一種約束增強(qiáng)水泥土樁的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種約束增強(qiáng)水泥土樁,在水泥土樁樁周設(shè)置上部為碳纖維布袋,下部為土工格柵的筒形約束體,筒形約束體與預(yù)制環(huán)形樁尖連接,水泥土樁底部設(shè)置樁底擴(kuò)大端,樁頂補(bǔ)漿形成樁頂回灌區(qū)。本實(shí)用新型涉及的水泥土攪拌樁由于外側(cè)筒形約束體的約束作用,有效提高了其抗壓強(qiáng)度,承載力明顯提高,具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】 一種約束增強(qiáng)水泥土粧
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水泥土樁結(jié)構(gòu),特別涉及一種約束增強(qiáng)水泥土樁結(jié)構(gòu),屬于地基工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥土攪拌樁是用于加固飽和軟黏土低地基的一種方法,它利用水泥作為固化齊U,通過(guò)特制的攪拌機(jī)械,在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。水泥土攪拌樁適用于包括淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、砂性土、泥炭土等各種含水量較高且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)較低的粘性土,適用的土質(zhì)類型廣,且由于水泥土攪拌樁機(jī)的發(fā)展,其加固深度已經(jīng)能達(dá)到30m深;同時(shí)由于水泥土攪拌樁只是用水泥作為固化劑,通過(guò)與泥土的強(qiáng)制攪拌使土體與固化劑發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),形成具有一定整體性和一定強(qiáng)度的水泥土樁,相較于混凝土灌注樁節(jié)省材料且施工工藝簡(jiǎn)單。
[0003]但是水泥土樁存在著一個(gè)很大的缺陷,即強(qiáng)度較低,同時(shí)通過(guò)對(duì)水泥土攪拌樁承載受力分析可以發(fā)現(xiàn)樁頂荷載在深度方向上的傳遞呈負(fù)指數(shù)規(guī)律逐漸衰減,荷載主要由樁的上部來(lái)承擔(dān),距試驗(yàn)測(cè)試的成果來(lái)看,在外荷載的作用下樁體內(nèi)應(yīng)力隨深度的增加而衰減,在樁底位置樁身應(yīng)力只為樁頂應(yīng)力的10%?15%,且大幅度衰減在5?6倍樁徑范圍內(nèi),綜上可以得出水泥土樁承載主要在樁頂,工程實(shí)踐表明,直徑40?60cm的水泥土攪拌樁在土體上部容易發(fā)生斷樁缺陷,也證實(shí)了以上結(jié)論。
[0004]針對(duì)水泥土樁上述的缺點(diǎn),出現(xiàn)了很多新型結(jié)構(gòu)。例如(中國(guó)專利CN1322204C),預(yù)制勁芯水泥土樁及其施工方法,在水泥土樁中設(shè)置了勁芯樁來(lái)提高水泥土樁的強(qiáng)度。此項(xiàng)發(fā)明存在的不足為:采用預(yù)制勁芯樁成本較高喪失了水泥土樁成本低的優(yōu)勢(shì),且難以保證勁芯樁的垂直和居中。
[0005]鑒于此,為了發(fā)揮水泥土樁成本較低的優(yōu)勢(shì)前提下提高水泥土樁抗壓強(qiáng)度,亟待發(fā)明一種簡(jiǎn)單有效加強(qiáng)水泥土強(qiáng)度提高水泥土樁承載力的新型水泥土樁。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種有效提高了其抗壓強(qiáng)度,承載力明顯提高的約束增強(qiáng)水泥土樁。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0008]這種約束增強(qiáng)水泥土樁,在水泥土樁樁周設(shè)置筒形約束體,筒形約束體上部采用碳纖維布袋,下部采用土工格柵,筒形約束體底部與預(yù)制環(huán)形樁尖連接,水泥土樁底部還設(shè)計(jì)有樁底擴(kuò)大端,樁頂補(bǔ)漿形成樁頂回灌區(qū)。
[0009]作為優(yōu)選:所述的筒形約束體上部碳纖維布袋與下部土工格柵采用綁扎或縫合連接。
[0010]作為優(yōu)選:所述的預(yù)制環(huán)形樁尖上部設(shè)置環(huán)形連接鋼筋,筒形約束體下部的可以與連接鋼筋綁扎,使筒形約束體與預(yù)制環(huán)形樁尖牢固連接。
[0011]作為優(yōu)選:所述預(yù)制環(huán)形樁尖外側(cè)對(duì)應(yīng)壓桿位置沿樁周均勻設(shè)置三到四個(gè)壓桿槽。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013](I)在水泥土樁外側(cè)設(shè)置了筒形約束體,產(chǎn)生了約束效應(yīng)有效提高了水泥土樁的抗壓強(qiáng)度,提高了承載力。
[0014](2)由于水泥土樁破壞點(diǎn)通常在樁身上部,固筒形約束體的上部采用了碳纖維布袋,加強(qiáng)了樁身上半部分的加固效果。
[0015](3)預(yù)制環(huán)形樁尖上部設(shè)置環(huán)形連接鋼筋,方便與筒形約束體綁扎連接。
[0016](4)在樁底設(shè)置了擴(kuò)大端,有效增強(qiáng)了樁體的承載能力。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明約束增強(qiáng)水泥土樁結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖2是預(yù)制環(huán)形樁尖立體圖;
[0019]圖3是預(yù)制環(huán)形樁尖俯視圖;
[0020]圖4是預(yù)制環(huán)形樁尖橫截面示意圖;
[0021]附圖標(biāo)記說(shuō)明:水泥土樁1,筒形約束體2,碳纖維布袋3,土工格柵4,樁底擴(kuò)大端5,樁頂回灌區(qū)6,預(yù)制環(huán)形樁尖7,壓桿槽8,連接鋼筋9。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。雖然本實(shí)用新型將結(jié)合較佳實(shí)施例進(jìn)行描述,但應(yīng)知道,并不表示本實(shí)用新型限制在所述實(shí)施例中。相反,本實(shí)用新型將涵蓋可包含在有附后權(quán)利要求書限定的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的替換物、改進(jìn)型和等同物。
[0023]鋼筋的焊接施工技術(shù)要求,水泥土的配合比及施工技術(shù)要求,筒形約束體和環(huán)形連接鋼筋的綁扎施工技術(shù)要求等,本方式不再累述,重點(diǎn)闡述本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。
[0024]本實(shí)施例的約束增強(qiáng)水泥土樁,在水泥土樁樁周設(shè)置筒形約束體2,筒形約束體2上部采用碳纖維布袋3,下部采用土工格柵4,筒形約束體2底部與預(yù)制環(huán)形樁尖7連接。
[0025]筒形約束體2的上部采用碳纖維布材料,其強(qiáng)度大比重輕,對(duì)樁身起到很好的加固效果,筒形約束體下部采用土工格柵4,也能對(duì)樁身起到較好的加固作用,筒形約束體2的上部和下部采用綁扎或者縫合的方式連接。
[0026]預(yù)制環(huán)形樁尖7上部會(huì)設(shè)置環(huán)形連接鋼筋9,筒形約束體2下部的土工格柵和高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)可以與環(huán)形連接鋼筋9綁扎,使筒形約束體2與預(yù)制環(huán)形樁尖7牢固連接,同時(shí)在預(yù)制環(huán)形樁尖7外側(cè)沿樁周均勻設(shè)置3-4個(gè)壓桿槽8。
[0027]圖1是本發(fā)明約束增強(qiáng)水泥土樁結(jié)構(gòu)示意圖,圖2?圖4是預(yù)制環(huán)形樁尖結(jié)構(gòu)示意。參照?qǐng)D1?圖2所示的植筋水泥土樁,由水泥土樁1,筒形約束體2、預(yù)制環(huán)形樁尖7和樁端擴(kuò)大端5和樁頂回灌區(qū)6組成。
[0028]筒形約束體2上部采用碳纖維布袋3,碳纖維布袋3強(qiáng)度高比重輕,力學(xué)性能好,拉伸強(qiáng)度為3.3GPa,彈性模量為230GPa,伸長(zhǎng)率為1.52%。筒形約束體下部采用土工格柵4,采用聚丙烯、聚氯乙烯等高等聚合物經(jīng)熱塑而成斷裂強(qiáng)度為25KN/m,斷裂伸長(zhǎng)率為3%。筒形約束體上部和下部采用縫合或者綁扎的方式牢固連接。
[0029]在傳統(tǒng)水泥土樁的施工設(shè)備基礎(chǔ)上外帶3-4根壓桿其直徑為30mm,采用強(qiáng)度等級(jí)為Q345的鋼材制成。
[0030]如圖2?圖4所示,預(yù)制環(huán)形樁尖7上方沿圓周均勻埋入4根豎向鋼筋,伸出長(zhǎng)度為50mm上方焊接環(huán)形連接鋼筋9,鋼筋強(qiáng)度為Q235,同時(shí)在環(huán)形樁尖7外側(cè)對(duì)應(yīng)壓桿10的位置沿樁周均勻設(shè)置4個(gè)壓桿槽8,直徑略大于壓桿10直徑,深度為40mm。
[0031]筒形約束體2下部的土工格柵4與環(huán)形連接鋼筋9綁扎在一起,使兩者牢固連接。
【權(quán)利要求】
1.一種約束增強(qiáng)水泥土樁,其特征在于:在水泥土樁(1)樁周設(shè)置筒形約束體(2),筒形約束體(2)上部采用碳纖維布袋(3),下部采用土工格柵(4),筒形約束體(2)底部與預(yù)制環(huán)形樁尖(7)連接,水泥土樁(1)底部還設(shè)計(jì)有樁底擴(kuò)大端(5),樁頂補(bǔ)漿形成樁頂回灌區(qū)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的約束增強(qiáng)水泥土樁,其特征在于:所述的筒形約束體(2)上部碳纖維布袋(3)與下部土工格柵(4)采用綁扎或縫合連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的約束增強(qiáng)水泥土樁,其特征在于:所述的預(yù)制環(huán)形樁尖(7)上部設(shè)置環(huán)形連接鋼筋(9),筒形約束體(2)下部的可以與連接鋼筋(9)綁扎,使筒形約束體(2)與預(yù)制環(huán)形樁尖(7)牢固連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的約束增強(qiáng)水泥土樁,其特征在于:所述預(yù)制環(huán)形樁尖(7)外側(cè)對(duì)應(yīng)壓桿位置沿樁周均勻設(shè)置三到四個(gè)壓桿槽(8)。
【文檔編號(hào)】E02D5/44GK204174609SQ201420576227
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】關(guān)玉峰, 李紹中, 梁高峰, 張春華, 顧廣海 申請(qǐng)人:安徽天筑建設(shè)(集團(tuán))有限公司