專利名稱：一種防滲漏的空心樁的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防滲漏的空心樁，屬土木工程的樁技術領域。
現有的樁技術中，樁的作用是支承上部荷載并保證基礎不發生沉降，樁的承載力是由樁底端持力層的阻力和樁側摩擦阻力合成。到目前為止，所應用的空心樁，尤其是預制混凝土和預應力高強混凝土空心樁(如空心方樁、空心管樁、空心組合樁)的承載力(主要是后期承載力)不高，其原因就是混凝土樁體在制造、施工過程中產生有大量的新舊裂縫。混凝土樁體在制造時自身就存在有微小的舊裂縫，在打、壓樁機強大的沖擊壓力下促使這些微小的舊裂縫迅速擴大、展開和貫通，同時又產生了許多新裂縫，也產生了混凝土樁體與樁端頭聯接鋼板之間的新裂縫。地下水穿過貫通樁體的裂縫和樁芯(樁體內的空心)，在地下含水量不同的地層之間滲入滲出，造成了以下兩方面的缺陷第一，大部分空心樁的樁芯下部沒有密封，使進入樁芯的豐富地下水經過空心樁下部裂紋和孔洞流入樁底的持力層。而大多數持力層(如風化巖、殘積土)有遇水崩解軟化的巖土特性，大大降低了樁的樁端阻力甚至喪失樁端阻力，這是本實用新型人最近發現和驗證的問題。第二，樁的外壁比較光滑，由于從樁外壁滲出水的潤滑作用，造成樁體與周圍巖土體不能形成較高的樁側摩擦阻力。因此，現有的空心樁技術中，絕大部分空心樁應有的樁身高承載力得不到充分發揮和持久使用。
本實用新型的目的，是為了克服現有技術中空心樁承載力或后期承載力不高的缺點，提供一種承載力高的防滲漏的空心樁。
本實用新型的目的可以通過采取如下措施達到一種防滲漏的空心樁，包括樁體1，樁體1內設置帶空腔的樁芯2，其結構特點是樁體1的內壁或外壁設置有防水功能的密封層3，密封層3由剛性材料制成、柔性材料制成或由剛性材料和柔性材料復合而成，密封層3堵塞樁體1的裂紋和孔洞，阻止了水通過樁芯2進入樁體1之外軟化持力層和潤滑樁體外壁。
本實用新型的目的還可以通過采取如下措施達到密封層3沿樁長方向的長度至少相當于樁體1進入持力層的長度，根據持力層厚度和硬度不同，密封層長度在6米以內。
密封層3為剛性材料制成、設置在樁體1的外壁，剛性密封層3是金屬板，其上設有凸向樁體1的凸起8，用于增加與樁體1的結合力，其包裹樁體1外圍的周長小于樁體1端頭的外圍周長，用于減少金屬板在入土時的摩擦阻力。
密封層3為剛性材料制成、設置在樁體1的外壁，在剛性密封層3和樁體1之間還設置有柔性密封層4，用于提高防水密封效果。
樁體1設置至少兩個與樁芯2貫通的小孔道5，小孔道5由設置在樁體1內的管狀物體制成，或由設置在樁體1內的柱狀物體拔出后形成。
密封層3由鋼板制成、位于樁體1的外壁，樁體1外壁與剛性密封層3之間的柔性密封層4是由含有瀝青、塑料、樹脂、橡膠、油膏這五種材料其中一種或其中幾種的混合物或復合物構成。
密封層3位于樁體1的內壁上由易凝固的流質物構成，所述易凝固的流質物是含有水泥、水玻璃、石灰、膨脹性材料這四種材料其中一種或其中幾種的混合物或復合物。
樁體1為含有鋁酸鹽水泥或鐵鋁酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥的混凝土制成，利用這三種水泥具有的膨脹性能及在混凝土硬化過程中產生自應力，自身形成密封層，有效地減少樁體1自身微小舊裂縫的產生。
樁體1底端下的持力層中鉆、沖一豎孔6，在灌入流質物之前將鋼制骨架7放入樁芯2和豎孔6中再灌入流質物；用于防止樁體底端發生水平位移，破壞了凝固后的流質物的密封性能。
與現有空心樁技術相比，本實用新型具有如下突擊優點1、由于樁體1設置了密封層，密封層能有效阻止水通過樁芯2進入樁體1之外，保證了持力層不被水泡軟化和樁外壁不被潤滑，因此能充分和持久地發揮甚至增大空心樁應有的高承載力。
2、由于設置了樁體上的小孔道5，從小孔道5中流擠出的流質物能把樁周圍土體擠密固結，從而增大了樁側摩擦阻力，同時流質物充滿樁芯2后，亦增大了樁的豎向受壓橫截面積，增大了樁端阻力，從兩方面有效提高空心樁的承載力，起到一舉兩得的積極效果。
下面是結合附圖對本實用新型進行詳細描述
圖1是本實用新型實施例1的結構剖面圖圖2是本實用新型實施例2的結構剖面圖圖3是本實用新型實施例3的結構剖面圖圖4是本實用新型實施例4的結構剖面圖圖5是本實用新型實施例5的結構剖面圖圖6是本實用新型實施例6的結構剖面圖從
圖1可知，本實施例1包括樁體1，樁體1內設置帶空腔的樁芯2，樁體1的內壁設置有柔性密封層4，該柔性密封層4在樁體1下部的長度相當于樁體1進入持力層的長度，根據持力層硬度和厚度不同，一般柔性密封層4的長度在6米之內，該柔性密封層4是含有瀝青、塑料、樹脂、橡膠、油膏這五種材料其中一種或其中幾種的混合物或復合物，由于柔性密封層4具有彈性和延性，阻塞和封閉了樁體1下部因打、壓樁而產生的裂紋和孔洞、阻止了地下水通過樁芯2流入樁體1之外。
從圖2可知，本實施例2的特點是在樁體1打壓入地下后，清潔樁芯2，排出落入樁芯2內的雜物和泥槳，再用清水沖洗干凈、排凈積水，向樁芯2內灌入易凝固的流質混合和復合物形成剛性密封層3和柔性密封層4，剛性密封層3在柔性密封層4之下，其剛性密封層3是含有水泥、水玻璃、石灰、膨脹性材料這四種材料其中一種或其中幾種的混合物或復合物，其柔性密封層4是含有瀝青、塑料、樹脂、橡膠、油膏這五種材料其中一種或其中幾種的混合物或復合物，密封層凝固后，堵塞了樁體1下部因打、壓樁而產生的裂紋和孔洞。
從圖3可知，本實用新型實施例3的產品結構特點是樁體1上設置有均勻分布的、與樁芯2貫通的、由管狀物制成的(如鋼管、塑料管)小孔道5，小孔道5的大小、數量、位置隨不同的土質而定，本實施例3的制造方法如下樁體1進入土體后，清潔樁芯2，插入一比樁芯2截面積尺寸小的棒狀物(如塑料管、鋼管)，通過施加壓力將流質物灌入并充滿樁芯2，形成剛性密封層3，施加的壓漿壓力在30MPa之內，流質物材料采用同實施例2，灌入流質物的長度接近樁芯2的長度，流質物在壓力下既堵塞了樁體1下部因打壓樁而產生的裂紋和孔洞，又從小孔道5中流擠出與樁周圍土體固結。這樣既增大了樁側摩擦阻力又增大了樁的豎向受壓橫截面積和樁端阻力。
從圖4可知，本實用新型實施例4的特點是樁體1入土后，用鉆機或沖孔機的鉆、沖頭穿過樁芯2，在樁底端下持力層中鉆、沖一豎孔6，豎孔6在持力層中的深度在20倍豎孔6孔徑之內，清潔豎孔6和樁芯2，把制做好的鋼筋骨架7放入樁芯2和豎孔6中，其余工藝同實施例2或實施例3。這種工藝方法防止當樁底端進入持力層較淺時，樁端發生水平位移或撥出后造成密封層的密封失效。
從圖5可知，本實施例5包括樁體1，樁體1內設置帶空腔的樁芯2，樁體1是含有鋁酸鹽水泥或鐵鋁酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥的混凝土制造，這三種水泥具有膨脹性能，在混凝土硬化時產生自應力，自身形成密封層，能有效地減少樁體1自身微小舊裂縫的產生，其外壁設置有鋼管，作為包裹樁體1外壁的剛性密封層3，鋼管內壁上焊有鋼筋凸起8，該凸起8用于增加與混凝土的結合力，鋼管板的厚度在70毫米之內，能有效地防止樁芯2中的水從樁體1上的裂縫滲出，保證持力層不被水泡軟化和樁體1的摩擦阻力不被減少。本實施例的雙層剛性密封層工藝做法還可以達到取消制作樁體1模板、施加預應力、混凝土蒸汽養護這三項主要工序，大大減少制造成本的另外目的和效果。
從圖6可知，本實施例6包括樁體1，樁體1內設置帶空腔的樁芯2，樁體1外壁上鋼管制作的剛性密封層3，在樁體1與剛性密封層3之間的柔性密封層4，其柔性密封層4是環行密封圈，它是含有瀝青、塑料、樹脂、橡膠、油膏這五種材料其中一種或其中幾種的混合物或復合物，它主要堵塞樁端頭鋼板與混凝土樁端之間的裂縫滲漏水。
權利要求1．一種防滲漏的空心樁，包括樁體(1)，樁體(1)內設置帶空腔的樁芯(2)，其特征是樁體(1)的內壁或外壁設置有防水功能的密封層(3)，密封層(3)由剛性材料制成、柔性材料制成或由剛性材料和柔性材料復合而成，密封層(3)堵塞樁體(1)的裂紋和孔洞，阻止了水通過樁芯(2)進入樁體(1)之外軟化持力層和潤滑樁體外壁。
2．根據權利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是密封層(3)沿樁長方向的長度至少相當于樁體(1)進入持力層的長度，根據持力層厚度和硬度不同，密封層(3)的長度在6米以內。
3．根據權利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是密封層(3)為剛性材料制成、設置在樁體(1)的外壁，剛性密封層(3)是金屬板，其上設有凸向樁體(1)的凸起(8)，該凸起(8)用于增加與樁體(1)的結合力，其包裹樁體(1)外圍的周長小于樁體(1)端頭的外圍周長，用于減少金屬板在入土時的摩擦阻力。
4．根據權利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是密封層(3)為剛性材料制成、設置在樁體(1)的外壁，在剛性密封層(3)和樁體(1)之間還設置有柔性密封層(4)，用于提高防水密封效果。
5．根據權利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是樁體(1)設置至少兩個與樁芯(2)貫通的小孔道(5)，小孔道(5)由設置在樁體(1)內的管狀物體制成，或由設置在樁體(1)內的柱狀物體拔出后形成。
6．根據權利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是密封層(3)由鋼板制成、位于樁體(1)的外壁，樁體(1)外壁與剛性密封層(3)之間的柔性密封層(4)是由含有瀝青、塑料、樹脂、橡膠、油膏這五種材料其中一種或其中幾種的混合物或復合物構成。
7．根據權利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是密封層(3)位于樁體(1)的內壁上由易凝固的流質物構成，所述易凝固的流質物是含有水泥、水玻璃、石灰、膨脹性材料這四種材料中的一種或其中幾種的混合物或復合物。
8．根據權利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是樁體(1)是由含有鋁酸鹽水泥或鐵鋁酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥的混凝土制成。
9．根據權利要求1所述的一種防滲漏的空心樁，其特征是樁體(1)底端下的持力層中鉆、沖一豎孔(6)，在灌入流質物之前將鋼制骨架(7)放入樁芯(2)和豎孔(6)中再灌入流質物；用于防止樁體底端發生水平位移，破壞了凝固后的流質物的密封性能。
專利摘要本實用新型涉及一種防滲漏的空心樁,其結構特點是:樁體1的內壁或外壁或內外壁設置有防水功能的密封層3,密封層是剛性材料制成、柔性材料制成或由剛性材料和柔性材料復合而成,密封層3堵塞樁體1的裂紋和孔洞,阻止了水通過樁芯2進入樁體1之外軟化持力層和潤滑樁體外壁。密封層3設置在樁體1的內壁或外壁,采用易凝固的流質物或金屬剛體材料構成。本實用新型密封層能有效阻止水通過樁芯2進入樁體1之外,保證了持力層不被水泡軟化和樁外壁不被潤滑,因此能充分和持久地發揮甚至增大空心樁應有的高承載力。
文檔編號E02D5/24GK2433303SQ0022706
公開日2001年6月6日 申請日期2000年1月11日 優先權日2000年1月11日
發明者呂懷民 申請人:呂懷民