[發(fā)明專利]一種樁周水泥土現(xiàn)澆勁芯樁的施工裝置及施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310381595.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103437348A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳金興;吳曉斌;吳曉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市福田建安建設(shè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E02D5/44
• 分類號(hào): E02D5/44;E02D5/46;E02D5/48;E02D5/72;E02D15/04
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 黎雙華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種勁芯樁施工裝置，特別涉及一種預(yù)制樁尖和內(nèi)沉管可同時(shí)旋轉(zhuǎn)，噴漿沖切土體，裝置下沉過(guò)程中基本形成樁周水泥土，沉管內(nèi)澆筑勁芯樁，裝置可回收的樁周水泥土現(xiàn)澆勁芯樁的施工裝置。屬于地基處理領(lǐng)域，適用于建筑物地基承載力要求較高的地基處理工程。

背景技術(shù)

世界經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)在促進(jìn)高層建筑和大型工業(yè)建筑興起和發(fā)展的同時(shí)，對(duì)建筑物地基的承載能力和抗變形能力的要求越來(lái)越高，對(duì)于上部結(jié)構(gòu)荷載較大的建筑物，采用天然地基、淺基礎(chǔ)常常難以滿足建筑物對(duì)承載力與變形的要求。對(duì)此，工程建設(shè)中往往需要加大基礎(chǔ)埋深，綜合利用下部堅(jiān)實(shí)土層、巖層和樁側(cè)土體承載能力的深基礎(chǔ)進(jìn)行地基處理。目前，常用的深基礎(chǔ)地基處理方法有樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻和沉井等幾種類型，其中樁基礎(chǔ)通過(guò)合理設(shè)計(jì)可充分發(fā)揮下樁周土體的樁側(cè)摩阻力和樁端地層的樁端阻力，地基處理效果顯著，在實(shí)際工程中被廣泛應(yīng)用。

常見(jiàn)的樁基礎(chǔ)中，采用鉆孔灌注樁存在著泥漿污染、造價(jià)高、質(zhì)量受多種因素影響難以控制的缺點(diǎn)；采用混凝土預(yù)制樁存在振動(dòng)、噪聲、擠土效應(yīng)較明顯的缺點(diǎn)；采用水泥土攪拌樁存在單樁承載力低、施工質(zhì)量難控制的缺點(diǎn)。

水泥土勁芯組合樁是在水泥土攪拌樁的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新型地基處理技術(shù)，樁體上部的荷載傳給芯樁，芯樁再通過(guò)水泥土與芯樁之間的作用力傳給水泥土，然后再傳給地基土，這樣從芯樁到土體通過(guò)水泥土的過(guò)渡形成了強(qiáng)-中-弱的漸變過(guò)程，形成一種中間強(qiáng)度高四周強(qiáng)度低的合理的樁身結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了芯樁和水泥土樁體的性能。該樁型具有單樁承載力高、造價(jià)低、質(zhì)量容易控制等優(yōu)點(diǎn)，并且施工噪聲低、振動(dòng)小、土方排出量少，在環(huán)境保護(hù)意識(shí)日益增強(qiáng)的今天，該樁型基本吻合現(xiàn)代建設(shè)施工環(huán)保要求。

目前，水泥土勁芯組合樁的常規(guī)施工方法是在水泥土攪拌樁成樁之后、水泥土初凝之前，用壓樁機(jī)械將剛性加強(qiáng)體（混凝土芯樁、型鋼等）壓入水泥土體內(nèi)到設(shè)計(jì)位置，待水泥土凝固后，芯樁與水泥土共同作用，承受上部荷載。此外，還有采用沉管灌注樁的設(shè)備在水泥攪拌樁中心成孔灌注混凝土形成復(fù)合樁，以及采用沉管灌注樁的設(shè)備(在沉管內(nèi)加一小夯錘)在水泥攪拌樁中心成孔灌注混凝土，并在指定位置進(jìn)行夯擴(kuò)，進(jìn)而形成夯擴(kuò)式的復(fù)合樁。上述幾種方法都是將樁周水泥土（柔性體）與勁芯樁（剛性體）分時(shí)段施工，會(huì)出現(xiàn)水泥土攪拌樁超過(guò)初凝時(shí)間后受到預(yù)制樁強(qiáng)行插入造成樁身受到破壞、鄰近已施工完成的樁由于預(yù)制樁強(qiáng)力擠入，擠土效應(yīng)使成品樁受損、在超過(guò)初凝時(shí)間插入的預(yù)制樁不能和水泥土攪拌樁緊密結(jié)合，導(dǎo)致荷載不能有效傳遞等情況。

另外，采用常見(jiàn)的應(yīng)用深層攪拌法形成樁周水泥土也存在著一定的不穩(wěn)定性，主要體現(xiàn)在：攪拌機(jī)的鉆進(jìn)或提升速度過(guò)快，而供水泥漿系統(tǒng)速度未能協(xié)調(diào)或攪拌次數(shù)不夠，造成水泥摻量不足或不均勻；供水泥系統(tǒng)不健全，供料工藝時(shí)間控制不準(zhǔn)確，水泥是否輸入土體不明確，造成斷樁或短缺；攪拌葉片的磨損使樁徑不足，攪拌不充分，造成摻入不均勻、摻入量降低，加固土體的作用下降。

綜上所述，既有的樁體施工裝置在適宜的工程條件下雖取得了較為理想的地基處理效果，但在施工效率、不同齡期混凝土粘結(jié)、減小樁體間的相互干擾等方面尚存可改善之處。

鑒于此，目前亟待發(fā)明一種施工簡(jiǎn)單快速、成樁質(zhì)量可靠、承載能力高的的樁周水泥土現(xiàn)澆勁芯樁的施工裝置。采用樁周水泥土現(xiàn)澆混凝土樁芯的一體施工裝置，解決施工效率低問(wèn)題，并且實(shí)現(xiàn)樁側(cè)水泥土與勁芯樁共同固結(jié)，增強(qiáng)勁芯樁與樁周水泥土的結(jié)合強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種樁周水泥土現(xiàn)澆勁芯樁的施工裝置，該裝置下壓、回收快速方便，下壓過(guò)程中形成樁周水泥土，現(xiàn)澆勁芯樁質(zhì)量易控制，對(duì)施工機(jī)械自重、動(dòng)力要求小，能促使樁周水泥土與現(xiàn)澆勁芯樁共同固結(jié)、并且結(jié)合緊密。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種樁周水泥土現(xiàn)澆勁芯樁的施工裝置，其特征在于所述施工裝置主要由內(nèi)沉管、外沉管、預(yù)制樁尖和高壓噴漿管組成；預(yù)制樁尖的上表面設(shè)有定位上部沉管裝置的外沉管限位槽、內(nèi)沉管限位槽、支擋板嵌入槽及抗扭限位鋼板，預(yù)制樁尖內(nèi)預(yù)設(shè)供高壓噴漿管通過(guò)的孔道；在內(nèi)沉管的外側(cè)壁沿環(huán)向均勻布設(shè)有底端帶噴頭的高壓噴漿管；高壓噴漿管的兩側(cè)設(shè)豎向通長(zhǎng)支擋板，在支擋板的外側(cè)等間隔布設(shè)加勁肋板。

內(nèi)沉管和外沉管為同心圓鋼管，兩沉管間的間距較高壓噴漿管大15~30mm。