[发明专利]一种扩底/径灌注桩成型方法及其桩具

说明书

本发明涉及一种管内投料，能在成桩过程中根据需要扩大桩底和/或桩身的沉管灌注桩成型方法及其桩具。

扩大桩身（径）任意部位和/或桩底部，可以提高桩的承载能力，充分发挥桩单位体积载荷，节约桩基础成本。现有的扩径沉管桩具，如夯扩桩具，它有底端开口的外桩管和同形底端封闭的内桩管组成，不仅桩具制造成本高，而且施工操作复杂，扩径投料，需将内桩管拔出，麻烦、费事，筑桩工效低。一般只适宜桩底部扩径，而且扩径料一般只宜一次全部投入振打，扩径效果差。

中国专利89217296，7所公开的一种改进活瓣桩具，如图1，利用单根桩管及底部可开合的活瓣，达到开启灌料闭合（压料）扩径，虽省略了一根内桩管，而且能够在桩身任意部位扩径。其不足之处是在压料扩径时，各活动瓣片的闭合是借助桩管下压时，端部活动瓣片背侧斜面所受到的阻力，由于瓣片多，闭合时，容易因筑桩料（如石子）卡夹或闭合不一致性，不能达到完全有效闭合封闭桩管（口），且又不易被发现和排除，以致发生喷浆（料），影响扩径效果;呈尖锥形的桩尖，扩径效果也欠佳。其次，活瓣片开启不彻底，以及内突的闭合限位块的存在，在起管如筑造钢筋混凝土桩时，极易勾挂钢筋笼影响成桩质量。另外，各活瓣片闭合不一致性，易造成瓣片交错，振打扩径时容易损坏活瓣片。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单，操作方便，能够在成桩过程中视需要扩大桩身任意部位，而且在扩径时管端部能够达到有效闭合，在起管筑桩时，不勾挂钢筋笼，可保证扩径效果和成桩质量的新型沉管桩具。

发明的另一目的在于提供一种用于筑造高质量的扩底和/或扩径桩的成型方法。

为实现上述目的，本发明的基本构思是在桩具端（底）部设置一活动盖板，并使桩具（至少其端头部）有一个相对于桩具内孔（至少为端头部内孔）足够大的截面，以保证盖板的灵活启、闭。具体说，本发明桩具包括桩管，其特征在于所述桩管至少其一端有一扩大的头部和至少铰接一个能够封闭管口的活动盖板，以及连接关闭所说盖板的牵引机构，所述头部必要时至少其铰接盖板轴向宽度大于封闭盖板依铰轴转动的最大宽度。

本发明桩管（内和/或外）可以为任意几何截面，活动盖板由活动铰铰接在桩管/或扩大头部端部，绕铰轴转动，开或封闭管口。盖板可以是一块，也可以是多块，其中尤以一块为优，主要用于封闭桩管内端口，成孔进管和振压扩大桩径。其周边所围截面最好略大于桩管内截面，使封闭管口时依桩管壁厚阻挡定位盖板，不使其因振冲而反向开启。牵引机构是帮助提起，关闭开启的盖板，并使之保持闭合，同时也可间接显示活动盖板关闭情况，以保证盖板的有效关闭。牵引机构可以是软体牵引绳，如钢丝绳、钢筋、链条等或其他类似牵引、提起装置，其一端被固定在盖板上，另一端沿桩管（内或外）上升至上端部。所述至少其一端有一扩大头部的桩管，所说扩大是指桩管外截面较其内孔和/或封闭盖板为大，确切地说是足够大，它可以是整个桩管外截面相对于内孔为大，如内孔为圆形或三角形的正方柱桩管，还可以是仅只在桩管端或近端部外截面相对于内孔为大。主要是能够在钻进的土层中造成一个足以使盖板灵活和/或完全开启（下垂）的空间，其截面形状可以与桩管或内孔同形，也可是异形，在筑造如钢筋混凝土桩时，至少应使其铰接盖板轴向宽度大于封闭盖板依铰轴转动的最大宽度，以保证盖在土层孔中完全（垂直）开启，不使其因盖板开启不充分而托、勾钢筋笼。其中一种较好的做法，为在如圆形桩管末端外部套接一个正矩形或拱形（切去两只角）套管。在一些灌筑如砂、碎石、粉煤灰等无钢筋笼桩时，桩管末端头部截面只要能造成盖板的灵活开启也可。

扩底和/或径桩的成型方法，为将上述桩具深至所需设计最终深度和或所需扩径外，在桩管露出地表端灌入所需扩径（大）料，适当提（拔）起桩具使扩径料的部分或全部从桩具底部下垂开启的盖板处下落至所需扩径孔部位，拉动牵引装置，关闭所述盖板，向下振打桩具挤压桩料。在向土层进管时可以是单桩具（空管）进管，也可以是桩具管内注有桩料进管。在向孔中灌料提起桩具时，一般其最大起升高度应等于或小于桩具中扩径料下落至孔中的实际最大高度，以防止缩径或泥、水夹杂，影响成桩质量。扩底或扩大桩身某一部位时，所需扩径料可一次全部灌入孔中挤压，也可分次灌入分次挤压，其中尤以后者的扩径效果为好。

下面结合附图和实施例的描述，进一步说明本发明。

图一为已有技术改进活瓣桩具示意图。

图二为本发明实施例的一种结构示意图。

图三为图二俯视图。

图四为图二盖板开启状态示意图。

图五为另一种牵引机构示意图。