專利名稱：一種現澆x形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置及使用方法
技術領域：
本發明涉及一種樁尖結構，特別涉及一種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置及
使用方法。
背景技術：
在本發明之前，已經有利用錘擊打樁法或振動沉樁法，將帶有預制鋼筋混凝土樁 靴的鋼套管沉入土中，然后邊拔管邊灌注混凝土而成樁的裝置或方法。若配有鋼筋時，則在 澆筑混凝土前先吊放鋼筋骨架。利用錘擊沉樁設備沉管、拔管，稱為錘擊沉管灌注樁；利用 激振器的振動沉管、拔管時，稱為振動沉管灌注樁。也可采用振動-沖擊雙作用的方法沉管。 現澆X形混凝土樁(專利號200710020306. 3)由于其具有較大的單位體積材料 比表面積，因而可以在不增加材料用量的前提下大大提高單樁承載力，從而提高性能價格 比。這種現澆X形樁在施工時樁模下端連接的是預制樁靴(專利號200720036892.6)。所 謂預制樁靴，是需要在工廠預制，耗時長，體積大，直徑一般大于50cm，運輸不便；為增加剛 性還要在內部設置鋼筋，施工時要在樁模與預制樁尖之間設置橡膠墊圈或草繩以減小樁模 對預制樁靴的沖剪破壞。主要原因就在于預制樁靴與樁模沒有形成一個整體，因此它只能 向下運動，不能向上運動，并且在沉樁時通常都會在遇到硬物時導致樁靴向下運動偏移，甚 至脫離樁模。另外，預制樁靴不能重復利用，成樁后預制樁靴永久性留在地基中，不能回收， 浪費材料，造價太高，這對于施工施工工程是一個致命的缺陷。
發明內容
本發明的目的就在于克服上述缺陷，設計、研制一種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖
結構裝置及使用方法。 本發明的技術方案 —種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置，X形樁模下端連接活瓣，其主要技術特 征在于X形樁模與連接段固定連接，連接段下端與過渡段固定連接，過渡段下部通過連接 鉸與加強勒上部轉動連接，加強勒與活瓣固定連接。
本發明的另一技術方案是 —種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置使用方法，其主要技術步驟為 (1)在沉樁開始實施時，將下部連接有活瓣的X形樁模在自重作用下下落，將活瓣
樁尖對準樁位，由人工將四塊曲面三角形鋼片閉合； (2)然后X形樁模繼續下落，當活瓣中的曲面三角形鋼片與地面土體接觸并插入
土體后，在土體的反力作用下曲面三角形鋼片活瓣保持閉合； (3)通過振動或錘擊將X形樁模從地表沉入土中，直至達到設計深度； (4)通過X形樁模澆注混凝土，使混凝土通過過渡段和連接段中間的空腔進入活
瓣內腔；
(5)澆注混凝土結束后，上拔X形樁模，活瓣隨之向上運動，活瓣中的曲面三角形 鋼片自動打開，混凝土進入到X形沉孔中，形成現澆X形混凝土樁。 本發明的優點和效果在于這是一種整體樁尖結構，利用圓錐形閉合穩定嚴密的特 點，活瓣采用上大下小的曲面三角形鋼片與可顯著提高三角形鋼片整體剛度的加強勒閉合 形成外輪廓為異形倒錐形結構；連接鉸將下部的加強勒與上部的X形過渡段連接成一個整 體，整體性好，故閉合時不會變形、不會卡殼、損壞；閉合時的X形錐體閉合嚴密，套管上拔 時又特別容易打開，避免了沉樁時水或泥砂進入樁管影響成樁質量或者無法成樁以及需要 用橡膠墊圈或草繩墊在樁身模板與預制樁尖之間等缺陷；活瓣與上部X形樁模(沉管)連 接成一個整體，可以隨上部樁模任意移動，避免了出現預制樁尖卡管等現象，簡化了施工工 藝。由于避免了提前在工廠預制活瓣，因此縮短了工期，避免了抬運樁尖的繁重體力勞動， 減小了人力成本；活瓣可以重復利用，所以可大大減小原材料成本，降低造價，這在道路等 施工中是非常重要的因素。 本發明克服了預制樁靴施工工藝繁瑣，施工周期長，造價高等缺陷，能夠隨上部X 形樁模一起移動，避免了重復的體力勞動，不需要在工廠預制，因此大大縮短了施工周期， 由于能夠重復利用，極大地降低了成本。是一種經濟實用的樁尖形式，現場使用的效果非常 好。 本發明的其它優點和效果將在下面進一步描述。
圖1——本發明現澆X形混凝土樁活瓣樁尖及樁模結構圖。
圖2——本發明現澆X形混凝土樁活瓣樁尖閉合時結構圖。
圖3——本發明現澆X形混凝土樁活瓣樁尖俯視圖。
圖4——圖3中A-A剖視圖。
具體實施例方式
如圖1、2、3、4所示 鋼制的X形的過渡段4下部通過連接鉸3與加強勒2鉸接，活瓣1由四塊上大下 小的曲面三角形鋼片構成；加強勒2位于活瓣1的外側，且處于活瓣1的中間位置，加強勒 2與活瓣1固定連接成一個整體；連接鉸3活動連接各加強勒2的上端；活瓣1未閉合時 (如圖l所示)，其四個曲面三角形鋼片各自分開，閉合時(如圖2所示)四個曲面三角形 鋼片通過加強勒2上端在連接鉸3內轉動，其下端即活瓣1樁尖向中間聚攏，整體呈異形倒 錐形，這樣活瓣1的四個曲面三角形鋼片的下端會緊密地結合在一起。四個曲面三角形鋼 片張開(即未閉合)時與閉合時之間的夾角角度可在15 45度之間選擇，主要是根據設 計的穿透能力決定；四個曲面三角形鋼片張開(即未閉合)時在樁模內部的填充料可通過 中間的圓形空腔順利落入土體中的X形空腔內。 過渡段4外輪廓為X形，而內空腔為圓形，縱斷面為倒置的梯形，這樣就保證了下 部的活瓣1打開時其在水平面的投影位于上部樁身模板在水平面的投影的內部。由于過渡 段4的內空腔為圓形，截面形狀與X形樁模6的截面有所差別，在施工現場不便與X形樁模 6直接連接，因此連接段5連接X形樁模6和過渡段4。
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連接段5外輪廓呈X形(如圖3所示)，與過渡段4固定連接形成整體，連接段5 的截面形狀與X形樁模6完全一致，內空腔呈X形，其作用是方便與X形樁模6對接后焊接 連接；活瓣1打開后外輪廓也為X形；充填料可通過過渡段4和連接段5中間的空腔進入沉 孔，形成X形樁； 過渡段4與X形的連接段5固定連接，X形的連接段5與X形樁模6固定連接，形 成一個整體結構。由于是整體結構，因此活瓣1的樁尖可隨X形樁模6上下任意運動，沉樁 時不會脫落、偏移，而現有技術的預制樁靴與樁模沒有形成整體，只能向下運動，沉樁時遇 到硬物會導致偏移甚至脫離樁模，因此X形樁尖具有更大的優越性。
本例中的固定連接方式均采用焊接。 在沉樁開始實施時，將連接有活瓣樁尖的X形樁模6在自重作用下下落，由人工將 四個曲面三角形鋼片構成的活瓣1閉合，將活瓣1的樁尖對準樁位；然后X形樁模6繼續下 落，當活瓣1的樁尖與地面土體接觸并插入土體后，在土體的反力作用下，四個曲面三角形 鋼片始終保持閉合狀態；通過振動或錘擊將下端連有該活瓣1的X形樁模6從地表沉入土 中，直至達到設計深度；在沉入過程中，活瓣1的四個曲面三角形鋼片受到周圍土體擠壓越 擠越緊，閉合嚴密；此時，通過X形樁模6澆注混凝土，使混凝土通過過渡段4和連接段5中 間的空腔進入活瓣1內腔；澆注混凝土結束后，上拔X形樁模6，活瓣1也隨著向上運動，在 活瓣1內腔中的混凝土壓力和自重作用下，活瓣1的四個曲面三角形鋼片自動打開，混凝土 即進入到X形沉孔中，最后形成現澆X形混凝土樁。
本發明的保護范圍并不僅僅局限于本實施方式的描述。
權利要求
一種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置，X形樁模下端連接活瓣，其特征在于X形樁模下端與過渡段固定連接，過渡段下部通過連接鉸與加強勒上部轉動連接，加強勒與活瓣固定連接。
2. 根據權利要求1所述的一種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置，其特征在于X形 樁模與連接段固定連接，連接段與過渡段固定連接。
3. 根據權利要求1所述的一種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置，其特征在于活瓣 是由四塊曲面三角形鋼片構成。
4. 根據權利要求1或3所述的一種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置，其特征在于 活瓣下端張開時與閉合時所形成的夾角角度在15 45度之間。
5. 根據權利要求4所述的一種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置，其特征在于活瓣 打開時外輪廓為X形。
6. 根據權利要求1所述的一種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置，其特征在于加強 勒位于活瓣外側，且外于活瓣的中間位置，形成一個整體。
7. 根據權利要求1所述的一種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置，其特征在于過渡 段外輪廓為X形，縱斷面為倒置的梯形，在下部活瓣打開時其在水平面的投影位于上部樁 身模板在水平面的投影的內部。
8. —種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置使用方法，其步驟為(1) 在沉樁開始實施時，將下部連接有活瓣的X形樁模在自重作用下下落，將活瓣樁尖 對準樁位，由人工將四塊曲面三角形鋼片閉合；(2) 然后X形樁模繼續下落，當活瓣中的曲面三角形鋼片與地面土體接觸并插入土體 后，在土體的反力作用下曲面三角形鋼片活瓣保持閉合；(3) 通過振動或錘擊將X形樁模從地表沉入土中，直至達到設計深度；(4) 通過X形樁模澆注混凝土，使混凝土通過過渡段和連接段中間的空腔進入活瓣內腔；(5) 澆注混凝土結束后，上拔X形樁模，活瓣隨之向上運動，活瓣中的曲面三角形鋼片 自動打開，混凝土進入到X形沉孔中，形成現澆X形混凝土樁。
全文摘要
本發明涉及一種現澆X形混凝土樁活瓣樁尖結構裝置及使用方法。本發明是X形樁模與連接段固定連接，連接段下端與過渡段固定連接，過渡段下部通過連接鉸與加強勒上部轉動連接，加強勒與活瓣固定連接；以及將X形樁模下落，將活瓣樁尖對準樁位，曲面三角形鋼片閉合，并插入土體后，通過振動X形樁模達到設計深度，使混凝土進入活瓣內腔，上拔X形樁模，曲面三角形鋼片自動打開，形成現澆X形混凝土樁。本發明解決了預制樁靴在工廠預制、耗時長、體積大、運輸不便，及樁靴向下運動偏移，甚至脫離樁模，不能重復利用，造價太高等缺陷。本發明避免了重復的體力勞動，不需在工廠預制，縮短了施工周期，降低了成本。
文檔編號E02D5/66GK101705682SQ20091021316
公開日2010年5月12日 申請日期2009年10月30日 優先權日2009年10月30日
發明者丁選明, 劉漢龍, 孫俊康, 王智強, 雍君 申請人:河海大學;南京河海科技有限公司