專利名稱：一種預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法
一種預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法
所屬領域本發(fā)明涉及一種預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，屬于建筑工程技術領域。
技術背景
高強度預應力空心管樁是目前應用最為廣泛的一種預制樁，其造價在承載力相當情況下比鉆孔灌注樁便宜30%，高強度預應力空心管樁的單樁承載力甚至高于鋼管樁。為使高強度預應力管樁的這一特點得到充分發(fā)揮，最可靠的方法是采用豎向抗壓靜荷載試驗來準確獲得其豎向抗壓承載力。
高層建筑為了滿足地基基礎穩(wěn)定性要求，基礎埋置深度較深，因此，絕大多數(shù)情況下，預制樁樁頂設計標高較基坑開挖前場地標高低3米以上，樁基施工普遍采用送樁技術， 將樁頂壓入土內(nèi)數(shù)米達到樁頂設計標高。由于樁頂沉入地表，在樁頂至地表面形成數(shù)米深空洞，此空洞由于缺乏支護，容易坍孔、縮頸，因此，無法在基坑開挖前的場地進行豎向抗壓靜荷載試驗，使得預制樁豎向抗壓靜荷載試驗必須在開挖基坑樁頭完全暴露后才能進行， 不但導致工期延長、增加基坑暴露時間和基坑排水費用，而且試樁所需設備及配重需運輸?shù)浇ㄖ觾?nèi)，增加設備搬運費用。
為解決上述問題，“土體內(nèi)預制樁試樁方法”(專利申請?zhí)?01110039641. 4)提供了一種土體內(nèi)預制樁試樁方法，該技術在土體樁位處預先引直徑大于預制樁樁徑的孔，然后在孔內(nèi)下波紋管，再按照普通沉樁方法將預制樁沉樁到預定深度。該方法需要首先使用引孔設備引孔，然后放入波紋管，再使用壓樁設備壓樁，前后銜接的工序多，施工效率降低， 工期延長。而且當土層為透水性良好的含水粉土、粉砂及礫沙層時，必須在樁頂標高處留有 0. 5^1m的引孔余量才能進行試驗，而此引孔余量會導致預制管樁的豎向抗壓靜荷載試驗無法進行，在此情況下，只能用于獲得打樁需要的近似參數(shù)，而不可能準確獲得預制樁的豎向抗壓承載力。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，在預制空心管樁前段附設組合套筒，與預制空心管樁一并壓入土中，通過限位鋼梁卡住組合套筒不動，而預制空心管樁繼續(xù)下沉至預訂位置，使樁孔處于良好保護狀態(tài)，保證豎向抗壓靜荷載試驗能準確獲得預制樁的豎向抗壓承載力。
本發(fā)明的技術方案是預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，包括以下步驟1. 1將數(shù)段鋼套筒通過螺栓連接成組合套筒，安放在預應力空心管樁1前端，再在組合套筒外套置內(nèi)圈形狀與其外圈形狀一致的鋼梁10，然后通過抱壓式壓樁機，將連體套筒隨空心管樁1一并壓入土體；1. 2通過鋼梁10，將壓入土體達到預定深度的組合套筒卡住，使其保持在固定位置，然后提升抱壓式壓樁機的夾樁機構(gòu)回位；1. 3在抱壓式壓樁機的夾樁機構(gòu)上安裝送樁器，然后將送樁器直接作用在空心管樁1頂部，通過送樁器的壓樁力推動空心管樁1繼續(xù)下沉至其頂端達到預定標高位置，而組合套筒則通過鋼梁10卡在固定位置不再繼續(xù)下沉，從而完成預應力空心管樁1的沉樁過程； 1.4待空心管樁1的豎向抗壓承載力基本穩(wěn)定后(一般為預制樁壓樁完成數(shù)十天后)， 排出組合套筒圍合成的圓形樁孔內(nèi)的積水和雜物，按常規(guī)方法實施豎向抗壓靜荷載試驗， 得到預制樁的豎向抗壓承載力。
所述組合套筒包括前段套筒7、尾段套筒3和若干接長段套筒6，各套筒均為圓形鋼管結(jié)構(gòu)，接長段套筒6與前段套筒7和尾段套筒3之間通過卡口 4和螺栓5連固。組合套筒總長度根據(jù)實際所需送樁深度確定，通過調(diào)整接長段套筒的數(shù)量調(diào)整組合套筒總長度。
所述組合套筒內(nèi)徑比預制空心管樁外徑大10 30mm，根據(jù)實際需要具體確定。
所述尾段套筒3的尾端設有限位環(huán)2，當組合套筒沉入土中預定深度時，限位環(huán)2 將組合套筒卡在鋼梁10上而使其停止下沉。
所述前段套筒7的下端敞口與空心管樁1之間設有控制樁身與套筒不發(fā)生相對移動的定位器9，定位器9為兩半180度圓心角的對稱楔形圓弧型構(gòu)件，兩半楔形圓弧型構(gòu)件拼成360度圓環(huán)打入套筒敞口與預制空心管樁1之間的空隙，套筒停止下沉后，預制空心管樁1繼續(xù)下沉而帶動定位器9脫離前段套筒7的開口，將定位器9散成兩個獨立的180度圓心角的楔形圓弧型構(gòu)件，解除鋼套筒對空心管樁1的約束。
所述前段套筒7的下端口外圈為帶有錐度的斜口結(jié)構(gòu)，便于壓入土體。
所述空心管樁1豎向抗壓承載力試驗完成后，可將組合套筒拔出循環(huán)使用。
本發(fā)明的有益效果是(1)通過組合套筒，圍合成圓形樁孔，使樁孔處于良好保護狀態(tài)，可保證豎向抗壓靜荷載試驗獲得準確的預制樁豎向抗壓承載力；(2 )無需使用引孔設備引孔，套筒隨預制樁同時壓入土內(nèi)，施工效率高，工期短；(3)在鋼套筒的保護下，樁孔保持完好，易于清孔；(4)除適用于一般土層外，還特別適用于土層為透水性良好的含水粉土、粉砂及礫沙層，以及含水量高、壓縮性大的淤泥質(zhì)土層和黏土層的預制樁豎向抗壓承載力試驗。
( 5 )套筒可以回收循環(huán)利用。
(6)定位器在套筒隨預制樁下沉過程中，能夠控制套筒與預制樁之間保持10 30mm的距離，使套筒保持與預制樁相同的垂直度。待套筒到達指定深度后，預制樁壓樁時帶動定位器自動脫離套筒，使預制樁沉樁及以后預制樁豎向抗壓承載力測試不受套筒的影響。


圖1是本發(fā)明組合套筒連接示意圖；圖2是本發(fā)明帶有套筒的管樁就位狀態(tài)示意圖；圖3是本發(fā)明套筒壓入土中預定深度狀態(tài)示意圖；圖4是本發(fā)明預應力空心管樁達到預定壓樁位置狀態(tài)示意圖。
圖中1-空心管樁，2-限位環(huán)，3-尾段套筒，4-卡口，5-連接螺栓，6_接長段套筒， 7-前段套筒，8-前段套筒下端口外圈斜口，9-定位器，10-鋼梁，11-地面，12- 土體。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍不限于所述內(nèi)容。
實施例1 參見圖1-4，本預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，包括以下步驟1. 1將數(shù)段鋼套筒通過螺栓連接成組合套筒，安放在預應力空心管樁1前端，再在組合套筒外套置內(nèi)圈形狀與其外圈形狀一致的鋼梁10，然后通過抱壓式壓樁機，將連體套筒隨空心管樁1一并壓入土體；1. 2通過鋼梁10，將壓入土體達到預定深度的組合套筒卡住，使其保持在固定位置，然后提升抱壓式壓樁機的夾樁機構(gòu)回位；1. 3在抱壓式壓樁機的夾樁機構(gòu)上安裝送樁器，然后將送樁器直接作用在空心管樁1 頂部，通過送樁器的壓樁力推動空心管樁1繼續(xù)下沉至其頂端達到預定標高位置，而組合套筒則通過鋼梁10卡在固定位置不再繼續(xù)下沉，從而完成預應力空心管樁1的沉樁過程； 1.4待空心管樁1的豎向抗壓承載力基本穩(wěn)定后，排出組合套筒圍合成的圓形樁孔內(nèi)的積水和雜物，按常規(guī)方法實施豎向抗壓靜荷載試驗，得到預制樁的豎向抗壓承載力。
組合套筒包括前段套筒7、尾段套筒3和1段接長段套筒6，接長段套筒6與前段套筒7和尾段套筒3之間通過卡口 4和螺栓5連固；各套筒均為圓形鋼管結(jié)構(gòu)，組合套筒 (各套筒)內(nèi)徑比預制空心管樁外徑大30mm。尾段套筒3的尾端設有限位環(huán)2，當組合套筒沉入土中預定深度時，限位環(huán)2將組合套筒卡在鋼梁10上而使其停止下沉。
前段套筒7的下端敞口與空心管樁1之間設有控制樁身與套筒不發(fā)生相對移動的定位器9，定位器9為兩半180度圓心角的對稱楔形圓弧型構(gòu)件，兩半楔形圓弧型構(gòu)件拼成 360度圓環(huán)打入套筒敞口與預制空心管樁1之間的空隙，套筒停止下沉后，預制空心管樁1 繼續(xù)下沉而帶動定位器9脫離前段套筒7的開口，將定位器9散成兩個獨立的180度圓心角的楔形圓弧型構(gòu)件，解除鋼套筒對空心管樁1的約束。前段套筒7的下端口外圈為帶有錐度的斜口結(jié)構(gòu)，便于壓入土體。
實施例2 參見圖1-4，本預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法與實施例1相同，組合套筒設有3段接長段套筒6，各套筒的內(nèi)徑比預制空心管樁外徑大10mm。
實施例3 參見圖1-4，本預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法與實施例1相同，組合套筒設有2段接長段套筒6，各套筒的內(nèi)徑比預制空心管樁外徑大20mm。
權(quán)利要求
1. 一種預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，其特征在于包括以下步驟1.1將多段鋼套筒通過螺栓連接成組合套筒，安放在空心管樁(1)前端，再在組合套筒外套置內(nèi)圈形狀與其外圈形狀一致的鋼梁(10)，然后通過抱壓式壓樁機，將連體套筒隨空心管樁(1) 一并壓入土體；1.2通過鋼梁(10)，將壓入土體達到預定深度的組合套筒卡住，使其保持在固定位置， 然后提升抱壓式壓樁機的夾樁機構(gòu)回位；1.3在抱壓式壓樁機的夾樁機構(gòu)上安裝送樁器，然后將送樁器直接作用在空心管樁 (1)頂部，通過送樁器的壓樁力推動空心管樁(1)繼續(xù)下沉至其頂端達到預定標高位置，而組合套筒則通過鋼梁(10)卡在固定位置不再繼續(xù)下沉，從而完成預應力空心管樁(1)的沉樁過程；1.4待空心管樁(1)的豎向抗壓承載力基本穩(wěn)定后，排出組合套筒圍合成的圓形樁孔內(nèi)的積水和雜物，按常規(guī)方法實施豎向抗壓靜荷載試驗，得到預制樁的豎向抗壓承載力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，其特征是組合套筒包括前段套筒(7)、尾段套筒(3)和若干接長段套筒(6)，各套筒均為圓形鋼管結(jié)構(gòu)，接長段套筒(6)與前段套筒(7)和尾段套筒(3)之間通過卡口(4)和螺栓(5)連固。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，其特征是組合套筒內(nèi)徑比預制空心管樁外徑大10 30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，其特征是尾段套筒(3) 的尾端設有限位環(huán)(2)，當組合套筒沉入土中預定深度時，限位環(huán)(2)將組合套筒卡在鋼梁 (10)上而使其停止下沉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，其特征是前段套筒(7) 的下端敞口與空心管樁(1)之間設有控制樁身與套筒不發(fā)生相對移動的定位器(9)，定位器(9)為兩半180度圓心角的對稱楔形圓弧型構(gòu)件，兩半楔形圓弧型構(gòu)件拼成360度圓環(huán)打入套筒敞口與預制空心管樁(1)之間的空隙，套筒停止下沉后，預制空心管樁(1)繼續(xù)下沉而帶動定位器(9)脫離前段套筒(7)的開口，將定位器(9)散成兩個獨立的180度圓心角的楔形圓弧型構(gòu)件，解除鋼套筒對空心管樁(1)的約束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，其特征是前段套筒(7) 的下端口外圈為帶有錐度的斜口結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預應力空心管樁隨動套筒沉樁方法，其特征是空心管樁(1) 豎向抗壓承載力試驗完成后，可將組合套筒拔出循環(huán)使用。
全文摘要
一種預應力空心管樁的隨動套筒沉樁方法。該發(fā)明在預制樁前段附設圓鋼管套筒，該套筒與預制樁被抱壓式壓樁機同時壓入土中，待圓鋼管套筒底部壓入預定深度時，鋼套筒卡在限位鋼梁上不動，用送樁器壓樁，直至預制管樁樁頂標高到達預定送樁深度。由于圓鋼管套筒的護壁作用，可長期保持樁孔處于良好保護狀態(tài)，待預制樁豎向抗壓承載力基本穩(wěn)定后，排出孔內(nèi)積水和雜物，通過豎向抗壓靜荷載試驗，準確取得埋入土中一定深度的預制樁的豎向抗壓承載力，而且鋼套筒還可以循環(huán)利用。
文檔編號E02D13/00GK102518133SQ20111041906
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者柏文峰 申請人:昆明理工大學