專利名稱：一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及地基基礎(chǔ)及地 下構(gòu)筑物抗浮樁施工設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著城市建設(shè)、交通工程的高速發(fā)展，地下空間的開發(fā)與利用發(fā)展已成趨勢。隨之而來，由地下水產(chǎn)生的浮力對地下結(jié)構(gòu)的影響尤為突出，當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)埋深越大，則由地下水產(chǎn)生的浮力則越高。地下水壓力對地下結(jié)構(gòu)的作用主要表現(xiàn)在地下室底板隆起，地下室漏水直到底板破壞；地下建筑物整體的不均勻浮起，會引起梁柱結(jié)點處開裂、底板開裂以及建筑物的傾斜等。為了滿足這種基礎(chǔ)受力平衡的需要，目前一般采用抗浮樁技術(shù)或增加建筑物配重等形式來解決，其中的抗浮樁在地下建筑工程中的使用較普遍，抗浮樁作為樁基礎(chǔ)中的一種，目前越來越被工程界重視。通過抗浮樁產(chǎn)生的抗浮力來抵消地下水對地下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的上浮力?？垢督?jīng)過幾十年的發(fā)展，涌現(xiàn)出了多種抗浮樁體結(jié)構(gòu)形式，從等截面鉆孔灌注樁到預(yù)應(yīng)力抗浮樁和變徑抗浮樁等等。對抗浮樁的要求主要集中在以下二點(1)如何提高抗浮樁的抗浮力和降低工程造價？(2)抗浮樁體的耐久性問題如何解決？傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樁(包括鉆孔灌注樁和預(yù)制樁(方樁和管樁))，均為承壓樁型， 抗壓強度高，能起到很好的抗壓效果，但把鋼筋混凝土樁作為抗浮樁使用時，則暴露了鋼筋混凝土樁的諸多不足之處。首先，混凝土的抗拉強度比其抗壓強度要低得多，抗拉強度僅為抗壓強度的1/18到1/9。樁身混凝土在拉伸作用下會產(chǎn)生裂縫，隨著裂縫的逐步擴(kuò)大，混凝土退出工作，全部拉力主要由鋼筋承受。由于抗浮樁處于地下，混凝土的開裂必然會引起鋼筋受水和化學(xué)有害物質(zhì)的侵蝕，從而影響了抗浮樁的耐久性；如果要控制裂縫的寬度，則需大幅提高其配筋率，必然導(dǎo)致工程造價的大幅提高；其二，抗浮樁的抗浮力是通過樁體與樁側(cè)土體的摩擦力提供的，鋼筋混凝土樁雖然樁身具有較高強度，但樁側(cè)摩阻力并不因樁身強度的提高而提高，尤其在軟土地區(qū)，鋼筋混凝土灌注樁的樁側(cè)摩阻力由于存在護(hù)壁泥漿則更低。也就是說，鋼筋混凝土樁身強度不能充分發(fā)揮，造成了材料強度浪費，使工程造價提尚。對于預(yù)應(yīng)力管樁和方樁，雖然工程造價較低，但由于預(yù)應(yīng)力筋的耐久性問題及施工過程中會產(chǎn)生混凝土裂縫而逐漸退出了抗浮樁的應(yīng)用領(lǐng)域。對于土體錨桿或錨索，具有工程造價低的優(yōu)點，但由于灌漿體的裂縫對抗拔筋體的耐久性防護(hù)不可靠，還有施工工藝的不完善，導(dǎo)致在抗浮樁領(lǐng)域中難以推廣?；谀壳俺Ｓ每垢端嬖诘膯栴}，工程界急需要研發(fā)一種新型的抗浮樁，即能提供足夠的抗浮力，又能解決樁體耐久性和使用壽命問題。要解決抗拔筋體(鋼筋或鋼絞線)的耐久性問題，必須要調(diào)查清楚他們在工作環(huán)境中的銹蝕情況。為此，我們檢索了日本鋼管樁協(xié)會出版的《鋼管杭- O設(shè)計i施工》一書，從該書中列出了大量對鋼管樁在土中的銹蝕情況調(diào)查結(jié)果，下面引用的數(shù)據(jù)來自于日本建設(shè)省土木研究所的調(diào)查研究結(jié)果調(diào)查對象是幸谷橋的鋼管樁，具體情況如下鋼管 樁外徑486mm、壁厚16mm、9mm。1958年10 11月施工，經(jīng)過17年后拔出，進(jìn)行銹蝕調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如表1所示。 從表中可見(1)大氣中涂膜損壞部分銹蝕顯著；表層土中部分銹蝕；細(xì)砂層中除全面銹蝕外有局部銹蝕，到淤泥夾砂層中局部銹蝕更多；從粘土夾淤泥層以下幾乎沒有銹蝕；(2)在土中銹蝕速度總平均為0. 007mm/年；(3)銹蝕速度表層部位明顯大于深層部位；同在表層，淤泥夾砂大于細(xì)砂；(4)銹蝕速度最大部位平均不過0. 024mm/年，2mm的壁厚可耐銹蝕80年。日本土質(zhì)工學(xué)會對鋼材在土層中的銹蝕情況也進(jìn)行了調(diào)查，對各種土質(zhì)條件下的鋼樁進(jìn)行銹蝕試驗，從1962年到1966年，在日本10個地方設(shè)置了 126根鋼樁，樁的斷面為 L型，樁長約15m。然后分別在打設(shè)后的第二年、第五年、第十年各拔出42根，進(jìn)行銹蝕狀況觀察和板厚減少量的測定，其調(diào)查結(jié)果如表2所示。從表2的調(diào)查結(jié)果可以作出如下判斷(1)除接近地表部分外，經(jīng)過10年的樁表面幾乎保持原狀；(2)各地10年總平均腐蝕速度(兩面)為0.0106mm/年，單面為0.0053mm/年，最大值為0. 0297mm/年；(3)腐蝕速度隨年數(shù)增加而減少；(4)推薦設(shè)計用腐蝕速度為0. 02mm/年。表1不同位置的鋼管樁銹蝕結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，包括一機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置有鉆桿，鉆桿上端設(shè)置有驅(qū)動鉆桿旋轉(zhuǎn)的動力頭，鉆桿下端帶有鉆頭，鉆桿下端設(shè)有噴漿孔，機(jī)架上還設(shè)置有用于在鉆桿下沉過程中將抗拔筋體帶入樁體內(nèi)部的導(dǎo)向桿，機(jī)架上設(shè)置有用于懸掛固定抗拔筋體并可拆卸釋放抗拔筋體的連接裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，所述抗拔筋體套有防腐蝕金屬管，抗拔筋體的下端連接有增加抗拔力的大頭錨盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，所述連接裝置為設(shè)置在機(jī)架上用于起吊抗拔筋體的卷揚機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，所述卷揚機(jī)的機(jī)座與動力頭的機(jī)座相對固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，鉆頭上帶有攪拌葉片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，所述攪拌葉片為可折疊的攪拌葉片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，攪拌葉片為可拆卸更換的葉片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)向桿上設(shè)有噴氣管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)向桿的下端帶有一抗拔筋體固定裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，抗拔筋體上端設(shè)有與卷揚機(jī)連接并可分離的連接裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，所述卷揚機(jī)帶有一連接套筒，所述抗拔筋體插入連接套筒內(nèi)，并有橫向緊固螺旋旋緊固定。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)向桿上設(shè)置有檢測樁體垂直度的檢測儀。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，鉆桿上部設(shè)置有注漿孔，注漿孔上設(shè)置有流量檢測儀。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，鉆桿與導(dǎo)向桿之間具有間隙。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，其特征在于，所述防腐蝕金屬管的頂部設(shè)有用于向管內(nèi)注漿的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種節(jié)能型壓力分散式水泥土抗浮樁的施工設(shè)備，包括一機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的鉆桿，鉆桿下端帶有鉆頭，鉆頭上帶有攪拌葉片，鉆桿下端帶有噴漿孔，機(jī)架上還設(shè)置有用于將抗拔筋體插入樁體內(nèi)部的導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿頂部具有一用于起吊抗浮樁筋體的卷揚機(jī)。采用上述設(shè)備施工的抗浮樁不僅具有較高的抗浮力、沒有樁接頭、質(zhì)量容易控制、施工功效提高、而且具有較長的耐久性。沒有泥漿排放，同時能大幅節(jié)約鋼材用量、縮短工期、降低工程造價的目的。
文檔編號E02D15/04GK102359105SQ20111033681
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者劉全林, 宋偉民 申請人:上海強勁地基工程股份有限公司