專利名稱：一種擴底/徑灌注樁成型方法及其樁具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管內(nèi)投料，能在成樁過程中根據(jù)需要擴大樁底和/或樁身的沉管灌注樁成型方法及其樁具。
擴大樁身(徑)任意部位和/或樁底部，可以提高樁的承載能力，充分發(fā)揮樁單位體積載荷，節(jié)約樁基礎(chǔ)成本?，F(xiàn)有的擴徑沉管樁具，如夯擴樁具，它有底端開口的外樁管和同形底端封閉的內(nèi)樁管組成，不僅樁具制造成本高，而且施工操作復(fù)雜，擴徑投料，需將內(nèi)樁管拔出，麻煩、費事，筑樁工效低。一般只適宜樁底部擴徑，而且擴徑料一般只宜一次全部投入振打，擴徑效果差。
中國專利89217296，7所公開的一種改進活瓣樁具，如

圖1，利用單根樁管及底部可開合的活瓣，達(dá)到開啟灌料閉合(壓料)擴徑，雖省略了一根內(nèi)樁管，而且能夠在樁身任意部位擴徑。其不足之處是在壓料擴徑時，各活動瓣片的閉合是借助樁管下壓時，端部活動瓣片背側(cè)斜面所受到的阻力，由于瓣片多，閉合時，容易因筑樁料(如石子)卡夾或閉合不一致性，不能達(dá)到完全有效閉合封閉樁管(口)，且又不易被發(fā)現(xiàn)和排除，以致發(fā)生噴漿(料)，影響擴徑效果;呈尖錐形的樁尖，擴徑效果也欠佳。其次，活瓣片開啟不徹底，以及內(nèi)突的閉合限位塊的存在，在起管如筑造鋼筋混凝土樁時，極易勾掛鋼筋籠影響成樁質(zhì)量。另外，各活瓣片閉合不一致性，易造成瓣片交錯，振打擴徑時容易損壞活瓣片。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠在成樁過程中視需要擴大樁身任意部位，而且在擴徑時管端部能夠達(dá)到有效閉合，在起管筑樁時，不勾掛鋼筋籠，可保證擴徑效果和成樁質(zhì)量的新型沉管樁具。
發(fā)明的另一目的在于提供一種用于筑造高質(zhì)量的擴底和/或擴徑樁的成型方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基本構(gòu)思是在樁具端(底)部設(shè)置一活動蓋板，并使樁具(至少其端頭部)有一個相對于樁具內(nèi)孔(至少為端頭部內(nèi)孔)足夠大的截面，以保證蓋板的靈活啟、閉。具體說，本發(fā)明樁具包括樁管，其特征在于所述樁管至少其一端有一擴大的頭部和至少鉸接一個能夠封閉管口的活動蓋板，以及連接關(guān)閉所說蓋板的牽引機構(gòu)，所述頭部必要時至少其鉸接蓋板軸向?qū)挾却笥诜忾]蓋板依鉸軸轉(zhuǎn)動的最大寬度。
本發(fā)明樁管(內(nèi)和/或外)可以為任意幾何截面，活動蓋板由活動鉸鉸接在樁管/或擴大頭部端部，繞鉸軸轉(zhuǎn)動，開或封閉管口。蓋板可以是一塊，也可以是多塊，其中尤以一塊為優(yōu)，主要用于封閉樁管內(nèi)端口，成孔進管和振壓擴大樁徑。其周邊所圍截面最好略大于樁管內(nèi)截面，使封閉管口時依樁管壁厚阻擋定位蓋板，不使其因振沖而反向開啟。牽引機構(gòu)是幫助提起，關(guān)閉開啟的蓋板，并使之保持閉合，同時也可間接顯示活動蓋板關(guān)閉情況，以保證蓋板的有效關(guān)閉。牽引機構(gòu)可以是軟體牽引繩，如鋼絲繩、鋼筋、鏈條等或其他類似牽引、提起裝置，其一端被固定在蓋板上，另一端沿樁管(內(nèi)或外)上升至上端部。所述至少其一端有一擴大頭部的樁管，所說擴大是指樁管外截面較其內(nèi)孔和/或封閉蓋板為大，確切地說是足夠大，它可以是整個樁管外截面相對于內(nèi)孔為大，如內(nèi)孔為圓形或三角形的正方柱樁管，還可以是僅只在樁管端或近端部外截面相對于內(nèi)孔為大。主要是能夠在鉆進的土層中造成一個足以使蓋板靈活和/或完全開啟(下垂)的空間，其截面形狀可以與樁管或內(nèi)孔同形，也可是異形，在筑造如鋼筋混凝土樁時，至少應(yīng)使其鉸接蓋板軸向?qū)挾却笥诜忾]蓋板依鉸軸轉(zhuǎn)動的最大寬度，以保證蓋在土層孔中完全(垂直)開啟，不使其因蓋板開啟不充分而托、勾鋼筋籠。其中一種較好的做法，為在如圓形樁管末端外部套接一個正矩形或拱形(切去兩只角)套管。在一些灌筑如砂、碎石、粉煤灰等無鋼筋籠樁時，樁管末端頭部截面只要能造成蓋板的靈活開啟也可。
擴底和/或徑樁的成型方法，為將上述樁具深至所需設(shè)計最終深度和或所需擴徑外，在樁管露出地表端灌入所需擴徑(大)料，適當(dāng)提(拔)起樁具使擴徑料的部分或全部從樁具底部下垂開啟的蓋板處下落至所需擴徑孔部位，拉動牽引裝置，關(guān)閉所述蓋板，向下振打樁具擠壓樁料。在向土層進管時可以是單樁具(空管)進管，也可以是樁具管內(nèi)注有樁料進管。在向孔中灌料提起樁具時，一般其最大起升高度應(yīng)等于或小于樁具中擴徑料下落至孔中的實際最大高度，以防止縮徑或泥、水夾雜，影響成樁質(zhì)量。擴底或擴大樁身某一部位時，所需擴徑料可一次全部灌入孔中擠壓，也可分次灌入分次擠壓，其中尤以后者的擴徑效果為好。
下面結(jié)合附圖和實施例的描述，進一步說明本發(fā)明。
圖一為已有技術(shù)改進活瓣樁具示意圖。
圖二為本發(fā)明實施例的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖三為圖二俯視圖。
圖四為圖二蓋板開啟狀態(tài)示意圖。
圖五為另一種牽引機構(gòu)示意圖。
圖六為擴底過程示意圖。
圖七為擴底后擴徑過程示意圖。
實施例一在圓柱形樁管1的底端部外側(cè)套接有一截面形狀為正矩形筒體2，樁管底端面在矩形一邊上(向)固定有活動鉸3和擋塊4，活動鉸鉸接一塊直徑略大于樁管內(nèi)孔的活動蓋板5。蓋板向下的一側(cè)有一錐形加厚部6，既增加了蓋板強度，又可減少樁具在土層中進管阻力，另外還可使蓋板在開啟后在擋塊4的阻擋限位，稍稍偏離下垂線，有利于牽引關(guān)閉蓋板。一鋼絲牽引繩7，一端固定在蓋板內(nèi)側(cè)，另一端沿樁管內(nèi)壁上升至樁管上端口。為保護牽引繩，減少摩擦和/或防止勾掛鋼筋籠，在樁管內(nèi)壁設(shè)有牽引繩護管9。為便于牽引關(guān)閉開啟的蓋板，在樁管近端部內(nèi)壁設(shè)置一伸出臂8，限位鋼絲繩，使之在蓋板開啟后牽引繩有一小傾角。
筑樁時，如圖六，進管(也可是在樁具中注有樁料時)至設(shè)計最終深度，向樁具一次(也可分次)注入擴徑料(如已注入可省略這一步)松開牽引繩，邊振動邊提起樁具，使擴徑料的部分(也可全部)灌到所需擴徑部位，拉動鋼絲牽引繩，關(guān)閉蓋板，如牽引繩未拉起原有長度，則說明蓋板未能完全關(guān)閉，可繼續(xù)邊振動邊拉動鋼絲繩，使蓋板完全關(guān)閉，下壓樁具，把注入土中的樁料擠(壓)向四周，形成第一次擴大。再振動并適當(dāng)提起樁具，向孔中灌入部分?jǐn)U徑料，關(guān)閉蓋板下壓樁具，重復(fù)幾次，直至把設(shè)計擴徑樁料全部壓入孔中。在(每次)提管，樁具提起高度應(yīng)小于或等于樁料下落至孔中實際高度，為確保做到，提管速度應(yīng)適當(dāng)控制。擴底后，如需擴徑，在提管灌料成樁至所需擴徑處如圖七，重復(fù)上述過程，可擴大樁身該部位直徑。多次擴徑，可形成葫蘆狀灌注樁。如需在上部安放鋼筋籠，則放置后，邊灌料邊振動提管，直至樁具提出地面。
實施例二如前述實施例，在多邊形樁管的內(nèi)邊設(shè)置一杠桿齒輪牽引件10，以代替鋼絲繩牽引關(guān)閉蓋板。
本發(fā)明由于至少在樁具底端設(shè)置擴大的頭部和活動蓋板，以及幫助關(guān)閉蓋板的牽引裝置，能使得在成樁過程中，在需要擴大樁身部位處，靈活開啟和封閉管口，并能及時反映關(guān)閉情況。因而較現(xiàn)有擴徑沉管樁具具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，擴徑效果好，又不勾掛鋼筋籠，成樁質(zhì)量高。本發(fā)明可廣泛用于各種現(xiàn)場灌注鋼筋混凝土、混凝土、砂、碎石、粉煤灰等樁的擴徑成樁。
權(quán)利要求
1.一種由樁管組成的樁具，其特征在于所述樁管至少其一端有一擴大的頭部和至少鉸接一個能夠封閉管口的活動蓋板，以及連接關(guān)閉所說蓋板的牽引機構(gòu)，所述頭部必要時至少其鉸接蓋板軸向?qū)挾却笥诜忾]蓋板依鉸軸轉(zhuǎn)動的最大寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述樁具，其特征在于所述頭部是一個截面為正矩形筒體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述樁具，其特征在于所述活動蓋板為一塊截面大于樁管內(nèi)截面而小于外截面的封口板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述樁具，其特征在于所述活動蓋板向下的一側(cè)有一錐形加厚部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述樁具，其特征在于所述牽引機構(gòu)為軟體牽引繩。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述樁具，其特征在于樁管內(nèi)壁有一牽引繩保護管。
7.一種擴底和/或徑樁成型方法，其特征在于包括將權(quán)利要求1所述樁具深至所需最終深度和/或所需擴徑處，從其上端灌入所需擴徑料，適當(dāng)提起樁具使擴徑料的部分或全部從樁具底部下垂開啟的蓋板處下落至所需擴徑部位，拉動牽引裝置，關(guān)閉所述蓋板，下壓樁具，擠壓擴徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述擴底和/或徑樁成型方法，其特征在于向孔中灌料提起樁具時，同時給樁具施加一個振動力，以幫助灌料順利進行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述擴底和/或徑樁成型方法，其特征在于向孔中灌料時，樁具提起的最大高度等于或小于樁具中擴徑料下落至孔中的實際最大高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述擴底和/或徑樁成型方法，其特征在于每個擴徑由二次以上灌料擠壓過程。
全文摘要
本發(fā)明所涉及的是一種由管內(nèi)投料能夠沿樁身長度方向擴大樁身某部位和/或樁底的沉管樁具及擴徑樁成型方法。其特征在于樁管至少其一端有一擴大的頭部和至少鉸接一個能夠封閉管口的活動蓋板，以及連接關(guān)閉所說蓋板的牽引機構(gòu)，以達(dá)到封閉蓋板的靈活、完全開啟和關(guān)閉。本發(fā)明較現(xiàn)有擴徑沉管樁具及擴徑樁成型方法，具有樁具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可實現(xiàn)樁身任意部位的擴徑，擴徑效果好，成樁質(zhì)量高?？蓮V泛用于各種現(xiàn)場灌注鋼筋混凝土、混凝土、砂、碎石、粉煤灰等樁的擴徑成樁。
文檔編號E02D5/44GK1064722SQ91106950
公開日1992年9月23日 申請日期1991年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月7日
發(fā)明者謝莘南 申請人:謝莘南