[实用新型]干取土灌注桩钢管护壁装置

说明书

本实用新型涉及土木建筑工程桩基础中干取土灌注桩的钢管护壁装置。

在土木建筑工程桩基础中非挤土型灌注桩用钻具成桩孔过程中，均须在桩孔中灌满泥浆，防止桩孔坍壁，成桩孔后，用小于桩孔的钢导管插入护壁泥浆的桩孔中，在导管上口灌入砼，置换出桩孔护壁泥浆后成桩。其缺陷是(1)桩孔底沉渣存在，使桩的端阻力大幅度下降；(2)桩身表面与土之间夹有薄层泥浆皮，影响桩的侧摩阻力发挥；(3)导管内灌入砼置换出桩孔护壁泥浆的水下施工，质量难以保证。

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷面提供一种能有效发挥桩的端阻力和侧摩阻力、能保证可靠的桩身砼质量、大幅度提高桩承载力的护壁装置。

本实用新型解决的技术方案是：其构思在于改变现有技术的泥浆护壁而采用至少一节与桩径和桩长相同的护壁钢管。

所述的护壁钢管，两端为平端或两端具有可分段接长的连接机构。将该钢管压入土中代替桩孔护壁泥浆，用取土装置取出进入钢管内的土体，分段接长，分段取土，直至设计桩长，在钢管内清除余土，置入钢筋骨架，灌入砼，拔出钢管成桩。

本实用新型的优点是可有效地发挥桩的端阻力和侧摩阻力，有可靠的桩身砼质量，并可对桩端进行扩底和嵌入岩层，能大幅度提高桩的承载力，可降低工程成本8～30％。

附图说明。

图1为本实用新型上段钢管与下段钢管接口侧视图。

图2为图1的A-A剖视图(上段钢管下沉状态)。

图3为图1的A-A剖视图(上段钢管上拔状态)。

图4为图1的B-B剖视图。

图5为本实用新型成桩工艺顺序示意图。

下面结合附图对本实用新型实施例再作详细说明。

如图1-5所示，干取土灌注桩钢管护壁装置具有至少一节与桩径和桩长相同的护壁钢管(1)、(5)。

当桩基础浅，桩长在25米以内，一般桩机均具有拔管能力，可采用单节钢管施工，可减少接口工序和时间，此时的护壁钢管两端为平端。桩长35米左右可用二节钢管，35-50米可用三节或四节钢管，此时的护壁钢管两端具有分段接长的连接机构。

所述的连接机构包括焊固在上段钢管(1)下端的钢环(7)，钢环向下的延伸段上具有圆周均布的长方形通孔；下段钢管(5)的上端焊固具有槽口(9)的钢板(8)，该钢板上具有圆周均布的通孔，钢环插装在槽口中，带有肩胛的多个钢销(3)销入钢板和钢环的通孔中，与钢板饺接的止退板(2)挡住钢销扣接在钢板搭扣(6)上并用铁丝扎接，防止钢销退出。钢销的数量视钢管直径而定，当钢管直径为0.6-0.8米时，用均分4个钢销，当钢管直径大于0.8米时，用均分6个钢销。

为了顺利将上段钢管插入下段钢管槽口，在每个钢销两侧的钢环上设有焊固的限位件(4)。

护壁钢管可由一般静压桩机实施施工，适用于深厚软土地层和高重建(构)筑物桩基础。每级钢管接口处因上段钢管的钢环上有长方形通孔，与下段钢板的通孔具有15厘米的垂直移动距离，即上下段余留15厘米位移距离，使拔动上段钢管上升15厘米后才带动下段钢管。拔动上段时，钢管外周与土的静止侧摩阻力为1qs，拔动位移15厘米即由静摩阻力转化为动侧摩阻力，此时的侧摩阻力降低到0.2qs左右，侧摩阻力可降80％，带动下段钢管时的上拔阻力(0.2+1)qs。长桩和超长桩用n段钢管接长，有n-1个接口，即有(n-1)×15厘米上拔位移后才能带动最下段钢管，总的拔管阻力[(n-1)×0.2+1]qs，使拔出钢管的阻力大大下降，在(n-1)15厘米上拔位移范围内可采用多次上拔和下沉，克服钢管外周与土体的侧摩阻力，使拔管阻力进一步减小。上下段钢管接口处搭接长度还可隔离管周土体进入管内，保证桩体砼质量，适应长桩和超长桩施工，图2为上段钢管下沉状态，图3为上段钢管上拔状态。

本实用新型成桩工艺顺序如图5所示：a．设计桩位清除杂填土；b．桩机就位，准备压入钢管；c．沉入与设计桩径相同的钢管，土体进入钢管内；d．用取土器取出管内干土至管底接长上段钢管并用钢销连接；e．将接长后的钢管沉入，土体再次进入钢管；f．用取土器再将管内干土取出至管底，直至设计桩长，清除残留余土；g．在钢管内置入钢筋骨架(10)，灌入砼(11)后，拔出护壁钢管(1)、(5)即成桩。

由于钢管内全部土体取出，可以在管底进行扩底或嵌岩施工，提高桩的承载力。如桩端持力层为砂性土，可采用桩端夯扩，若特力层为粘性土而且管径大于或等于0.8米，可配合人工挖扩，为桩端须嵌岩施工，可采用劈石锤在钢管内破碎岩体，用冲抓取出碎块或配合人工清除等，使桩的承载力大幅度提高，具有质量可靠、质量检测直观、施工方便、工效高、无挤土、无泥浆污染、低噪音等优点，与相同桩径钻孔灌注桩相比，工程造价可降低8-30％，可广泛应用在土木建筑工程建(构)筑物桩基础工程中。