一種用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴及其施工方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴及其施工方法，所述樁靴包括端板和環(huán)狀的鋼筋混凝土構(gòu)件，所述端板為同心圓環(huán)狀；所述鋼筋混凝土構(gòu)件包括混凝土和嵌固在混凝土中的鋼筋骨架，所述鋼筋混凝土構(gòu)件與端板連接一端的中心孔直徑小于其底部中心孔的直徑。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)采用鋼筋混凝土代替鋼材，減少用鋼量，大幅降低成本；并且本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)中的樁靴的成型可以和管樁的制備同步進(jìn)行，減少運(yùn)輸周轉(zhuǎn)及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，節(jié)約了施工成本，并提高了樁靴與管樁間的連接質(zhì)量；同時(shí)具有更好的耐腐蝕性。

Pile boot for large diameter following pipe pile following drilling and construction method thereof

The invention discloses a method for large diameter drilling pile with pile boots and a construction method of reinforced concrete member of the pile shoe includes end plate and ring, the end plate is a concentric circular ring; the reinforced concrete members including concrete and steel skeleton embedded in concrete, the center hole of the reinforced concrete member and the end plate connection end diameter less than the diameter of the center hole in the bottom. The invention adopts reinforced concrete instead of steel, reduce the consumption of steel, reduce cost; and forming pile shoe of the invention can be prepared and pipe simultaneously, reduce transportation turnover and on-site operation, reduce the construction cost, and improve the quality of connection between pile pile shoe and also has better; corrosion resistance.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴及其施工方法
本專(zhuān)利技術(shù)屬于管樁的樁靴
，具體涉及一種用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴及其施工方法。
技術(shù)介紹
經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高強(qiáng)和質(zhì)量穩(wěn)定的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁克服了鋼樁成本高、不耐腐蝕和灌注樁原料用量大、樁身質(zhì)量無(wú)法保障的缺點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用并不斷向大直徑大承載方向發(fā)展。但目前PHC管樁基礎(chǔ)沉樁施工所采用最廣泛的錘擊法、靜壓法和預(yù)鉆孔法因其技術(shù)特點(diǎn)無(wú)法滿(mǎn)足環(huán)保、高強(qiáng)和質(zhì)量穩(wěn)定的需求，易造成樁身?yè)p傷或環(huán)境污染。一種隨鉆跟管樁機(jī)及隨鉆跟管樁施工方法(ZL201210022133.X)，鉆進(jìn)、沉樁和取土的同步進(jìn)行，沉樁終了在管壁和孔壁間通過(guò)水泥漿粘結(jié)，施工文明無(wú)污染，是一種綠色環(huán)保的樁型。在隨鉆跟管樁施工方法沉樁的過(guò)程中，樁靴既要保護(hù)樁端和持力層不發(fā)生破壞，同時(shí)也需要有利于螺旋鉆桿向上排土。現(xiàn)有樁靴多為由鋼制板材焊接而成，造價(jià)較高，同時(shí)易受地下空間環(huán)境的腐蝕，導(dǎo)致樁基礎(chǔ)的附加沉降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是要解決上述樁靴造價(jià)較高、容易受到環(huán)境腐蝕的技術(shù)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)成本底、結(jié)構(gòu)可靠不易受到腐蝕的大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴及其施工方法。為了解決上述問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)按以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：本專(zhuān)利技術(shù)所述用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴，包括端板和環(huán)狀的鋼筋混凝土構(gòu)件，所述端板為同心圓環(huán)狀；所述鋼筋混凝土構(gòu)件包括混凝土和嵌固在混凝土中的鋼筋骨架，所述鋼筋混凝土構(gòu)件與端板連接一端的中心孔直徑小于其底部中心孔的直徑。進(jìn)一步地，所述鋼筋骨架與所述端板通過(guò)焊接連接。進(jìn)一步地，為方便螺旋鉆桿將土體沿管樁中空部分帶出，所述鋼筋混凝土構(gòu)件的環(huán)向截面為直角梯形狀，其斜邊與水平面的夾角為45°～75°。進(jìn)一步地，為了在沉樁過(guò)程中保護(hù)樁身和樁端連接，所述端板的外徑比適用于該樁靴的管樁的樁外徑大10mm～25mm；所述端板的內(nèi)徑與適用于該管靴的管樁內(nèi)徑相等。進(jìn)一步地，為保證所述鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，提高所述鋼筋骨架的承載力，所述鋼筋骨架包括環(huán)狀的鋼筋環(huán)和設(shè)置在鋼筋環(huán)上的若干平面鋼筋，所述平面鋼筋為梯形鋼筋結(jié)構(gòu)，所述平面鋼筋關(guān)于所述樁靴的軸心沿圓周方向均勻設(shè)置，所述平面鋼筋與所述鋼筋環(huán)通過(guò)焊接連接。進(jìn)一步地，所述平面鋼筋的數(shù)量是適用該樁靴的管樁預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的整數(shù)倍。進(jìn)一步地，所述鋼筋環(huán)包括連接所述平面鋼筋內(nèi)外兩側(cè)的一個(gè)以上內(nèi)鋼筋環(huán)和一個(gè)以上外鋼筋環(huán)。進(jìn)一步地，為滿(mǎn)足鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力要求，所述鋼筋環(huán)的直徑為6mm～10mm；所述平面鋼筋的直徑為12mm～30mm。一種用于大直徑隨鉆跟管樁的施工方法，包括以下步驟：S1、根據(jù)隨鉆跟管樁所用管樁的直徑設(shè)計(jì)樁靴的截面直徑；S2、根據(jù)以下數(shù)學(xué)模型，得到樁靴混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度σc：其中，P為樁基礎(chǔ)端承力，a和b分別是樁靴底面圓環(huán)的外直徑和內(nèi)直徑，η為表征混凝土有限承載面積的系數(shù)，取值為0.85～0.96。S3、將端板與管樁預(yù)應(yīng)力鋼筋連接；S4、將平面鋼筋焊接到端板上，通過(guò)鋼筋環(huán)將平面鋼筋連接；S5、根據(jù)S2中得到的樁靴的混凝土強(qiáng)度σc澆筑樁靴的混凝土。進(jìn)一步地，所述S3中，端板與適用于該樁靴的管樁的預(yù)應(yīng)力鋼筋通過(guò)焊接連接；所述平面鋼筋以樁靴中心為圓點(diǎn)的圓周方向均勻分布，所述平面鋼筋通過(guò)焊接與鋼筋環(huán)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果是：本專(zhuān)利技術(shù)采用鋼筋混凝土代替鋼材，減少用鋼量，大幅降低成本；而且本專(zhuān)利技術(shù)所述樁靴的成型可以和管樁的制備同步進(jìn)行，減少運(yùn)輸周轉(zhuǎn)及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，并提高了樁靴與管樁間的連接質(zhì)量；同時(shí)具有更好的耐腐蝕性。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中：圖1是本專(zhuān)利技術(shù)所述用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專(zhuān)利技術(shù)所述用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴中端板和鋼筋骨架焊接結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1-端板，2-混凝土構(gòu)件，21-混凝土，22-鋼筋骨架，221-鋼筋環(huán)，222-平面鋼筋。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本專(zhuān)利技術(shù)，并不用于限定本專(zhuān)利技術(shù)。本實(shí)施例中以直徑為1000mm管樁的樁靴為例，如圖1～圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)所述用于大直徑隨鉆跟管樁的樁靴，包括端板1和鋼筋混凝土構(gòu)件2；所述端板1為同心圓環(huán)狀的鋼板；所述鋼筋混凝土構(gòu)件2呈中心對(duì)稱(chēng)環(huán)狀，所述鋼筋混凝土構(gòu)件與端板連接一端的中心孔直徑小于底部中心孔的直徑；所述鋼筋混凝土構(gòu)件2包括混凝土21和嵌固在混凝土中的鋼筋骨架22；所述鋼筋骨架22與所述端板1下表面通過(guò)焊接連接。為了在沉樁過(guò)程中保護(hù)樁身和樁端連接，所述端板1外徑比適用于該樁靴的管樁的外直徑大10～25mm，本實(shí)施例中，管樁外徑為1000mm，所述端板1外直徑為1020mm，但本專(zhuān)利技術(shù)的樁板1的直徑不局限于比管樁的外直徑大20mm，也可以大10mm、15mm和25mm。所述端板1的內(nèi)徑與適用該樁靴的管樁內(nèi)徑相同。為方便螺旋鉆桿將土體沿管樁中空部分帶出，所述鋼筋混凝土構(gòu)件2的截面為直角梯形，其斜邊與水平面夾角為45°～75°，本實(shí)施例中，所述鋼筋混凝土構(gòu)件2橫截面的斜邊與水平面夾角為60°。為保證所述鋼筋混凝土構(gòu)件2的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，提高所述鋼筋骨架22使其承載力增大的有利作用，所述鋼筋骨架22包括環(huán)狀的鋼筋環(huán)221和平面鋼筋222，所述鋼筋環(huán)221與所述平面鋼筋222通過(guò)焊接連接固定，所述平面鋼筋222為繞樁靴軸心沿圓周方向均勻分布，所述平面鋼筋222為梯形鋼筋結(jié)構(gòu)，所述平面鋼筋222的數(shù)量是適用該樁靴的管樁預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的整數(shù)倍，本實(shí)施例中，所述平面鋼筋222的數(shù)量與適用該樁靴的管樁預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量相等。所述鋼筋環(huán)221為若干連接所述平面鋼筋222內(nèi)外兩側(cè)的鋼筋圓環(huán)，本實(shí)施例中，所述鋼筋圓環(huán)的數(shù)量為4個(gè)。為滿(mǎn)足鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力要求，所述平面鋼筋222的直徑為12～30mm，所述鋼筋環(huán)221的直徑為6～10mm，本實(shí)施例中，所述平面鋼筋222和所述鋼筋環(huán)221的直接分別為20mm和8mm。本專(zhuān)利技術(shù)所述用于大直徑隨鉆跟管樁的施工方法，包括以下步驟：S1、根據(jù)隨鉆跟管樁所用管樁的直徑設(shè)計(jì)樁靴的截面直徑。S2、根據(jù)以下的數(shù)學(xué)模型，得到樁靴混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度σc：其中，P為樁基礎(chǔ)端承力，a和b分別是樁靴底面圓環(huán)的外徑和內(nèi)徑，η為表征混凝土有限承載面積的系數(shù)，取值為0.85～0.96，本實(shí)施例中，η取為0.95。S3、將端板1與適用于該樁靴的管樁預(yù)應(yīng)力鋼筋通過(guò)焊接連接，完成預(yù)應(yīng)力張拉。S4、將平面鋼筋222焊接到端板1上，通過(guò)鋼筋環(huán)221將平面鋼筋222連接固定，平面鋼筋222以樁靴中心為圓心沿圓周方向均勻分布。S5、根據(jù)S2中設(shè)計(jì)的樁靴的混凝土強(qiáng)度等級(jí)澆筑鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土。S6、按相關(guān)規(guī)范要求對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。本專(zhuān)利技術(shù)采用鋼筋混凝土代替鋼材，減少用鋼量，大幅降低成本；并且本專(zhuān)利技術(shù)中的樁靴的成型可以和管樁的制備同步進(jìn)行，減少運(yùn)輸周轉(zhuǎn)及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，節(jié)約了施工成本，并提高了樁靴與管樁間的連接質(zhì)量；同時(shí)具有更好的耐腐蝕性。本實(shí)施例所述用于大直徑隨鉆跟管樁的樁靴的其它結(jié)構(gòu)參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)。以上所述，僅是本專(zhuān)利技術(shù)的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作任何形式上的限制，故凡是未脫離本專(zhuān)利技術(shù)技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴，其特征在于：包括端板和環(huán)狀的鋼筋混凝土構(gòu)件，所述端板為同心圓環(huán)狀；所述鋼筋混凝土構(gòu)件包括混凝土和嵌固在混凝土中的鋼筋骨架，所述鋼筋混凝土構(gòu)件與端板連接一端的中心孔直徑小于其底部中心孔的直徑。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴，其特征在于：包括端板和環(huán)狀的鋼筋混凝土構(gòu)件，所述端板為同心圓環(huán)狀；所述鋼筋混凝土構(gòu)件包括混凝土和嵌固在混凝土中的鋼筋骨架，所述鋼筋混凝土構(gòu)件與端板連接一端的中心孔直徑小于其底部中心孔的直徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴，其特征在于：所述鋼筋骨架與所述端板通過(guò)焊接連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴，其特征在于：所述鋼筋混凝土構(gòu)件的橫截面為直角梯形狀，其斜邊與水平面的夾角為45°～75°。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴，其特征在于：所述端板的外徑比適用于該樁靴的管樁的樁外徑大10mm～25mm；所述端板的內(nèi)徑與適用于該管靴的管樁內(nèi)徑相等。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴，其特征在于：所述鋼筋骨架包括環(huán)狀的鋼筋環(huán)和設(shè)置在鋼筋環(huán)上的若干平面鋼筋，所述平面鋼筋為梯形鋼筋結(jié)構(gòu)，所述平面鋼筋關(guān)于所述樁靴的軸心沿圓周方向均勻設(shè)置，所述平面鋼筋與所述鋼筋環(huán)通過(guò)焊接連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述用于大直徑隨鉆跟隨管樁的樁靴，其特征在于：所述平面鋼筋的數(shù)量是適用該樁靴的管樁預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的整數(shù)倍。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于大...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡賀松，陳航，唐孟雄，趙凡，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：廣州市建筑科學(xué)研究院新技術(shù)開(kāi)發(fā)中心有限公司，廣州市建筑科學(xué)研究院有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東,44