專利名稱：消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器及其施工成樁工法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域，具體涉及一種臨時(shí)埋設(shè)于地基土中消除 擠土負(fù)效應(yīng)的屏障器及其施工成樁工法。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，高層建筑已越來越多地出現(xiàn)，樓層越高，需 要地基樁就越多，目前擠土類型的地基樁由于承載力高，在工程樁 中占據(jù)了相當(dāng)大的比例，而擠土類型樁會在淤泥質(zhì)土和飽和性粘土 中產(chǎn)生擠土負(fù)效應(yīng)，尤其是越接近地面的土層所產(chǎn)生的擠土負(fù)效應(yīng) 就越大，這些負(fù)效應(yīng)所帶來的危害程度輕則擠壞相鄰樁體，重則危 及周邊建筑，由于擠土類型樁所產(chǎn)生的擠土負(fù)效應(yīng)帶來的危害至今
在國內(nèi)外工程界并沒有簡單易行的根治辦法，盡管中國2008年新規(guī) 范對擠土樁樁距作了調(diào)整，這種調(diào)整一來增加了上部結(jié)構(gòu)(比如承 臺)的造價(jià)，二來仍未徹底根治負(fù)效應(yīng)對周邊建筑的破壞作用。由 申請人:提出的專利申請"一種消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器及其施工工法" (申請?zhí)?00810183354.9)提出了一種消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器及其 施工工法，該工法能有效地消除擠土負(fù)效應(yīng)對周邊建筑物的破壞問 題，但該工法采用二次成樁方式進(jìn)行，工藝復(fù)雜，施工速度較慢， 效率低，且施工成本較高
發(fā)明內(nèi)容
一種消除擠土負(fù)效 應(yīng)屏障器，其能有效地將成樁時(shí)產(chǎn)生的擠土負(fù)效應(yīng)控制在小范圍內(nèi)，
從而消除擠土負(fù)效應(yīng)對周邊樁體及建筑物等的危害。
本發(fā)明的另一目的是提供一種利用上述屏障器消除擠土負(fù)效應(yīng) 的施工成樁工法，該成樁工法采用一次成樁的方式進(jìn)行，既可有效 地解決擠土樁成樁過程的橫向和豎向擠土負(fù)效應(yīng)，又可以根據(jù)擠土 樁的樁徑設(shè)計(jì)按取土樁的樁徑進(jìn)行調(diào)整，降低了成樁成本，保證工 程質(zhì)量，消除了對周邊建筑物等的危害。
本發(fā)明所采用的技術(shù)原理根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將鉆具及消除擠土 負(fù)效應(yīng)的屏障器連接成一個(gè)整體，采用連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具及屏 障器共同鉆進(jìn)的方式進(jìn)行施工，在達(dá)到設(shè)計(jì)要求消除擠土負(fù)效應(yīng)的 深度時(shí)，將連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具及屏障器分離，然后將連續(xù)螺紋 狀擠土型鉆具單獨(dú)往下鉆至樁的設(shè)計(jì)深度，同時(shí)澆筑混凝土或水泥 槳成樁，并隨著連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具的上提將屏障器取出。 本發(fā)明為達(dá)到第一個(gè)目的所采用的技術(shù)方案
一種消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器，其特征是一個(gè)上下敞開、周邊封 閉的橫截面為圓形的鋼管。臨時(shí)鉆入土體中的屏障器和連續(xù)螺紋狀 擠土型鉆具將屏障器內(nèi)的土體與屏障器外的土體隔離開來，使在屏 障器內(nèi)土體施工的連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具和樁體所產(chǎn)生的任何橫向 和豎向應(yīng)力約束在屏障器內(nèi)，并通過屏障器上口排出部分土體，釋 放有害應(yīng)力，從而消除擠土負(fù)效應(yīng)對周邊樁體和建筑物等的危害。
所述屏障器的直徑比連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具外徑大0. 3 2mm。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的屏障器的長度以連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具和樁所 在相應(yīng)土層所產(chǎn)生的擠土負(fù)效應(yīng)的危害大小來進(jìn)行控制。 本發(fā)明為達(dá)到第二個(gè)目的所采用的技術(shù)方案
一種利用上述屏障器消除擠土負(fù)效應(yīng)的施工成樁工法，其步驟 如下
1、 將屏障器用定位銷定位在連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具上，并且屏 障器的下端長度長過鉆頭。
2、 將連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具往下正向旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，帶動屏障器進(jìn) 入土中至設(shè)計(jì)要求消除擠土負(fù)效應(yīng)的深度時(shí)即停止下鉆，從屏障器 內(nèi)逸出的淤泥質(zhì)土或飽和性粘土從屏障器上端排出。
3、 取出定位銷，將連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具及屏障器分離，屏障 器不動，連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具采用擠壓土體成孔繼續(xù)往下鉆進(jìn)至 樁的設(shè)計(jì)深度。
4、 連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具反向旋轉(zhuǎn)上提，同時(shí)澆筑混凝土或水 泥漿形成帶螺紋狀的擠土型樁體，也可采用鉆具正向旋轉(zhuǎn)上提，形 成直桿狀的擠土型樁體，至屏障器上端定位銷位置時(shí)停止上提，插 上定位銷，將連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具及屏障器連接定位。
5、 連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具繼續(xù)正向旋轉(zhuǎn)上提并帶動屏障器上 提，同時(shí)連續(xù)澆筑混凝土或水泥漿至地面，形成直桿狀取土型樁體。 最終形成上部為取土型、下部為擠土型的部分?jǐn)D土型樁。
本發(fā)明所設(shè)計(jì)的屏障器可對屏障器內(nèi)土體產(chǎn)生近乎于絕對的橫 向約束力，有效地將成樁時(shí)產(chǎn)生的擠土負(fù)效應(yīng)控制在屏障器范圍內(nèi)，并通過屏障器上口排出部份土體，釋放有害應(yīng)力，從而消除擠土負(fù)
效應(yīng)對周邊建筑物等的危害；所提出的施工成樁工法工藝過程簡單， 可徹底解決成樁過程中在淤泥質(zhì)土或飽和性粘土中的橫向和豎向擠 土負(fù)效應(yīng)，降低樁體上部結(jié)構(gòu)的工程成本和擠土負(fù)效應(yīng)帶來的各種 危害，可廣泛應(yīng)用于各類土層。


圖1是本發(fā)明的屏障器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明施工成樁工法的第一步的示意圖。 圖3是本發(fā)明施工成樁工法的第二步的示意圖。 圖4是本發(fā)明施工成樁工法的第三步的示意圖。 圖5是本發(fā)明施工成樁工法的第四步的示意圖。 圖6是本發(fā)明施工成樁工法的第五步的示意圖。
圖中1、屏障器；2、連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具；3、定位銷；4、 淤泥質(zhì)土或飽和性粘土； 5、鋼管內(nèi)排出的土； 6、其它土層；7、混 凝土或水泥漿；8、上部取土型樁；9、下部擠土型樁。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的屏障器1是一個(gè)上下敞開、周邊封 閉的橫截面為圓形的鋼管。其臨時(shí)鉆入土體中的屏障器將屏障器內(nèi) 的土體與屏障器外的土體隔離開來，使在屏障器內(nèi)土體施工的連續(xù) 螺紋狀擠土型鉆具、土體和樁體所產(chǎn)生的任何橫向和豎向應(yīng)力約束 在屏障器內(nèi)，并通過屏障器上口排出部份土體，釋放有害應(yīng)力，從 而消除擠土負(fù)效應(yīng)對周邊樁體和建筑物等的危害所述屏障器的直徑比鉆具外徑大0. 3 2腿。 本發(fā)明所設(shè)計(jì)的利用上述屏障器消除擠土負(fù)效應(yīng)的施工成樁工
法，其步驟如下
1、 將屏障器1用定位銷3定位在鉆具2上(圖2)。所述鉆具2 是擠土型空心螺牙型鉆具(鉆具內(nèi)為空心，作為輸送混凝土或水泥 砂漿的通道，鉆具下端帶有閥門)。
2、 將鉆具2往下正向旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，帶動屏障器1進(jìn)入土中至設(shè)計(jì) 要求消除擠土負(fù)效應(yīng)的深度時(shí)即停止下鉆，從屏障器內(nèi)逸出的淤泥 質(zhì)土或飽或性粘土從屏障器上端排出(圖3)。
3、 取出定位銷3，將鉆具2及屏障器1分離，屏障器不動，鉆 具2采用擠壓土體成孔繼續(xù)往下鉆進(jìn)至樁的設(shè)計(jì)深度(圖4)。
4、 鉆具2反向旋轉(zhuǎn)上提，同時(shí)澆筑混凝土或水泥漿形成帶螺紋 狀的擠土型樁體，至屏障器1上端定位銷位置時(shí)停止上提，插上定 位銷3，將鉆具2及屏障器1連接定位(圖5)。所述鉆具也可采用
正向旋轉(zhuǎn)上提，形成直桿狀的擠土型樁體。
5、 鉆具2繼續(xù)正向旋轉(zhuǎn)上提并帶動屏障器1上提，鉆具帶出屏
障器內(nèi)的殘余土體同時(shí)連續(xù)澆筑混凝土 (或水泥漿)至地面，形成 直桿狀取土型樁體。最終形成上部為取土型、下部為擠土型的部分 擠土型樁(圖6)。
權(quán)利要求
1、一種消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器，其特征在于是一個(gè)上下敞開、周邊封閉的橫截面為圓形的鋼管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器，其特征在于: 所述屏障器的直徑比連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具外徑大0. 3 2mm。
3、 一種利用權(quán)利要求1所述的消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器的施工成 樁工法，其特征在于-1) 、將屏障器用定位銷定位在連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具上，并且 屏障器的下端長度長過鉆頭；2) 、將連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具往下正向旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，帶動屏障器 進(jìn)入土中至設(shè)計(jì)要求消除擠土負(fù)效應(yīng)的深度時(shí)即停止下鉆，從屏障 器內(nèi)逸出的淤泥質(zhì)土或飽和性粘土從屏障器上端排出；3) 、取出定位銷，將鉆具及屏障器分離，屏障器不動，連續(xù)螺 紋狀擠土型鉆具采用擠壓土體成孔繼續(xù)往下鉆進(jìn)至樁的設(shè)計(jì)深度；4) 、連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具反向旋轉(zhuǎn)上提，同時(shí)澆筑混凝土或 水泥漿形成帶螺紋狀的樁體，至屏障器上端定位銷位置時(shí)停止上提， 插上定位銷，將連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具及屏障器連接定位；5) 、連續(xù)螺紋狀擠土型鉆具繼續(xù)正向旋轉(zhuǎn)上提并帶動屏障器上 提，同時(shí)連續(xù)澆筑混凝土至地面，形成直桿狀取土型樁體，最終形 成上部為取土型、下部為擠土型的部分?jǐn)D土型樁。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的施工成樁工法，其特征在于所述鉆具是擠土型空心螺牙型鉆具。
5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的施工成樁工法，其特征在于步驟4 中鉆具的上提方式為正向旋轉(zhuǎn)上提，形成直桿狀的擠土型樁體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器及其施工成樁工法，所述屏障器是一個(gè)上下敞開、周邊封閉的橫截面為圓形的鋼管；其施工成樁工法是將屏障器與鉆具固聯(lián)；然后將鉆具往下正向旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，帶動屏障器鉆至要求深度即停止下鉆；取出定位銷，鉆具繼續(xù)往下鉆至設(shè)計(jì)深度；鉆具旋轉(zhuǎn)上提澆筑成樁，同時(shí)帶動屏障器上提至地面，形成部分?jǐn)D土型樁。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的屏障器結(jié)構(gòu)簡單，可有效地約束在淤泥質(zhì)土或飽和性粘土中的橫向和豎向擠土負(fù)效應(yīng)，消除擠土負(fù)效應(yīng)；所提出的施工成樁工法工藝過程簡單，可徹底解決擠土樁成樁過程的橫向和豎向擠土負(fù)效應(yīng)，降低樁體上部結(jié)構(gòu)的工程成本和擠土負(fù)效應(yīng)帶來的各種危害，可廣泛應(yīng)用于各類土層。
文檔編號E02D31/10GK101538871SQ20091013040
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者櫻 彭, 彭桂皎, 譚燕姬 申請人:彭桂皎