[发明专利]钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩的制造方法及其桩和施工设备

说明书

本发明涉及建筑基础领域，尤其是涉及建筑基础钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩的制造方法及其桩和施工设备。

目前，公知的建筑桩基以钢筋混凝土为桩身材料的预制桩，钻孔桩在软土地基，因土层的侧摩阻力和端承力值小，单桩承载力不高，纵使桩身材料强度很高，也无法发挥而浪费，提高了工程造价。而以水泥土为桩身材料的搅拌桩却因自身抗压强度低，只能用于地基处理，不能成为承重桩基。

本发明的目的是提供一种钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩的制造方法及其桩和施工设备，能提高桩在软土地基中的承载力，降低工程造价，施工方便，无泥浆污染，桩的质量稳定等优点。

为了达到上述目的，根据本发明钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩的原理是抗压强度高的钢筋混凝土劲芯作为主受力骨架，而以价廉的外包水泥土体的较大侧面积和端承面产生较高的侧摩阻力和端承力，并能使劲芯与水泥土形成牢固的整体而协同工作，不发生滑移，当桩体受力时，桩顶荷载由所述劲芯有效地传递给水泥土，水泥土又能将荷载有效地传递给桩周及桩底土，桩的计算直径为桩的外包直径。根据上述原理，该发明的制造方法其特征在于先由钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩机的搅拌杆将水泥乳浆从搅拌杆喷口以高压喷入地基并强行与原土搅拌，自地面徐徐往下，直至预定深度，然后将搅拌杆自下而上边喷浆搅拌边提至地面而形成一浆状水泥土柱移动桩机，使沉桩中心对准搅拌中心，吊起作为劲芯的钢筋混凝土预制桩，安装于沉桩设备下，由沉桩设备将其插入水泥土中央，待水泥土结硬后即成钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩。

本发明所述的钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩其特征在于以钢筋混凝土预制桩为劲芯，而以水泥土为外桩身，形成牢固结合为一体的共同受力的复合桩。

本发明的施工设备为钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩机，其特征在于以钢轨或走管行走，其上支架有钢结构的桩机底盐，底盘上安装有控制箱、升降搅拌系统的双筒卷扬机、提升沉桩设备的卷扬机及移动桩机的卷扬机、提升桩机立柱的卷扬机，桩机立柱采用塔式则不需钢管支撑，如采用柱式立柱则需配2-4根斜撑和竖起立柱所需的升架支撑，立柱上一侧挂搅拌动力头，一侧挂沉桩设备，搅拌动力头下接导流器，导流器连着高压胶管与搅拌杆，搅拌杆下端焊有搅拌叶，高压胶管另一头连着压浆泵，压浆泵另一头连着拌浆桶；所述的沉桩设备为打桩锤或振动锤或重锤或绳索静压装置。

本发明的  复合  桩与现有钢筋混凝土预制桩、钻孔桩相比，具有如下显著优点：在软土地基能提高单桩承载力、降低工程造价、无污染和桩身质量稳定、尤其适合于我国软土地基的城市的建设；本发明的施工设备具有一机双功能，省工增效，施工精度高。

附图的图面说明如下：

图1为本发明的实施例的桩的剖面示意图(a)和平面示意图(b)。

图2为本发明的实施例使用的钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩机侧视示意图(a)和正视示意图(b)。

图3为本发明的实施例的钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩机立体示意图。

本发明的一个实施例参见图1、图2、图3，首先由工厂化生产出上断面0.3×0.3m²下断面0.15×0.15m²，长15m分上节8m、下节7m的钢筋混凝土预制桩(2)，待该预制桩(2)强度达到后，将钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩机在桩基工程的场地上就位，先铺好走管(10)，上面安装好桩机底盘(9)，在底盘(9)上安装双筒卷扬机(7)、卷扬机(6)、控制箱(8)、竖架支撑(12)，在桩机底盘(9)前方地上拼装柱式立柱(3)，立柱(3)一端接在底盘(9)上，用卷扬机(11)通过竖架支撑(15)将立柱(3)竖在底盘(9)上，并用斜撑(5)固定。在立柱(3)上挂搅拌动力头(4)、搅拌杆(12)，搅拌杆(12)下端焊有搅拌叶(13)，搅拌杆(12)上端连有导流器(19)，导流器(19)另一端连高压胶管(18)，高压胶管(18)连着压浆泵(17)，压浆泵(17)连着拌浆桶(16)。在立柱(3)另一侧挂沉桩设备，如振动锤(20)，设备安装完毕。

施工开始，接上电源，由控制箱(8)启动电源，使搅拌动力头(4)带动搅拌杆(12)和搅拌叶(13)在土层中注水预搅到预定深度，再由拌浆桶(16)将水泥乳浆送入压浆泵(17)，再经高压胶管(18)，导流器(19)从搅拌杆(12)的喷口(14)喷入地基中，与原地土强行搅拌，边搅拌边提升到地面，为了搅拌均匀，可再次注浆复搅，形成φ0.8m柱形浆状水泥土体(1)，启动卷扬机(6)，移动桩架，使沉桩中心对准搅拌中心，将预制桩(2)吊装于沉桩设备振动锤(20)下，由沉桩的振动锤(20)将预制桩(2)插入水泥土(1)中央，待水泥土(1)结硬即成钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩。