專利名稱：一種防滲漏的空心樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防滲漏的空心樁，屬土木工程的樁技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的樁技術(shù)中，樁的作用是支承上部荷載并保證基礎(chǔ)不發(fā)生沉降，樁的承載力是由樁底端持力層的阻力和樁側(cè)摩擦阻力合成。到目前為止，所應(yīng)用的空心樁，尤其是預(yù)制混凝土和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心樁(如空心方樁、空心管樁、空心組合樁)的承載力(主要是后期承載力)不高，其原因就是混凝土樁體在制造、施工過(guò)程中產(chǎn)生有大量的新舊裂縫?；炷翗扼w在制造時(shí)自身就存在有微小的舊裂縫，在打、壓樁機(jī)強(qiáng)大的沖擊壓力下促使這些微小的舊裂縫迅速擴(kuò)大、展開(kāi)和貫通，同時(shí)又產(chǎn)生了許多新裂縫，也產(chǎn)生了混凝土樁體與樁端頭聯(lián)接鋼板之間的新裂縫。地下水穿過(guò)貫通樁體的裂縫和樁芯(樁體內(nèi)的空心)，在地下含水量不同的地層之間滲入滲出，造成了以下兩方面的缺陷第一，大部分空心樁的樁芯下部沒(méi)有密封，使進(jìn)入樁芯的豐富地下水經(jīng)過(guò)空心樁下部裂紋和孔洞流入樁底的持力層。而大多數(shù)持力層(如風(fēng)化巖、殘積土)有遇水崩解軟化的巖土特性，大大降低了樁的樁端阻力甚至喪失樁端阻力，這是本實(shí)用新型人最近發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證的問(wèn)題。第二，樁的外壁比較光滑，由于從樁外壁滲出水的潤(rùn)滑作用，造成樁體與周圍巖土體不能形成較高的樁側(cè)摩擦阻力。因此，現(xiàn)有的空心樁技術(shù)中，絕大部分空心樁應(yīng)有的樁身高承載力得不到充分發(fā)揮和持久使用。
本實(shí)用新型的目的，是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中空心樁承載力或后期承載力不高的缺點(diǎn)，提供一種承載力高的防滲漏的空心樁。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)采取如下措施達(dá)到一種防滲漏的空心樁，包括樁體1，樁體1內(nèi)設(shè)置帶空腔的樁芯2，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是樁體1的內(nèi)壁或外壁設(shè)置有防水功能的密封層3，密封層3由剛性材料制成、柔性材料制成或由剛性材料和柔性材料復(fù)合而成，密封層3堵塞樁體1的裂紋和孔洞，阻止了水通過(guò)樁芯2進(jìn)入樁體1之外軟化持力層和潤(rùn)滑樁體外壁。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)采取如下措施達(dá)到密封層3沿樁長(zhǎng)方向的長(zhǎng)度至少相當(dāng)于樁體1進(jìn)入持力層的長(zhǎng)度，根據(jù)持力層厚度和硬度不同，密封層長(zhǎng)度在6米以內(nèi)。
密封層3為剛性材料制成、設(shè)置在樁體1的外壁，剛性密封層3是金屬板，其上設(shè)有凸向樁體1的凸起8，用于增加與樁體1的結(jié)合力，其包裹樁體1外圍的周長(zhǎng)小于樁體1端頭的外圍周長(zhǎng)，用于減少金屬板在入土?xí)r的摩擦阻力。
密封層3為剛性材料制成、設(shè)置在樁體1的外壁，在剛性密封層3和樁體1之間還設(shè)置有柔性密封層4，用于提高防水密封效果。
樁體1設(shè)置至少兩個(gè)與樁芯2貫通的小孔道5，小孔道5由設(shè)置在樁體1內(nèi)的管狀物體制成，或由設(shè)置在樁體1內(nèi)的柱狀物體拔出后形成。
密封層3由鋼板制成、位于樁體1的外壁，樁體1外壁與剛性密封層3之間的柔性密封層4是由含有瀝青、塑料、樹(shù)脂、橡膠、油膏這五種材料其中一種或其中幾種的混合物或復(fù)合物構(gòu)成。
密封層3位于樁體1的內(nèi)壁上由易凝固的流質(zhì)物構(gòu)成，所述易凝固的流質(zhì)物是含有水泥、水玻璃、石灰、膨脹性材料這四種材料其中一種或其中幾種的混合物或復(fù)合物。
樁體1為含有鋁酸鹽水泥或鐵鋁酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥的混凝土制成，利用這三種水泥具有的膨脹性能及在混凝土硬化過(guò)程中產(chǎn)生自應(yīng)力，自身形成密封層，有效地減少樁體1自身微小舊裂縫的產(chǎn)生。
樁體1底端下的持力層中鉆、沖一豎孔6，在灌入流質(zhì)物之前將鋼制骨架7放入樁芯2和豎孔6中再灌入流質(zhì)物；用于防止樁體底端發(fā)生水平位移，破壞了凝固后的流質(zhì)物的密封性能。
與現(xiàn)有空心樁技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下突擊優(yōu)點(diǎn)1、由于樁體1設(shè)置了密封層，密封層能有效阻止水通過(guò)樁芯2進(jìn)入樁體1之外，保證了持力層不被水泡軟化和樁外壁不被潤(rùn)滑，因此能充分和持久地發(fā)揮甚至增大空心樁應(yīng)有的高承載力。
2、由于設(shè)置了樁體上的小孔道5，從小孔道5中流擠出的流質(zhì)物能把樁周圍土體擠密固結(jié)，從而增大了樁側(cè)摩擦阻力，同時(shí)流質(zhì)物充滿樁芯2后，亦增大了樁的豎向受壓橫截面積，增大了樁端阻力，從兩方面有效提高空心樁的承載力，起到一舉兩得的積極效果。
下面是結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)剖面圖圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)剖面圖圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)剖面圖圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)剖面圖圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)剖面圖圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)剖面圖從
圖1可知，本實(shí)施例1包括樁體1，樁體1內(nèi)設(shè)置帶空腔的樁芯2，樁體1的內(nèi)壁設(shè)置有柔性密封層4，該柔性密封層4在樁體1下部的長(zhǎng)度相當(dāng)于樁體1進(jìn)入持力層的長(zhǎng)度，根據(jù)持力層硬度和厚度不同，一般柔性密封層4的長(zhǎng)度在6米之內(nèi)，該柔性密封層4是含有瀝青、塑料、樹(shù)脂、橡膠、油膏這五種材料其中一種或其中幾種的混合物或復(fù)合物，由于柔性密封層4具有彈性和延性，阻塞和封閉了樁體1下部因打、壓樁而產(chǎn)生的裂紋和孔洞、阻止了地下水通過(guò)樁芯2流入樁體1之外。
從圖2可知，本實(shí)施例2的特點(diǎn)是在樁體1打壓入地下后，清潔樁芯2，排出落入樁芯2內(nèi)的雜物和泥槳，再用清水沖洗干凈、排凈積水，向樁芯2內(nèi)灌入易凝固的流質(zhì)混合和復(fù)合物形成剛性密封層3和柔性密封層4，剛性密封層3在柔性密封層4之下，其剛性密封層3是含有水泥、水玻璃、石灰、膨脹性材料這四種材料其中一種或其中幾種的混合物或復(fù)合物，其柔性密封層4是含有瀝青、塑料、樹(shù)脂、橡膠、油膏這五種材料其中一種或其中幾種的混合物或復(fù)合物，密封層凝固后，堵塞了樁體1下部因打、壓樁而產(chǎn)生的裂紋和孔洞。
從圖3可知，本實(shí)用新型實(shí)施例3的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是樁體1上設(shè)置有均勻分布的、與樁芯2貫通的、由管狀物制成的(如鋼管、塑料管)小孔道5，小孔道5的大小、數(shù)量、位置隨不同的土質(zhì)而定，本實(shí)施例3的制造方法如下樁體1進(jìn)入土體后，清潔樁芯2，插入一比樁芯2截面積尺寸小的棒狀物(如塑料管、鋼管)，通過(guò)施加壓力將流質(zhì)物灌入并充滿樁芯2，形成剛性密封層3，施加的壓漿壓力在30MPa之內(nèi)，流質(zhì)物材料采用同實(shí)施例2，灌入流質(zhì)物的長(zhǎng)度接近樁芯2的長(zhǎng)度，流質(zhì)物在壓力下既堵塞了樁體1下部因打壓樁而產(chǎn)生的裂紋和孔洞，又從小孔道5中流擠出與樁周圍土體固結(jié)。這樣既增大了樁側(cè)摩擦阻力又增大了樁的豎向受壓橫截面積和樁端阻力。
從圖4可知，本實(shí)用新型實(shí)施例4的特點(diǎn)是樁體1入土后，用鉆機(jī)或沖孔機(jī)的鉆、沖頭穿過(guò)樁芯2，在樁底端下持力層中鉆、沖一豎孔6，豎孔6在持力層中的深度在20倍豎孔6孔徑之內(nèi)，清潔豎孔6和樁芯2，把制做好的鋼筋骨架7放入樁芯2和豎孔6中，其余工藝同實(shí)施例2或?qū)嵤├?。這種工藝方法防止當(dāng)樁底端進(jìn)入持力層較淺時(shí)，樁端發(fā)生水平位移或撥出后造成密封層的密封失效。
從圖5可知，本實(shí)施例5包括樁體1，樁體1內(nèi)設(shè)置帶空腔的樁芯2，樁體1是含有鋁酸鹽水泥或鐵鋁酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥的混凝土制造，這三種水泥具有膨脹性能，在混凝土硬化時(shí)產(chǎn)生自應(yīng)力，自身形成密封層，能有效地減少樁體1自身微小舊裂縫的產(chǎn)生，其外壁設(shè)置有鋼管，作為包裹樁體1外壁的剛性密封層3，鋼管內(nèi)壁上焊有鋼筋凸起8，該凸起8用于增加與混凝土的結(jié)合力，鋼管板的厚度在70毫米之內(nèi)，能有效地防止樁芯2中的水從樁體1上的裂縫滲出，保證持力層不被水泡軟化和樁體1的摩擦阻力不被減少。本實(shí)施例的雙層剛性密封層工藝做法還可以達(dá)到取消制作樁體1模板、施加預(yù)應(yīng)力、混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)這三項(xiàng)主要工序，大大減少制造成本的另外目的和效果。
從圖6可知，本實(shí)施例6包括樁體1，樁體1內(nèi)設(shè)置帶空腔的樁芯2，樁體1外壁上鋼管制作的剛性密封層3，在樁體1與剛性密封層3之間的柔性密封層4，其柔性密封層4是環(huán)行密封圈，它是含有瀝青、塑料、樹(shù)脂、橡膠、油膏這五種材料其中一種或其中幾種的混合物或復(fù)合物，它主要堵塞樁端頭鋼板與混凝土樁端之間的裂縫滲漏水。
權(quán)利要求1．一種防滲漏的空心樁，包括樁體(1)，樁體(1)內(nèi)設(shè)置帶空腔的樁芯(2)，其特征是樁體(1)的內(nèi)壁或外壁設(shè)置有防水功能的密封層(3)，密封層(3)由剛性材料制成、柔性材料制成或由剛性材料和柔性材料復(fù)合而成，密封層(3)堵塞樁體(1)的裂紋和孔洞，阻止了水通過(guò)樁芯(2)進(jìn)入樁體(1)之外軟化持力層和潤(rùn)滑樁體外壁。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是密封層(3)沿樁長(zhǎng)方向的長(zhǎng)度至少相當(dāng)于樁體(1)進(jìn)入持力層的長(zhǎng)度，根據(jù)持力層厚度和硬度不同，密封層(3)的長(zhǎng)度在6米以內(nèi)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是密封層(3)為剛性材料制成、設(shè)置在樁體(1)的外壁，剛性密封層(3)是金屬板，其上設(shè)有凸向樁體(1)的凸起(8)，該凸起(8)用于增加與樁體(1)的結(jié)合力，其包裹樁體(1)外圍的周長(zhǎng)小于樁體(1)端頭的外圍周長(zhǎng)，用于減少金屬板在入土?xí)r的摩擦阻力。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是密封層(3)為剛性材料制成、設(shè)置在樁體(1)的外壁，在剛性密封層(3)和樁體(1)之間還設(shè)置有柔性密封層(4)，用于提高防水密封效果。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是樁體(1)設(shè)置至少兩個(gè)與樁芯(2)貫通的小孔道(5)，小孔道(5)由設(shè)置在樁體(1)內(nèi)的管狀物體制成，或由設(shè)置在樁體(1)內(nèi)的柱狀物體拔出后形成。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是密封層(3)由鋼板制成、位于樁體(1)的外壁，樁體(1)外壁與剛性密封層(3)之間的柔性密封層(4)是由含有瀝青、塑料、樹(shù)脂、橡膠、油膏這五種材料其中一種或其中幾種的混合物或復(fù)合物構(gòu)成。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是密封層(3)位于樁體(1)的內(nèi)壁上由易凝固的流質(zhì)物構(gòu)成，所述易凝固的流質(zhì)物是含有水泥、水玻璃、石灰、膨脹性材料這四種材料中的一種或其中幾種的混合物或復(fù)合物。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是樁體(1)是由含有鋁酸鹽水泥或鐵鋁酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥的混凝土制成。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是樁體(1)底端下的持力層中鉆、沖一豎孔(6)，在灌入流質(zhì)物之前將鋼制骨架(7)放入樁芯(2)和豎孔(6)中再灌入流質(zhì)物；用于防止樁體底端發(fā)生水平位移，破壞了凝固后的流質(zhì)物的密封性能。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種防滲漏的空心樁,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:樁體1的內(nèi)壁或外壁或內(nèi)外壁設(shè)置有防水功能的密封層3,密封層是剛性材料制成、柔性材料制成或由剛性材料和柔性材料復(fù)合而成,密封層3堵塞樁體1的裂紋和孔洞,阻止了水通過(guò)樁芯2進(jìn)入樁體1之外軟化持力層和潤(rùn)滑樁體外壁。密封層3設(shè)置在樁體1的內(nèi)壁或外壁,采用易凝固的流質(zhì)物或金屬剛體材料構(gòu)成。本實(shí)用新型密封層能有效阻止水通過(guò)樁芯2進(jìn)入樁體1之外,保證了持力層不被水泡軟化和樁外壁不被潤(rùn)滑,因此能充分和持久地發(fā)揮甚至增大空心樁應(yīng)有的高承載力。
文檔編號(hào)E02D5/24GK2433303SQ0022706
公開(kāi)日2001年6月6日 申請(qǐng)日期2000年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月11日
發(fā)明者呂懷民 申請(qǐng)人:呂懷民