限承載力，成本低，速度快。
[0040]該拔粧裝置包括密封粧塞、鋼管粧、鋼管粧內(nèi)土體、流體儲(chǔ)存腔、流體輸送管道、流體注入器、壓強(qiáng)測(cè)量?jī)x、粧頂位移測(cè)量?jī)x八部分，其中密封粧塞為與鋼管粧的側(cè)壁牢固連接且可封堵鋼管粧內(nèi)空腔的結(jié)構(gòu)，鋼管粧為位于巖土體中帶有中空管狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，流體儲(chǔ)存腔為由密封粧塞、鋼管粧的側(cè)壁、鋼管粧內(nèi)土體圍合而成的空間，流體輸送管道為將氣體或液體注入流體儲(chǔ)存腔的管狀結(jié)構(gòu)，流體注入器為將流體加壓后通過(guò)流體輸送管道注入流體儲(chǔ)存腔的器具，粧頂位移測(cè)量?jī)x為測(cè)量在拔粧過(guò)程中鋼管粧粧頂位移變化的儀器，壓強(qiáng)測(cè)量?jī)x為測(cè)量流體儲(chǔ)存腔內(nèi)流體壓強(qiáng)的儀器。
[0041]本發(fā)明的孔壓反力鋼管粧拔粧方法及其拔粧裝置，能充分調(diào)動(dòng)鋼管粧內(nèi)土體的孔壓作用反力提供拔粧反力，拔粧設(shè)備小，造價(jià)低，且可解決拔粧帶土對(duì)周邊環(huán)境影響的難題。
【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例與第二個(gè)實(shí)施例所用的孔壓反力鋼管粧拔粧方法所用的拔粧裝置結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖；
[0043]圖2為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例與第二個(gè)實(shí)施例所用的孔壓反力鋼管粧拔粧方法所用鋼管粧橫截面示意圖；
[0044]圖3為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例與第二個(gè)實(shí)施例所用的一種密封粧塞結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0045]作為本發(fā)明的如圖1與圖2所示的一個(gè)實(shí)施例，主要目的在于介紹第一種孔壓反力鋼管粧拔粧方法及其所用的拔粧裝置的工作原理與實(shí)施方法。首先，結(jié)合圖1與圖2介紹本發(fā)明的孔壓反力拔粧裝置的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與工作原理。該拔粧裝置將鋼管粧(I)作為拔粧裝置的重要組成部分之一。在鋼管粧(I)插入土體的過(guò)程中，會(huì)有部分土體進(jìn)入鋼管粧內(nèi)，形成如圖1所示的鋼管粧內(nèi)土體(2)，如在拔粧前，鋼管粧內(nèi)土體(2)較少，可先回填補(bǔ)充足夠，再行拔粧。鋼管粧內(nèi)土體(2)也可以是可流動(dòng)的泥漿?？稍阡摴芑?I)的頂部設(shè)置密封粧塞(3)，密封粧塞(3)可以是焊接或通過(guò)螺栓連接于鋼管粧(I)頂部的鋼板，還可以在鋼板上焊接加勁板以提高密封粧塞(3)的承載能力。密封粧塞(3)還可以這樣制作:先在鋼管粧(I)內(nèi)側(cè)一周牢固連接(如焊接)一定寬度的鋼板作為擋板(4)，將略小于鋼管粧(I)截面的蓋板(5)放置于擋板(4)下方或上方，使蓋板(5)與擋板(4)緊密連接，還可在蓋板(5)與擋板(4)之間安裝軟墊(6)以提高蓋板(5)與擋板(4)接縫處的密封能力，可采用橡膠墊、塑料墊等材料作為軟墊(6)，由擋板(4)、軟墊(6)與蓋板(5)共同組成密封粧塞(3)，為了提高擋板⑷與蓋板(5)的連接強(qiáng)度，可在擋板⑷蓋板(5)之間設(shè)置連接螺栓(7)，通過(guò)連接螺栓(7)將擋板(4)與蓋板(5)牢固連接，拔粧完成后，可通過(guò)連接螺栓(7)將蓋板(5)與擋板(4)分離。其中的軟墊(6)與蓋板(5)、連接螺栓(7)可以重復(fù)使用。還可以通過(guò)在鋼管粧(I)的側(cè)壁上穿孔，在密封粧塞(3)上方設(shè)置穿越穿孔的加強(qiáng)栓
(8)或在鋼管粧側(cè)壁焊接加勁板提高密封粧塞(3)與鋼管粧(I)之間的連接強(qiáng)度。由鋼管粧(I)、鋼管粧內(nèi)土體(2)、密封粧塞(3)共同圍合形成的空間即為流體儲(chǔ)存腔(9)。