[发明专利]桩尖可回收的静压沉管桩装置及施工方法

说明书

本发明涉及桩尖可回收的静压沉管桩装置及施工方法，包括外套管，套接于外套管底部的内桩尖，内桩尖包含空心锥体桩尖、滑动承压块和滑动圆锥型钢管。压桩时静压桩机抱住外钢管向下压桩，外钢管通过桩靴将压力传导到滑动承压块上，进而带动整个桩尖向下移动，挤开土体沉入外钢管及桩尖；本发明结构简单，设计合理，通过设置外套管、内桩尖和连接件；通过滑动圆锥型钢管将内桩尖、滑动承压块和外套管作用力完美的传递，桩尖回收使挤土灌注桩的施工成本大量下降，不仅提高了桩基的承载力，还减少了泥浆对环境的污染。

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种桩尖可回收的静压沉管桩装置及施工方法。

背景技术

目前，各类工程中使用的桩基达数十种，根据施工工艺的不同，我国目前的主导桩型分为钻孔灌注桩、振动灌注桩、夯扩桩、人工挖孔桩、预应力管桩以及用于软基处理的各种柔性半柔性桩(如水泥搅拌桩与粉喷桩、高压旋喷桩、砂石桩或碎石桩)等。就目前使用的各类主导桩型而言，存在如下问题：

(1)钻孔灌注桩常出现诸如断桩、缩颈、离析夹泥等质量问题，造成工程隐患；施工工艺复杂，施工时间较长，劳动力投入大；固体废弃物量大，环境污染严重；孔底沉渣不易排出及泥浆护壁留下的桩侧泥皮，大大降低了灌注桩桩底反力与侧壁摩擦力，降低了桩基的承载力。

(2)预应力混凝土管桩施工尽管质量较好控制，但必须在工厂预制，桩的抗剪性能差，不适应做基坑围护桩，作为抗拔桩焊接性能和防腐性能难以保证，采用柴油锤环境污染大，噪音大，不适应城区施工。

(3)振动灌注桩和夯扩桩均属于承载力较小桩型，桩的截面面积小，承载力和抗剪切力较小，不适用基坑围护桩和高层房屋的主力桩型。

(4)人工挖孔桩适用直径大且桩深15米以内的桩型，由于存在安全隐患，和难以解决流泥、流砂问题在不少地区受到限制。

总之，以上各类桩基在桩基质量、对周围环境与建筑物的影响、施工安全性和工程造价等方面总存在这样或那样的问题。一般来讲，预制管桩或方桩施工方便，对环境污染少，成本较低，钻孔(旋挖)灌注桩型桩径大小调节简单，承载力可随桩径的增大而增大，但成本大，泥浆及土方外运对环境的污染较大。近年来，通过引进国外技术推出了全套管旋挖灌注桩和搓管冲抓取土灌注桩等，虽然解决了挤土和泥浆污染等问题，但这些设备价格高贵，施工成本极高，土方还必须外运，承载力与普通灌注桩没区别，综合功效也不高。

针对以上问题，故，有必要对其进行改进。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供桩基质量好、施工时对周围环境影响小、施工高效安全和工程造价低的桩尖可回收的静压沉管桩装置及施工方法。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：桩尖可回收的静压沉管桩装置，包括外套管，套接于外套管底部的桩尖机构；桩尖机构包含内桩尖、滑动承压块和手爪形钢管；其中，滑动承压块装配于内桩尖与外套管之间，内桩尖内套接有手爪形钢管；手爪形钢管底部连接滑动承压块，手爪形钢管上连接钢丝绳。

具体操作压桩时，静压桩机抱住外套(钢)管向下压桩，外钢管通过桩靴将压力传导到滑动承压块4上，进而带动整个桩尖向下移动，挤开土体沉入外套(钢)管及桩尖；当桩尖达到设计标高后，上提连接手爪形钢管的钢丝绳至限位钢板，使滑动承压块向内缩进到比钢管桩靴内径小时，继续上提钢丝绳使整个桩尖提出桩孔外，然后下放钢筋笼灌注混凝土(也可灌注砂石料)，最后拔出钢管成桩。

作为本发明的一种优选方案，所述内桩尖直径小于外套管内径，内桩尖为浇钢铸造的空心圆锥体。

作为本发明的一种优选方案，所述内桩尖与外套管之间的间隙单侧为2～10mm。

作为本发明的一种优选方案，所述手爪形钢管底部呈锥形倾斜部，该倾斜部的倾斜角度与内桩尖内壁的倾斜角度相一致。