[發(fā)明專利]一種在樁端設置吸力裝置的吸力樁

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810142331.7
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108331005B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 胡敏云;陸雨珂;侯暘;張勇
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: E02D27/14
• 分類號: E02D27/14;E02D5/72;E02D31/12
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;吳紅斐

一種在樁端設置吸力裝置的吸力樁，樁身頂端位于承臺內(nèi)并向上支撐承臺，樁身底端豎直向下延伸并嵌入在土體內(nèi)，且樁身的底端連接有吸力裝置；吸力裝置的頂端氣密嵌入樁身內(nèi)并與樁身固定連接，吸力裝置的底端向下延伸并超出樁身；吸力裝置呈空心的圓柱狀，吸力裝置的頂端固定設有與樁身氣密隔斷的密封端面，吸力裝置的側(cè)壁上均勻分布有若干個與吸力裝置的內(nèi)腔相連通的篩孔；抽氣管頂端的出氣口位于承臺的頂面上，抽氣管底端的進氣口氣密貫穿承臺、樁身并延伸至吸力裝置內(nèi)，且抽氣管底端的進氣口與吸力裝置的內(nèi)腔相連通；真空閥氣密貫穿密封蓋板并設置在抽氣管頂端的出氣口上，測壓計與抽氣管氣密連通。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在樁端設置吸力裝置的吸力樁。

背景技術(shù)

樁基是一種古老的基礎型式，樁工技術(shù)經(jīng)歷了上千年的發(fā)展，無論是樁基材料和樁類型，或者是樁工機械和施工方法都有了巨大的發(fā)展，已經(jīng)形成了現(xiàn)代化基礎工程體系。

在某些情況下，采用樁基可以大量減少施工現(xiàn)場基礎工作量和材料的消耗。樁基礎的主要作用是靠樁身側(cè)壁和端部土體提供的抗力來平衡樁身承受的上部荷載或上浮力，從而給上部建筑物提供支撐力或為建筑物抗浮提供抗拔力。

但當?shù)刭|(zhì)條件較差時，如飽和軟黏土，其含水率高、強度低、摩擦系數(shù)較小，提供的總抗力往往較小，而傳統(tǒng)的通過增大端部面積或增加樁長來增大樁基礎承載力的措施，具有效率低下，成本較高的缺陷。同時，傳統(tǒng)的增大端部接觸面積來提高樁基礎承載力，使得樁基結(jié)構(gòu)變復雜，給施工帶來較大不便。因此在我國東部等大面積存在飽和黏性土地基的區(qū)域，或者在其他地下水位較高區(qū)域，提高樁基承載力及提高樁基的抗拔力具有重要的工程意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有工程中樁基存在的不足，本發(fā)明提出一種在樁端設置吸力裝置的吸力樁。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是：

一種在樁端設置吸力裝置的吸力樁，包括柱狀的樁身，樁身頂端位于承臺內(nèi)并向上支撐承臺，樁身底端豎直向下延伸并嵌入在土體內(nèi)，且樁身的底端連接有用于提高樁端土的承載力的吸力裝置；所述吸力裝置的頂端氣密嵌入樁身內(nèi)并與樁身固定連接，所述吸力裝置的底端向下延伸并超出所述樁身；所述吸力裝置呈空心的圓柱狀，吸力裝置的頂端固定設有與樁身氣密隔斷的密封端面，且吸力裝置的側(cè)壁上均勻分布有若干個與吸力裝置的內(nèi)腔相連通的篩孔；

吸力裝置還包括抽氣管，抽氣管頂端的出氣口位于承臺的頂面上，且抽氣管頂端的出氣口配有密封蓋板；抽氣管底端的進氣口氣密貫穿承臺、樁身并延伸至吸力裝置內(nèi)，且抽氣管底端的進氣口與吸力裝置的內(nèi)腔相連通；還包括位于承臺頂面上的用于連接吸力裝置的真空閥和用于監(jiān)測吸力裝置的內(nèi)腔的壓力的測壓計，真空閥氣密貫穿密封蓋板并設置在抽氣管頂端的出氣口上，測壓計與抽氣管氣密連通。

進一步，抽氣管底端的進氣口位于吸力裝置的內(nèi)腔中間。

進一步，真空閥與密封蓋板螺紋連接。

進一步，樁身的底面設有凹槽，吸力裝置的頂端固定在所述凹槽內(nèi)，且吸力裝置的頂端設有與樁身氣密隔斷的密封端面。

本發(fā)明利用有效應力原理，在總應力一定的情況下，通過減小孔隙壓力而提高土體的有效應力，從而增大樁端土承載力，以提高樁基整體穩(wěn)定性和安全性。

由于在飽和黏土中，土體滲透性較差，能形成一層天然隔氣層，本發(fā)明通過對嵌入飽和黏土部分的樁端進行篩孔設計，使得樁端的抽氣管內(nèi)部的氣體與土層直接接觸，當在抽氣管內(nèi)抽真空形成負壓后，將直接作用在土體孔隙內(nèi)，樁端土緊緊吸附于樁端抽氣管的外表面，能快速提高樁端土(樁身端部的土體)的承載力。因此，本發(fā)明可解決飽和黏土等工程地質(zhì)條件下，普通樁基礎無法提供足夠的承載力或抗拔力時，為基礎工程設計和應用提供更高的樁基承載力，效率高，穩(wěn)定性好，安全性高。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：