[發明專利]一種齒輪形托板樁及其施工方法

在審

• 申請號: 201710252108.3
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106948344A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 徐正中;桂光紅
• 申請（專利權）人: 中國十七冶集團有限公司
• 主分類號: E02D7/18
• 分類號: E02D7/18;E02D5/72;E02D5/02
• 代理公司: 北京華智則銘知識產權代理有限公司11573
• 代理人: 胡毅

技術領域

本發明屬于建筑地基施工領域，尤其涉及一種齒輪形托板樁及其施工方法。

背景技術

我國東南沿海地區的高速公路一般建于軟土地基上。軟土的孔隙比大、含水量高、滲透性差、壓縮性高、承載力低，因此，在軟基上修建構筑物將面臨以下問題：

(1)如何提高地基承載力、保證地基的穩定性，滿足路基填筑的要求；

(2)如何減小總沉降、差異沉降、側向變形，保證工后沉降在允許的范圍內；(3)如何能使路堤的填筑以較快的速度進行。

樁承式路堤技術是一種新型軟弱地基處理方法，它能很好地解決以上幾個問題。傳統的樁承式路堤采用不帶樁托板的大直徑樁，擠土效應明顯，造價也相對較高；近年來，我國樁承式路堤近年來在施工中開始采用帶樁托板的圓形混凝土樁或預應力管樁，實踐證明它具有路堤豎向沉降和側向位移小、整體穩定的優勢，但造價還是很高。

針對上述情況，在目前施工經驗的基礎上，需要改善一下幾個方面：

(1)增加托板樁的比表面積；

(2)減少鋼筋混凝土用量；

(3)加快施工速度和降低施工難度；

(4)提高單樁承載能力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術的缺陷，提出一種齒輪形托板樁及其施工方法，以明顯提高其承載力和減少混凝土用量。

為了解決上述技術問題，發明人經過多年實踐和總結得出本發明的技術方案，本發明公開了一種齒輪形托板樁，包括打樁機和振動頭，所述振動頭下部連接有蓋板，所述蓋板為圓形且中部設有圓孔，所述蓋板下方固定連接有齒輪形鋼制套管，所述鋼制套管截面內側為圓形，外側為齒輪形，所述齒輪形包括連續的圓弧段和直線段；所述鋼制套管下方連接有樁靴，所述樁靴底部設有切削刃，所述樁靴頂部設有連接頭，鋼制套管底部內壁還設有連接卡槽，所述連接頭適配于所述連接卡槽；所述鋼制套管上部外側還設有混凝土進料口。

優選的，所述振動頭下部與蓋板之間鉚接。

優選的，所述鋼制套管外側還設有刻度尺，所述刻度尺豎向設置。

本發明還公開了一種齒輪形托板樁的施工方法，包括以下步驟：

步驟一：施工前準備，預制樁靴；清平場地，施工機械進場；振動打樁機就位；

步驟二：將所述打樁機的振動頭下部與蓋板之間用螺絲鉚接，蓋板與齒輪鋼制套管之間焊接；

步驟三：將預制的齒輪形鋼筋混凝土樁靴在指定的打樁位置就位；

步驟四：將所述齒輪形鋼套管下端連接預制齒輪形鋼筋混凝土樁靴；

步驟五：將所述齒輪形鋼套管在預制齒輪形鋼筋混凝土樁靴的保護下打入地基中，樁端土體被排擠到齒輪形鋼套管外側土體中；

步驟六：將所述振動頭移開，將鋼筋籠從所述蓋板中間的孔洞穿過，放置在所述齒輪形鋼套管空腔內；

步驟七：通過混凝土進料口向齒輪形鋼套管空腔內注入混凝土；

步驟八：啟動所述振動頭的振動功能，將齒輪形鋼制套管緩慢向上拔出地面，將齒輪形鋼筋混凝土樁靴留在地基中，地基中便形成了現澆的齒輪形鋼筋混凝土樁；

步驟九：在樁頂位置支模現澆樁托板，灌注填芯混凝土，形成最終的齒輪形托板樁。

優選的，所述步驟七和步驟八中通過刻度尺觀測打樁深度。

優選的，所述步驟九中，灌注填芯混凝土之前在齒輪形托板樁頂部圓孔內架設鋼隔板，在所述鋼隔板上方灌注混凝土并插入錨固鋼筋，所述錨固鋼筋包括豎向錨固鋼筋和斜向錨固鋼筋，所述豎向錨固鋼筋頂部設有連接鋼板；所述填芯混凝土底部還包括墊層。

優選的，所述步驟八中將齒輪形鋼制套管5向上拔出地面的速度為0.6～

1.5m/min。

與現有技術相比，本發明可以獲得以下技術效果：

(1)本發明中鋼制套管截面內側為圓形，外側為齒輪形，所述齒輪形包括連續的圓弧段和直線段；所述鋼制套管下方連接有樁靴，所述樁靴底部設有切削刃，所述樁靴頂部設有連接頭，鋼制套管底部內壁還設有連接卡槽，所述連接頭適配于所述連接卡槽；所述鋼制套管上部外側還設有混凝土進料口。該方案提高地基承載力、保證地基的穩定性，滿足路基填筑的要求。鋼制套管截面形狀增加了托板樁的比表面積，減少鋼筋混凝土用量。

(2)本發明中振動頭下部與蓋板之間鉚接，該方案的蓋板起到承上啟下的作用，其可更換且增加了施工速度和降低施工難度。

(3)本發明中所述鋼制套管外側還設有刻度尺，所述刻度尺豎向設置。該方案進一步提高了施工混凝土用量的監控，提高了施工速度和降低了施工難度。