【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及樁基施工，具體而言，涉及一種預制樁、組合樁及施工方法。
技術介紹
1、隨著城市建筑密度的提高，越來越多新建及改擴建項目的樁基施工需減少甚至消除對周邊環境的擠土影響，因此也帶動了植入樁技術的發展。植入樁技術早期應用于我國沿海軟土地區，植入樁施工技術在鉆孔完成后需要對孔內土體進行攪拌液化，然后送樁入土，此時孔內介質液面上升并部分外排，不會產生擠土效應，因此植入法非常適合軟土地基。
2、現有的植入樁施工工藝條件下，樁身在豎向荷載作用下存在兩個破壞界面，分別為芯樁7與樁周固化土5的界面s1，以及樁周固化土6與孔壁四周原狀土4的界面s2，如附圖1所示。根據承載力計算公式，quk＝u∑ξsiqsikli+qpkap，只有同時提高上述兩個破壞界面s1和s2的界限摩阻力，才能有效提高植入樁的單樁承載力。
3、為提升植入樁的單樁承載力，在常規管樁的基礎上發展出了竹節樁，屬于一種異型管樁，參見專利cn2611433y，竹節樁樁身間隔分布有凸出樁身表面的“竹節”，因此也稱為竹節樁，與管樁不同，竹節樁很難現場澆筑，盡管有文獻指出灌注樁也可以制作成與竹節樁類似的形狀，但無論是鉆孔技藝還是地基施工條件的不確定性，灌注形成的竹節樁在尺寸、表面毛刺及承載性能方面均與預制竹節樁有顯著不同，二者不可混同，灌注方式形成與竹節樁類似的異型樁的技術，在預制竹節樁的生產和施工方面完全沒有參考和借鑒意義，且產業上除了生產試驗，實際中未有過灌注竹節樁的施工項目。預制竹節樁非常適于植入法施工，傳統的靜壓和錘擊工法在應用到竹節樁時，擠土效應非
4、但是，在植入法施工方式下，樁周固化土與孔壁四周原狀土之間的界面s2，與相同直徑的普通預制樁相比沒有得到改善，目前已經成為植入法施工的竹節樁單樁承載力的制約因素。雖然增大樁身直徑可以提高承載力，但隨著樁身直徑的增加，混凝土用量必然大大增加，且竹節樁運輸、施工難度及養護時間也相應增加，增加的成本在產業應用上是不具有競爭力的。因此，在不改變樁身直徑或鉆孔直徑的前提下，為了進一步提高植入樁的單樁承載力，有必要解決如何提高樁周固化土與孔壁四周原狀土之間的界限摩阻力的問題。
5、另外，在軟土地區，為提升抱壓或錘擊植入圓柱形預制樁的單樁承載力，發展出了抱壓或錘擊植入竹節樁，采用抱壓或錘擊植入施工，竹節樁的極限承載力能夠達到相同外徑圓柱形管樁的1.23倍左右，但是竹節樁抱壓或錘擊植入施工時，竹節樁的竹節部擠開土體，使得土體與樁身脫空，土體回溯填充至相鄰竹節部之間周期較長，需要28天以上，遠大于圓柱形預制樁抱壓或錘擊施工的土體回溯周期(7天)，施工周期較長，導致施工成本增加。因此，有必要解決竹節樁抱壓或錘擊施工土體回溯周期較長的問題。
技術實現思路
1、本申請要解決的技術問題是如何提高樁周固化土與孔壁四周原狀土之間的界限摩阻力，以及如何縮短竹節樁抱壓或錘擊施工土體回溯周期中的至少一個，有鑒于此，本申請提供一種預制樁、組合樁及施工方法。
2、第一方面，一種預制樁，包括：
3、第一樁體，所述第一樁體沿長度方向的兩端分別為第一端與第二端；
4、多個第一加粗凸起，其固定于所述第一樁體的外周壁上且沿所述第一樁體的長度方向間隔設置；以及
5、法蘭環，套設于所述第一樁體外側且沿所述第一樁體長度方向與所述第一樁體可滑動地連接；
6、其中，所述法蘭環的外周壁沿所述第一樁體長度方向投影圍繞于所述第一加粗凸起沿所述第一樁體長度方向投影的外側。
7、本申請一種預制樁與現有技術相比，具有以下優點：預制樁植入鉆孔時，法蘭環對鉆孔內法蘭環的下側的水泥土擠壓，以迫使部分水泥土進入孔壁周邊土體空隙中，提高樁周固化土與孔壁原狀土之間的結合強度，增大樁周固化土與孔壁四周原狀土之間的界面s2的界限摩阻力，提高預制樁植入后的單樁承載力。此外，第一加粗凸起周圍的水泥土受到法蘭環擠壓，密度變大，第一加粗凸起與周圍水泥土之間的作用力增大，進而提高預制樁與樁周固化土之間的界面s1的界限摩阻力，進一步提高預制樁植入后的單樁承載力。因為法蘭環的外周壁沿第一樁體長度方向投影圍繞于第一加粗凸起沿第一樁體長度方向投影的外側，所以預制樁抱壓或錘擊施工時，法蘭環向下擠壓土體，從而迫使土體進入相鄰第一加粗凸起之間的空間，加快土體回溯，縮短土體回溯周期，使應用該預制樁的組合樁能夠更快達到設計承載力。
8、在一種優選的實施方式中，所述第一加粗凸起沿所述第一樁體長度方向投影至少部分位于所述法蘭環的內周壁沿所述第一樁體長度方向投影外側；
9、預制樁置入鉆孔中時和/或置入鉆孔中后，所述鉆孔的內周壁沿所述第一樁體長度方向投影圍繞于所述第一樁體與第一加粗凸起組合體沿所述第一樁體長度方向投影的外側，所述法蘭環沿所述第一樁體長度方向投影完全覆蓋所述鉆孔的內周壁沿所述第一樁體長度方向投影，所述法蘭環可沿所述第一樁體的長度方向向下移動，以擠壓鉆孔周壁土體和/或固化漿料。
10、在一種優選的實施方式中，所述法蘭環位于所述的多個第一加粗凸起的上側或下側，所述法蘭環為一體成型的環形金屬板。
11、在一種優選的實施方式中，所述法蘭環位于所述的多個第一加粗凸起的上側，所述第一端與靠近所述第一端的所述第一加粗凸起的距離為3米至6米。
12、在一種優選的實施方式中，所述法蘭環位于一所述第一加粗凸起的下側，所述法蘭環包括兩個以上可相互拼接呈環形的弧形金屬板，所述的兩個以上弧形金屬板可打開地套設于所述第一樁體上，相鄰兩所述弧形金屬板的端部可彼此鎖定。
13、在一種優選的實施方式中，所述的兩個以上弧形金屬板的相鄰端部均通過螺栓可拆卸地固定連接，或者所述的兩個以上弧形金屬板的相鄰端部的其中一個通過螺栓可拆卸地固定連接，其余鉸接。
14、在一種優選的實施方式中，所述法蘭環的內周壁與所述第一樁體的外周壁互相貼合。
15、在一種優選的實施方式中，所述法蘭環的至少一端設有導向結構，所述導向結構的內側壁與所述第一樁體的外周壁可滑動地抵接。
16、在一種優選的實施方式中，所述導向結構呈環形設置，所述導向結構的內周壁與所述第一樁體的外周壁互相貼合，所述導向結構背向所述法蘭環的端部設有與所述第一加粗凸起的端部適配的導向斜面。
17、在一種優選的實施方式中，所述第一加粗凸起與所述法蘭環均平行圍繞于所述第一樁體的外側，所述第一加粗凸起沿所述第一樁體長度方向的投影的外邊沿至所述法蘭環沿所述第一樁體長度方向的投影的外邊沿的距離為一固定值，所述固定值不小于40毫米且不大于150毫米。
18、在一種優選的實施方式中，所述第一樁體呈空心圓本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種預制樁，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的預制樁，其特征在于，所述第一加粗凸起(11)沿所述第一樁體(10)長度方向投影至少部分位于所述法蘭環(12)的內周壁沿所述第一樁體(10)長度方向投影外側；
3.根據權利要求1或2所述的預制樁，其特征在于，所述法蘭環(12)位于所述的多個第一加粗凸起(11)的上側或下側，所述法蘭環(12)為一體成型的環形金屬板。
4.根據權利要求3所述的預制樁，其特征在于，所述法蘭環(12)位于所述的多個第一加粗凸起(11)的上側，所述第一端(10’)與靠近所述第一端(10’)的所述第一加粗凸起(11)的距離為3米至6米。
5.根據權利要求1或2所述的預制樁，其特征在于，所述法蘭環(12)位于一所述第一加粗凸起(11)的下側，所述法蘭環(12)包括兩個以上可相互拼接呈環形的弧形金屬板(120)，所述的兩個以上弧形金屬板(120)可打開地套設于所述第一樁體(10)上，相鄰兩所述弧形金屬板(120)的端部可彼此鎖定。
6.根據權利要求5所述的預制樁，其特征在于，所述的兩個以上弧形金
7.根據權利要求1或2任一項所述的預制樁，其特征在于，所述法蘭環(12)的內周壁與所述第一樁體(10)的外周壁互相貼合。
8.根據權利要求1或2任一項所述的預制樁，其特征在于，所述法蘭環(12)的至少一端設有導向結構(122)，所述導向結構(122)的內側壁與所述第一樁體(10)的外周壁可滑動地抵接。
9.根據權利要求8所述的預制樁，其特征在于，所述導向結構(122)呈環形設置，所述導向結構(122)的內周壁與所述第一樁體(10)的外周壁互相貼合，所述導向結構(122)背向所述法蘭環(12)的端部設有與所述第一加粗凸起(11)的端部適配的導向斜面(123)。
10.根據權利要求1或2或4或6或9任一項所述的預制樁，其特征在于，所述第一加粗凸起(11)與所述法蘭環(12)均平行圍繞于所述第一樁體(10)的外側，所述第一加粗凸起(11)沿所述第一樁體(10)長度方向的投影的外邊沿至所述法蘭環(12)沿所述第一樁體(10)長度方向的投影的外邊沿的距離為一固定值，所述固定值不小于40毫米且不大于150毫米。
11.根據權利要求1或2或4或6或9任一項所述的預制樁，其特征在于，所述第一樁體(10)呈空心圓樁設置，多個所述第一加粗凸起(11)沿所述第一樁體(10)的長度方向呈竹節狀設置，所述法蘭環(12)呈圓環形設置，所述第一加粗凸起(11)、所述法蘭環(12)與所述第一樁體(10)呈同軸設置，所述第一樁體(10)的外徑為350毫米至750毫米，所述法蘭環(12)的外徑比所述第一樁體(10)的外徑大90毫米至200毫米，所述第一加粗凸起(11)的外徑比所述第一樁體(10)的外徑大50毫米至150毫米，所述法蘭環(12)的外徑比所述第一加粗凸起(11)的外徑大40毫米至150毫米。
12.一種組合樁，其特征在于，包括：
13.根據權利要求12所述的組合樁，其特征在于，所述底部預制樁(2)還包括多個環繞固定于所述第二樁體(20)的外周壁上的第二加粗凸起(21)，所述第二加粗凸起(21)與所述第二樁體(20)一體預制成型，多個所述第二加粗凸起(21)沿所述第二樁體(20)的長度方向間隔設置，所述第一加粗凸起(11)的外周壁沿所述第一樁體(10)長度方向投影與所述第二加粗凸起(21)的外周壁沿所述第一樁體(10)長度方向投影完全重合。
14.根據權利要求13所述的組合樁，其特征在于，所述第二樁體(20)與所述第一樁體(10)均呈空心圓樁設置，多個所述第一加粗凸起(11)沿所述第二樁體(20)的長度方向呈竹節狀設置，所述法蘭環(12)呈圓環形設置，所述第一加粗凸起(11)、所述法蘭環(12)、所述第二樁體(20)與所述第一樁體(10)呈同軸設置，多個所述第二加粗凸起(21)沿所述第二樁體(20)的長度方向呈竹節狀設置。
15.根據權利要求12至14任一項所述的組合樁，其特征在于，所述底部預制樁(2)為具有內腔的管狀結構，且在至少一個所述底部預制樁(2)上固定有至少部分封堵所述內腔的封堵結構；或者所述底部預制樁(2)中的至少一個為實心結構。
16.根據權利要求15所述的組合樁，其特征在于，所述封堵結構為設置在所述底部預制樁(2)的端部的端封板(3)。
17.一種應用如權利要求12...
【技術特征摘要】
1.一種預制樁，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的預制樁，其特征在于，所述第一加粗凸起(11)沿所述第一樁體(10)長度方向投影至少部分位于所述法蘭環(12)的內周壁沿所述第一樁體(10)長度方向投影外側；
3.根據權利要求1或2所述的預制樁，其特征在于，所述法蘭環(12)位于所述的多個第一加粗凸起(11)的上側或下側，所述法蘭環(12)為一體成型的環形金屬板。
4.根據權利要求3所述的預制樁，其特征在于，所述法蘭環(12)位于所述的多個第一加粗凸起(11)的上側，所述第一端(10’)與靠近所述第一端(10’)的所述第一加粗凸起(11)的距離為3米至6米。
5.根據權利要求1或2所述的預制樁，其特征在于，所述法蘭環(12)位于一所述第一加粗凸起(11)的下側，所述法蘭環(12)包括兩個以上可相互拼接呈環形的弧形金屬板(120)，所述的兩個以上弧形金屬板(120)可打開地套設于所述第一樁體(10)上，相鄰兩所述弧形金屬板(120)的端部可彼此鎖定。
6.根據權利要求5所述的預制樁，其特征在于，所述的兩個以上弧形金屬板(120)相鄰端部均通過螺栓(121)可拆卸地固定連接，或者所述的兩個以上弧形金屬板(120)相鄰端部的其中一個通過螺栓(121)可拆卸地固定連接，其余鉸接。
7.根據權利要求1或2任一項所述的預制樁，其特征在于，所述法蘭環(12)的內周壁與所述第一樁體(10)的外周壁互相貼合。
8.根據權利要求1或2任一項所述的預制樁，其特征在于，所述法蘭環(12)的至少一端設有導向結構(122)，所述導向結構(122)的內側壁與所述第一樁體(10)的外周壁可滑動地抵接。
9.根據權利要求8所述的預制樁，其特征在于，所述導向結構(122)呈環形設置，所述導向結構(122)的內周壁與所述第一樁體(10)的外周壁互相貼合，所述導向結構(122)背向所述法蘭環(12)的端部設有與所述第一加粗凸起(11)的端部適配的導向斜面(123)。
10.根據權利要求1或2或4或6或9任一項所述的預制樁，其特征在于，所述第一加粗凸起(11)與所述法蘭環(12)均平行圍繞于所述第一樁體(10)的外側，所述第一加粗凸起(11)沿所述第一樁體(10)長度方向的投影的外邊沿至所述法蘭環(12)沿所述第一樁體(10)長度方向的投影的外邊沿的距離為一固定值，所述固定值不小于40毫米且不大于150毫米。
11.根據權利要求1或2或4或6或9任一項所述的預制樁，其特征在于，所述第一樁體(10)呈空心圓樁設置，多個所述第一加粗凸起(11)沿所述第一樁體(10)的長度方向呈竹節狀設置，所述法蘭環(12)呈圓環形設置，所述第一加粗凸起(11)、所述法蘭環(12)與所述第一樁體(10)呈同軸設置，所述第一樁體(10)的外徑為350毫米至750毫米，所述法蘭環(12)的外徑比所述第一樁體(10)的外徑大90毫米至200毫米，所述第一加粗凸起(11)的外徑比所述第一樁體(10)的外徑大50毫米至150毫米，所述法蘭環(12)的外徑比所述第一加粗凸起(11)的外徑大40毫米至150毫米。
12.一種組合樁，其特征在于，包括：
13.根據權利要求12所述的組合樁，其特征在于，所述底部預制樁(2)還包括多個環繞固定于所述第二樁體(20)的外周壁上的第二加粗凸起(21)，所述第二加粗凸起(21)與所述第二樁體(20)一體預制成型，多個所述第二加粗凸起(21)沿所述第二樁體(20)的長度方向間隔設置，所述第一加粗凸起(11)的外周壁沿所述第一樁體(10...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周杰，張芳芳，胡光陽，邱風雷，張日紅，嚴天龍，
申請(專利權)人：寧波中淳高科股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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