[發明專利]一種調控樁土接觸及相互作用的裝置

在審

• 申請號: 201510020298.7
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104631452A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 劉林松
• 申請（專利權）人: 劉林松
• 主分類號: E02D5/62
• 分類號: E02D5/62
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及樁基施工技術領域，尤其是一種調控樁土接觸及相互作用的裝置。

背景技術

在工程實踐中，常遇到深厚淤泥、游泥質土、新填土等地基中的樁基，由于工后沉降或樁間土的壓縮變形，土體帶動樁體向下運動，產生樁基負摩阻問題，導致樁體荷載集中；問題嚴重時，會導致樁基不均勻沉降，甚至發生樁基失效等工程安全事故。

目前還缺乏解決樁基因負摩阻而過載的技術方案，常常是在樁體出現斷裂、建筑物傾斜后，才開始處理，采取打設錨桿樁、樹根樁等方法來增加樁基的數量，提高基礎的整體承載力。也有一些樁基工程，由于無法避免樁基的負摩阻，在成樁過程中，預先在樁基的中性點以上涂抹瀝青，阻隔負摩阻，由于中性點是一個不確定的位置，難以精確確定瀝青涂抹位置，往往作保守處理，從而增長了樁長，造成工程浪費。

對于承受復雜荷載的樁基，如邊坡、橋頭及碼頭等工程中的樁基，樁身既承受豎向荷載，也承受水平荷載作用，樁身的側向變形及彎矩較大；有時還會因樁身產生過大彎矩而危及樁基安全。這樣的情況經常出現，而處理的方法非常有限，大多是通過削坡減載，先讓建筑物變形穩定下來，然后再進行高壓旋噴等方法加固樁周土體，或增設抗滑樁，費時且費力。

對于基坑邊坡等臨時支護工程，大量支護樁在工程完工后，留在了建筑物周邊。這些支護樁造價高昂，如果能回收利用的話，不但可以節約資源，還能減少對環境的破壞。但目前回收樁基多采用下套筒，切斷樁土接觸后向上拔樁，這樣容易因下套筒困難而造成拔樁困難且低效。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可靈活控制樁土接觸面的開啟與閉合、有效控制樁端受力情況、靈巧調整樁身受力及變形、有效協同樁土共同工作的調控樁土接觸及相互作用的裝置。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：該裝置包括負壓泵、注漿泵和預埋在選定區域的樁體，其結構特點是在樁體內或樁體的樁身表面設置有主負壓管路和主注漿管路，其中主負壓管路與負壓泵相連接，主注漿管路與注漿泵相連接。

本發明還設置有若干間隔分布的支負壓管路和若干間隔分布的支注漿管路，且支負壓管路與主負壓管路相連通，支注漿管路與主注漿管路相連通。

本發明在各支注漿管路內可設置有閥門，在主注漿管路內可設置有栓塞。

本發明在樁體內還可設置有與監控臺相連接的變形傳感器和應力傳感器。

本發明所述的支負壓管路和支注漿管路延伸至樁體的樁側和樁端。

本發明所述的各支負壓管路之間可間隔2-4米，各支注漿管路之間可間隔2-4米。

本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：該裝置在樁體設置負壓管路和注漿管路，通過操作負壓管路和注漿管路，靈活控制樁側及樁端的注漿及負壓抽吸，可實現樁土接觸面啟閉、樁側彎矩及變形的調整、樁端頂升等功能，可用于樁基優化調整、樁基回收、樁基動態控制，使樁基工程安全可控。

(1)該裝置能實現樁土接觸與相互作用的可控，減少樁體負摩阻力，也可提高樁側極限摩阻力，使樁基具有可操控性；對于承受負摩阻的樁體，可通過該裝置控制、調整樁土接觸，使樁土接觸面暫時張開，樁土界面接觸解除，樁土間摩阻力消除，土體得以變形，釋放能量，待土體變形穩定后，閉合樁土界面，恢復樁土界面接觸，重建樁土間摩阻力，從而消除負摩阻的影響，使樁側承受正摩阻力，從而使樁基的作用充分發揮；

(2)該裝置可以用于樁基的變形微調及彎矩分布調整，優化樁基工作性能，提高樁基的安全性；對于樁身變形及彎矩過大問題，使用該裝置控制、調整樁土接觸，將樁身變形調整到合理范圍，使彎矩重新分配，分攤到其他地方，減少拉應力集中，使樁基恢復到正常的工作狀態，而不是處于極限工作狀態中；

(3)使用該裝置，在樁基回收過程中可省去重新打設套筒的過程，提高樁基回收的成功率及效率；對于需要回收的樁基，拔樁過程中，通過該裝置控制、調整樁土接觸，使樁側樁土接觸面張開，解除樁側摩阻力，同時頂升樁端，頂托樁基，輔助拔樁，利于樁基的拔除；

(4)該裝置可以從樁端施加預應力，減少樁端壓縮量，增強樁基沉降調控能力，提高樁基承擔的荷載水平和樁基承載能力的利用效率；通過樁端頂升，可以在樁端施加預應力，對樁端進行預壓處理，促進樁端土體密實，減少樁端的可壓縮量；在樁復合地基工程中，樁土共同分擔荷載，合理的樁間距應當是樁與土同時達到極限荷載；如果樁分擔的荷載過小，會影響到樁復合地基的整體承載能力及樁基的利用效率，此時可通過該裝置從樁端對樁施加預應力以提高樁承擔的荷載水平。

附圖說明

圖1為本發明的平面布置圖。