[发明专利]集成式管桩及其竖控器

说明书

本发明涉及桩基技术领域，公开了一种用于集成式管桩的竖控器；集成式管桩由一组预制混凝土构件和桩甲组成，预制混凝土构件包含桩条板、抗滑约束环、端压座，桩条板竖直环向布置在环形管桩的周边，端压座位于集成式管桩的底端，承受端阻力，在竖向和径向约束固定桩条板，抗滑约束环水平向设置在桩条板的上下拼接的位置并约束桩条板的竖向和径向位移，端压座上设置有竖控器，用于控制桩体在桩孔中的竖向位置。本发明公开的用于集成式管桩的竖控器技术，降低成本、方便施工、节能环保、提升质量、减少现场人工作业，具有显著的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及桩基技术领域，具体涉及集成式管桩及其竖控器。

背景技术

大直径桩，在建筑、桥梁及大型构筑物的基础中应用广泛，目前，施工方法多为现场成孔后，在桩孔内置入钢筋笼，现场浇筑混凝土。此种方法施工难度较大，而且难以保证混凝土的浇筑质量，施工速度也较慢，尤其在一些溶洞地区，混凝土凝固前极易流失到土（岩）洞里，造成质量事故。而对于一些大直径的抗拔桩，钢筋配置多，工程造价高。而且，大直径混凝土桩的芯部混凝土，基本上是多余无用的，这也造成材料的浪费。

现有的预制管桩，一般直径较小，且属于机械置入式施工，遇到岩层或较硬的土层，也难以适用。

这些不足，有改善和提高的必要性，而采用现场成孔技术，结合预制混凝土构件的使用，可以提供一种更好的解决办法。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供一种更节省成本和提高施工质量的新型桩基技术，即集成式管桩及其竖控器。

为达到上述目的，本发明的集成式管桩及其竖控器采用以下技术方案：

所述的集成式管桩，由预制的混凝土构件和现场制作的桩甲组成，预制的混凝土构件构成桩体，桩体包含桩条板、抗滑约束环、端压座，所述的桩条板设置为竖条状，竖向设置在环形桩体的周边；所述的抗滑约束环水平向设置，所述的桩条板在抗滑约束环内侧的竖向范围内拼接，所述的抗滑约束环外包桩体且约束桩条板的径向外移和竖向错动；所述的桩甲包覆在桩条板外部并被桩孔壁的土体包覆，桩甲传递所述的桩孔壁土体的正压力和摩阻力，所述的抗滑约束环阻止桩甲沿桩体的竖向滑动；所述的端压座设置在桩体的底部，端压座包括底板，用于承受管桩桩端压力和桩条板的竖向压力，底板上设置有竖控器，竖控器用于控制沉桩过程中桩体的竖向位置。

所述的桩条板具有内外两个板面（面积较大的面）和上下左右四个端面（面积较小的面），内板面朝向管桩的中心，外板面朝向桩孔壁土体，上下两个端面顶住抗滑约束环，或者上下两个端面直接顶住，内外两个板面为弧面或平面，桩条板具有设定的厚度，使得相邻的桩条板的左右端面自动阻止桩条板的径向内移；径向是指管桩的圆心向周边的半径方向，朝向中心移动称为内移，反之称为外移；当桩条板的内板面为弧面时，可以增加设置垂直于板面切面的肋板，肋板设置为水平向或竖向。

所述的抗滑约束环为水平向设置的环状构件，可以设置为整体，也可以设置为分段预制的弧段或直段拼装而成；所述的抗滑约束环的竖向断面可以为T形，也可以是矩形，当为矩形时，内侧面设置成上下两个坡面（即为五边形），与该坡面接触的桩条板的外板面也设置为坡面，抗滑约束环能有效阻止桩条板的竖向错动；所述的坡面为与竖向有一定夹角的面。

所述的抗滑约束环是一个多功能构件，可以约束桩条板的径向外移，也可以约束桩条板的竖向错动，又可以防止桩甲的竖向滑动，是整个集成式管桩安装、吊装过程中整体性的保证，也是集成式管桩可靠受力、有效工作的必不可少的构件和环节；桩孔壁土体的摩擦力传递给桩甲，桩甲传递给抗滑约束环，抗滑约束环传递给桩条板，桩条板传递给端压座。

由于所述的集成式管桩施工要先成孔，后置入管桩，管桩和桩孔壁土体间必然留有间隙，这使得管桩的桩侧摩阻力无法发挥，抗拔、抗压或抗水平荷载的效果大打折扣或不存在，所以本文所述的桩甲是必不可少、不可或缺的传力构件，没有桩甲，集成式管桩将无法有效发挥作用。