[發(fā)明專利]一種空心陀螺樁及其地基處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010631228.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN111827254A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勇;劉廣宇;李鍵;何偉兵;易紹平;馮良平;黃海;石海洋;裴曉峰;付佰勇;過超;唐后國(guó);高原;姚庚;張發(fā)盛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省路橋建設(shè)發(fā)展有限公司;北京支盤地工科技開發(fā)中心;中交公路長(zhǎng)大橋建設(shè)國(guó)家工程研究中心有限公司
• 主分類號(hào): E02D3/08
• 分類號(hào): E02D3/08;E02D5/24
• 代理公司: 北京墨丘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11878
• 代理人: 代峰

本發(fā)明公開了一種空心陀螺樁及其地基處理方法，涉及地基工程技術(shù)領(lǐng)域；其中，所述空心陀螺樁(1)自下而上包括：樁靴(2)、樁腳(3)、樁身(4)和樁頭(5)；其中，所述樁靴(2)為倒圓錐型結(jié)構(gòu)；所述樁腳(3)為圓柱型結(jié)構(gòu)；所述樁身(4)為倒圓臺(tái)型結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)；所述樁頭(5)為圓柱/圓板型結(jié)構(gòu)，所述圓柱/圓板型結(jié)構(gòu)包括采用直邊的四條連接邊，所述連接邊包括陰陽接頭(8)；所述樁頭(5)中心預(yù)埋半圓型/門型的連接鋼筋(7)；所述空心陀螺樁(1)由聚乙烯材料整體澆筑制作而成；不僅具有良好的耐久性，而且自重大大降低，便于現(xiàn)場(chǎng)施工人員搬動(dòng)操作，解決了傳統(tǒng)混凝土陀螺樁現(xiàn)場(chǎng)施工效率低的難題；同時(shí)節(jié)省了大量的原材料，保護(hù)環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地基工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種空心陀螺樁及其地基處理方法。

背景技術(shù)

陀螺樁是日本陀螺工業(yè)會(huì)開發(fā)的一種新型的地基基礎(chǔ)形式，是一種淺層地基處理技術(shù)，和傳統(tǒng)的碎石換填法有近似之處。陀螺樁是在建筑物地基基礎(chǔ)表面鋪設(shè)陀螺形預(yù)制混凝土塊并充填碎石，對(duì)碎石進(jìn)行擠壓，形成一個(gè)具有一定強(qiáng)度的整體結(jié)構(gòu)板塊。陀螺樁復(fù)合地基具有較大的擴(kuò)散角，使應(yīng)力均勻擴(kuò)散到地基中；同時(shí)能夠約束下部地基，抑制下部地基的橫向變形，提高承載力并減少沉降。這種地基處理方法適宜于軟土地基及地震區(qū)的砂土地基上修建非高層建筑物。1995年，北方交通大學(xué)(現(xiàn)北京交通大學(xué))的唐業(yè)清和唐作華編譯了日本的陀螺樁相關(guān)資料，對(duì)陀螺樁基礎(chǔ)作了系統(tǒng)的介紹，對(duì)日本的陀螺樁的施工和工程實(shí)例進(jìn)行了分析研究。2004年，王扶志、張心劍等地質(zhì)研究人員以工程實(shí)例介紹了陀螺樁在海岸沙土基礎(chǔ)中的施工方法及應(yīng)注意的問題和體會(huì)。2006年，研究人員孫興松對(duì)陀螺樁基礎(chǔ)應(yīng)力與沉降特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，通過日本學(xué)者的模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立合理數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行有限元分析計(jì)算，結(jié)果表明，對(duì)于同樣的地基和荷載條件，陀螺樁基礎(chǔ)能夠有效抑制基礎(chǔ)的沉降量，約為未處理地基的50％至65％，約為混凝土底板基礎(chǔ)70％至80％，土體應(yīng)力分布更均勻，降低沉降，提高地基承載力。2007年，研究人員嚴(yán)馳以天津地區(qū)典型地基為例，用有限元方法計(jì)算了三種不同基礎(chǔ)下的土體應(yīng)力分布和地基表面沉降，認(rèn)為陀螺樁基礎(chǔ)能夠改善地基土體附加應(yīng)力的分布，使其更加均勻，并增加應(yīng)力擴(kuò)散，有效減少地基沉降，提供地基承載力。

傳統(tǒng)陀螺樁一般采用普通混凝土，自重大，施工現(xiàn)場(chǎng)搬動(dòng)和布設(shè)需要多人或者機(jī)械輔助，大大降低了施工效率，增加了施工難度和成本；而且傳統(tǒng)陀螺樁質(zhì)量參差不齊，存在諸多的質(zhì)量管理問題；同時(shí)制造傳統(tǒng)陀螺樁會(huì)有大量的泥漿排污，破壞環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本公開實(shí)施例提出了一種空心陀螺樁及其地基處理方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的混凝土陀螺樁自重大、現(xiàn)場(chǎng)施工效率低、施工費(fèi)用高、質(zhì)量參差不齊等問題。

本公開實(shí)施例的第一方面提供了一種空心陀螺樁，所述空心陀螺樁1自下而上包括：樁靴2、樁腳3、樁身4和樁頭5；

其中，所述樁靴2為倒圓錐型結(jié)構(gòu)；所述樁腳3為圓柱型結(jié)構(gòu)；所述樁身4為倒圓臺(tái)型結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)；所述樁頭5為圓柱/圓板型結(jié)構(gòu)，所述圓柱/圓板型結(jié)構(gòu)包括采用直邊的四條連接邊，所述連接邊包括陰陽接頭8；所述樁頭5中心預(yù)埋半圓型/門型的連接鋼筋7；

所述空心陀螺樁1由聚乙烯材料整體澆筑制作而成。

在一些實(shí)施例中，所述樁靴2的直徑d₁＝60～100mm、高度h₁＝d₁/2～2d₁/3；

所述樁腳3的直徑d₂＝d₁，高度h₂＝2d₂～3d₂；；