[发明专利]实心空心一体桩、成桩装置及其成桩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种现浇混凝土桩、成桩装置及其成桩方法，特别是涉及一种大直径有筋的现浇混凝土实心空心一体桩、成桩装置及其成桩工法。

背景技术

随着我国改革开放的不断深入，我国经济建设平稳快速发展，尤其沿海地区经济发展取得了举世瞩目的成就。众所周知，土地资源是保证经济发展的重要基础，伴随着经济的快速发展，建设用地日益紧张，向海涂要土地，已成为沿海经济发达地区的共识，另外房屋建设的基坑围护及地基处理数量也急剧增加，要求也越来越高，但在以往的围涂造地工程中的堆石围堤法，需要大量开采和使用石料，对周边环境造成不利的影响，且因围堤结构断面大、浪费大量土地，另外采用钻孔灌注桩作为主要的抗弯构件以及采用普通的增强体组成复合地基，钻孔灌注桩在长期的施工中产生大量的泥浆，以往的技术具有环境污染大、施工周期长、工程造价高等缺点。

中国专利公开号CN1245849A，公开了一种干作业复合灌注桩，其桩体是由环形搅拌机搅拌而成的水泥土截水封闭套筒、套筒内的钢筋笼和与套筒筑在一起的混凝土芯桩组成，水泥土截水封闭套筒的下底加宽加厚，形成封闭扩大底，其先利用环形搅拌机于成桩装置压力注浆、搅拌制成一水泥土截水封闭套筒，至少5天后再用螺旋钻机或旋挖钻机或抓斗钻机在套筒中实行干作业取土成孔，然后在钻孔中放置钢筋笼、浇灌混凝土，形成干作业复合灌注桩。在上述成桩过程中，浪费大量水资源和混凝土，工序复杂且成桩周期较长。

中国专利公开号CN101684650A，公开了一种大直径现浇混凝土薄壁齿形筒桩、成桩装置以及成桩工法，该发明利用专用机械设备在地基中形成大直径齿形筒孔，然后在筒孔中配置钢筋并就地灌注混凝土而成型的薄壁齿形筒桩，该齿形筒桩承载力比实心桩要弱，在需要大承载力的情况下不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实心空心一体桩，以解决背景技术中存在的浪费混凝土和承载力弱的问题。

为了实现上述目的，本发明实心空心一体桩的技术方案是：一种实心空心一体桩，包括柱状的桩体，所述桩体的上部为实心，下部为空心，所述实心部分与空心部分为同轴。设计成上部实心、下部空心这样的桩体结构，实现了上部实心能够满足桩体的承载力，同时满足承载力要求的情况下将下部设计成空心，能够节省混凝土。

本发明实心空心一体桩的优点是：既节省了混凝土又提高了承载力。

本发明的另外一个目的在于提供一种用于制造上述实心空心一体桩的成桩装置。

为了实现上述目的，该成桩装置的技术方案是：一种成桩装置，包括筒状的护筒，该护筒内设有可活动插入的外钢管，该外钢管内设有可活动插入该外钢管的筒状提土器。采用以上护筒、外钢管以及将外钢管内的土取出的提土器，先利用高频振动锤将护筒打入预定深度土层，再将外钢管与提土器一起打入护筒，外钢管和提土器的长度小于护筒的长度，然后再一起提起外钢管和提土器，最后提起护筒，这样的成桩装置不仅结构简单，而且大大提高了施工速度、节约了水资源。

作为优选，所述成桩装置的底部设有桩尖，该桩尖为底部呈尖形的环形体。桩尖为混凝土预制件或拼装而成的结构件，桩尖的底部设计成尖形，这样在成桩装置沉入土中的过程中，能够减小阻力，排土更加快速方便，在拔起成桩装置的时候，该桩尖由于自重及受泥土的作用而自动脱离成桩装置，并与之后浇灌的混凝土一起形成桩体。

作为优选，所述提土器包括筒状的内钢管，该内钢管内腰部的位置设有至少一个垂直于其轴线的环形板，该环形板设有将其中分的隔板，该隔板宽度方向的两侧分别铰接有半圆形翻板，所述两块半圆形翻板拼接起来构成的圆形的直径与内钢管的内径相适配，且两块半圆形翻板位于环形板的上侧。这样的结构在成桩装置沉入土中的过程中，两块翻板受到泥土的阻力处于竖直的状态，不会阻挡泥土进入成桩装置，而在拔起提土器的时候，两块翻板受到泥土自重作用会向两侧打开直至压靠在环形板上，这样就封闭了提土器的底部，从而把泥土带出，另外在内钢管的腰部位置装设隔板，则能够形成上部实心下部空心的桩体。

该成桩装置的有益效果是：施工时把成桩装置打入设计土层，然后在外钢管和内钢管之间加入钢筋笼，并灌入混凝土，之后边振动边拔出外钢管和提土器，最后拔出护筒即可成桩，加快了施工周期，而且不需要消耗洁净水。

本发明的目的还在于提供一种实现上述实心空心一体桩的成桩方法。

为了实现上述目的，该成桩方法的技术方案是：一种实现实心空心一体桩的成桩方法，包括以下步骤：

① 在护筒的顶部利用夹持器与振动锤固定连接，将护筒竖立置于施工位置并在振动锤上施压，使护筒沉至设计深度的土层；