專利名稱：混凝土樁的施工方法及其施工設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及土木工程領域，特別是涉及高層建筑物的樁基礎的施工工藝。
背景技術：
目前的樁的施工包括有錘擊跟管的混凝土樁的施工方法，該施工方法以錘擊方式將護筒帶入地基中，然后進行樁的施工。其缺點在于不適合于較硬的地基土層，當遇到粉土，粉細砂土層時，則無法穿越，成孔困難，無法適合于要求較高的承載力的場合。在采用該施工方法進行施工的過程中，容易造成地面隆起，樁之間容易相互影響，此外錘擊的振動也構成難于在人口稠密，建筑物林立的城市中施工的因素。另外還具有一種現場灌注混凝土樁的施工方法，其主要工藝是一邊提鉆，一邊澆注漿液，至一定標高處，然后插入鋼筋籠，該工藝的缺點是在灌漿后插入鋼筋籠，這樣無法確保鋼筋籠側邊的保護層的厚度，影響樁身質量。
發明的內容本發明的目的在于提供一種混凝土樁的施工方法，該方法可以簡便的方式在較硬的地基中，制作較高承載力的樁。
本發明的上述目的是通過下述混凝土樁的施工方法來實現的，該方法包括該下述步驟1)在樁位處，將外壁面帶有螺旋葉片的護筒對準樁位而立好；2)一邊通過由上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒內部導向的夯錘的升降移動，按照使上述夯錘伸出上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒底端的方式，錘擊樁位處的地基土體，一邊旋轉上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒，使該外壁面帶有螺旋葉片的護筒向下進入地基中；3)反復進行上述步驟2)，直至將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒沉入到規定深度；4)從上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒中提出上述夯錘；5)進行混凝土樁身的施工，將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒以旋轉方式提出。
在上述的混凝土樁的施工方法，最好在上述步驟1)中，首先在地基表面進行引孔施工，然后將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒的底端插入該引孔中，從而將該外壁面帶有螺旋葉片的護筒立好。
在上述的混凝土樁的施工方法中，最好上述引孔施工指在規定樁位處的地基表面，挖出淺孔。
在上述的混凝土樁的施工方法中，最好上述引孔施工指在規定樁位處的地基表面，通過夯錘，夯出淺孔。
在上述的混凝土樁的施工方法中，最好在形成鋼筋混凝土樁的場合，在上述步驟4)中所述的提出夯錘后，馬上將鋼筋籠放入上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒中，直至規定深度。
在上述的混凝土樁的施工方法中，最好在上述步驟3)中所述的將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒沉入到規定深度后，首先按照復合載體夯擴樁設計規程，對樁端土體進行加固處理施工，由此在樁端形成由影響土體，擠密土體，夯實填充料，夯實干硬性混凝土形成的復合載體。
在上述的混凝土樁的施工方法中，最好在現場灌注混凝土樁身的場合，上述步驟5)是這樣進行的，即一邊沿與沉入上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒的旋轉方向相反的方向的方式，提升該外壁面帶有螺旋葉片的護筒，一邊通過該外壁面帶有螺旋葉片的護筒，向樁孔內灌注混凝土，形成混凝土樁身。
在上述的混凝土樁的施工方法中，最好在預制混凝土樁身的場合，上述步驟5)是這樣進行的，將預制的鋼筋混凝土樁身通過上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒插入，以旋轉方式提出上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒，將樁身與樁孔壁的間隙用水泥砂漿澆滿。
在上述的混凝土樁的施工方法中，最好在現場灌注鋼筋混凝土樁身的場合，上述步驟5)是這樣進行的，即一邊沿與沉入上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒的旋轉方向相反的方向的方式，提升該外壁面帶有螺旋葉片的護筒，一邊通過該外壁面帶有螺旋葉片的護筒，向樁孔內灌注水硬性固化漿液，直至不塌孔的位置或規定位置，接著按照以前述的旋轉方式將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒完全提出，然后，將鋼筋籠插入上述水硬性固化漿液內，直至規定深度，最后在該漿液內放入或不放入粒料的情況下，將補漿管插入到該漿液內部，再次通過該補漿管將水硬性固化漿液壓出，直至上述漿液的液面達到規定的樁孔口位置處。
在上述的混凝土樁的施工方法中，最好上述的補漿是通過將補漿管插入到樁孔底部，以較高的壓力通過該補漿管，將水硬性固化漿液壓出的，上述的水硬性固化漿液為水泥漿，上述粒料為石子。
本發明的另一目的在于提供一種配合上述的混凝土樁的施工方法而使用的施工設備，該設備結構簡單，操作方便，僅僅通過一臺設備，便可實現鉆孔，和復合載體的夯填施工以及固化漿液的灌注。
該施工設備包括工作臺，該工作臺的前端設置有導向架，在該導向架上，以可沿上下滑動的方式設置有動力機構，該動力機構以可由該動力機構旋轉驅動該上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒的方式，與上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒的前端連接，另外，上述導向架的頂端懸吊有夯錘，該夯錘通過鋼絲繩與卷揚機連接，上述動力機構內部開有可使上述夯錘穿過而進入上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒中的通孔，上述工作臺由行走機構支承于地面上。
在上述的施工設備中，最好上述動力機構包括支架，該支架上安裝有相對上述通孔保持對稱關系的兩個電動機，該電動機通過減速機構與連接管連接，該連接管通過法蘭盤與外壁面帶有螺旋葉片的護筒的頂端連接。
在上述的施工設備中，最好上述支架的頂部帶有滑輪，該動力機構通過繞過支架頂部上安裝的滑輪的鋼絲繩而從導向架的頂部懸吊下來。
在上述的施工設備中，最好上述導向架包括導軌，上述動力機構由該導軌導向而實現上下滑動，在導向架與工作臺之間連接有支撐桿，上述工作臺的前后端安裝有液壓支承腿，上述行走機構為液壓步履式行走機構。
按照本發明的方法，在施工過程中，錘擊次數大大減小，振動感顯著減小，適合用于人口稠密，建筑物擁擠的城市。另外由于在沉入護筒的過程中，伴隨有其外表面帶有葉片的護筒的旋轉，這樣容易使護筒穿越粉土，粉細砂層等的，土體密度較大的較硬土層。由于在沉入護筒的過程中，錘擊量大大減小，樁之間的相互影響大大減小，大大減小的地面隆起的現象。采用本發明的方法，可進行具有較高承載力的樁的施工，特別適合于制作高層建筑物的樁基礎。另外，由于在灌漿，形成樁身之前，未提出護筒，這樣可根據需要，在灌漿之前插入鋼筋籠，其結果是可確保鋼筋籠的側邊的保護層的厚度。
具體實施例方式
下面結合附圖，通過舉例方式對本發明的混凝土樁的施工方法以及該方法所采用的施工設備進行具體描述。


圖1為本發明的混凝土樁的施工方法所采用的施工設備的一個實施例的立面示意圖；圖2為圖1所述的施工設備中的動力機構的局部放大立面圖；圖3為圖2所示的動力機構的俯視圖；圖4為本發明的混凝土樁的施工方法的一個實施例的工序圖。
首先，參照圖4，對本發明的混凝土樁的施工方法的一個實施例進行描述。如圖4(A)所示，在選定樁位處，進行，比如人工挖孔，的引孔1施工，以便于在之后進行的外壁面帶有螺旋葉片的護筒2定位，接著如圖4(B)所示，將外壁面帶有螺旋葉片的護筒2的前端插入上述已挖好的孔中，將該護筒立好，即實現上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2定位，然后如圖4(C)所示，一邊通過由上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2內部導向的夯錘3的升降移動，按照使上述夯錘3伸出上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2底端的方式，錘擊已形成的樁孔底部處的地基土體，一邊旋轉上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2，使該外壁面帶有螺旋葉片的護筒2進入地基中，之后如圖4(D)3)反復進行上面剛描述的步驟，即圖4(C)所示的步驟，直至將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2沉入到設計標高處，接著按照于2001年10月由中國建筑工業出版社出版的，中華人民共和國行業標準“復合載體夯擴樁設計規程”，象圖4(E)所示的那樣，通過上述夯錘3沿上下的，由上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2導向的升降運動，進行復合載體夯擴樁中的復合載體的施工，即進行由夯實的填充料4，擠密土體5和影響土體6形成的復合載體施工，然后如圖4(F)所示，通過上述夯錘3的升降運動，夯填干硬性混凝土，形成位于復合載體頂部的干硬性混凝土層7，之后如圖4(G)所示，從上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2中提出上述夯錘3，將鋼筋籠9插入上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2中，直至規定深度，比如，樁孔底端處，一邊將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2以沿與進入時的旋轉方向相反的方式旋轉方式提出，一邊借助軟管10，從外壁面帶有螺旋葉片的護筒2底端，向樁孔中灌注樁身混凝土，最后如圖4(H)所示，形成帶有復合載體和混凝土樁身8的混凝土樁。
如圖1所示，作為本發明的混凝土樁的施工所采用的施工設備的一個實施例，其包括工作臺23，該工作臺23的前端設置有導向架20，在該導向架20上，以可沿上下滑動的方式設置有動力機構17，該動力機構17以可由該動力機構旋轉驅動該上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2的方式，與上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2的前端連接，另外，上述導向架20的頂端通過鋼絲繩11懸吊有夯錘3，該夯錘3通過鋼絲繩11，18與卷揚機30連接，上述動力機構17內部開有可使上述夯錘穿過而進入上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒2中的通孔，上述工作臺23由行走機構支承于地面上。如圖1～3所示，上述動力機構17包括支架26，該支架26上安裝有相對上述通孔保持對稱關系的兩個電動機27，27，該電動機27，27通過減速機構28與連接管29連接，該連接管29通過法蘭盤30與外壁面帶有螺旋葉片的護筒2的頂端連接，上述支架26的頂部帶有滑輪16，該動力機構17通過繞過支架頂部上安裝的滑輪16的鋼絲繩13，導向架20上滑輪14而從導向架20的頂架15懸吊下來，上述導向架20包括導軌(在圖中未具體示出)，上述動力機構17由該導軌導向而實現上下滑動。如圖1所示，在導向架20與工作臺23之間連接有支撐桿19，上述工作臺23的前后端安裝有液壓支承腿21，23，上述行走機構為液壓步履式行走機構25，該機構支承轉盤24，該轉盤24支承工作臺23。
權利要求
1.一種混凝土樁的施工方法，該方法包括該下述步驟1)在樁位處，將外壁面帶有螺旋葉片的護筒對準樁位而立好；2)一邊通過由上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒內部導向的夯錘的升降移動，按照使上述夯錘伸出上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒底端的方式，錘擊樁位處的地基土體，一邊旋轉上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒，使該外壁面帶有螺旋葉片的護筒向下進入地基中；3)反復進行上述步驟2)，直至將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒沉入到規定深度；4)從上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒中提出上述夯錘；5)進行混凝土樁身的施工，將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒以旋轉方式提出。
2.根據權利要求1所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于在上述步驟1)中，首先在地基表面進行引孔施工，然后將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒的底端插入該引孔中，從而將該外壁面帶有螺旋葉片的護筒立好。
3.根據權利要求2所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于上述引孔施工指在規定樁位處的地基表面，挖出淺孔。
4.根據權利要求2所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于上述引孔施工指在規定樁位處的地基表面，通過夯錘，夯出淺孔。
5.根據權利要求1所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于在形成鋼筋混凝土樁的場合，在上述步驟4)中所述的提出夯錘后，馬上將鋼筋籠放入上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒中，直至規定深度。
6.根據權利要求1所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于在上述步驟3)中所述的將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒沉入到規定深度后，首先按照復合載體夯擴樁設計規程，對樁端土體進行加固處理施工，由此在樁端形成由影響土體，擠密土體，夯實填充料，夯實干硬性混凝土形成的復合載體。
7.根據權利要求1所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于在現場灌注混凝土樁身的場合，上述步驟5)是這樣進行的，即一邊沿與沉入上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒的旋轉方向相反的方向的方式，提升該外壁面帶有螺旋葉片的護筒，一邊通過該外壁面帶有螺旋葉片的護筒，向樁孔內灌注混凝土，形成混凝土樁身。
8.根據權利要求1所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于在預制混凝土樁身的場合，上述步驟5)是這樣進行的，將預制的鋼筋混凝土樁身通過上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒插入，以旋轉方式提出上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒，將樁身與樁孔壁的間隙用水泥砂漿澆滿。
9.根據權利要求1所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于在現場灌注鋼筋混凝土樁身的場合，上述步驟5)是這樣進行的，即一邊沿與沉入上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒的旋轉方向相反的方向的方式，提升該外壁面帶有螺旋葉片的護筒，一邊通過該外壁面帶有螺旋葉片的護筒，向樁孔內灌注水硬性固化漿液，直至不塌孔的位置或規定位置，接著按照以前述的旋轉方式將上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒完全提出，然后，將鋼筋籠插入上述水硬性固化漿液內，直至規定深度，最后在該漿液內放入或不放入粒料的情況下，將補漿管插入到該漿液內部，再次通過該補漿管將水硬性固化漿液壓出，直至上述漿液的液面達到規定的樁孔口位置處。
10.根據權利要求9所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于上述的補漿是通過將補漿管插入到樁孔底部，以較高的壓力通過該補漿管，將水硬性固化漿液壓出的，上述的水硬性固化漿液為水泥漿，上述粒料為石子。
11.一種權利要求1所述的混凝土樁的施工方法用的施工設備，該施工設備包括工作臺，該工作臺的前端設置有導向架，在該導向架上，以可沿上下滑動的方式設置有動力機構，該動力機構以可由該動力機構旋轉驅動該上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒的方式，與上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒的前端連接，另外，上述導向架的頂端懸吊有夯錘，該夯錘通過鋼絲繩與卷揚機連接，上述動力機構內部開有可使上述夯錘穿過而進入上述外壁面帶有螺旋葉片的護筒中的通孔，上述工作臺由行走機構支承于地面上。
12.根據權利要求11所述的施工設備，其特征在于上述動力機構包括支架，該支架上安裝有相對上述通孔保持對稱關系的兩個電動機，該電動機通過減速機構與連接管連接，該連接管通過法蘭盤與外壁面帶有螺旋葉片的護筒的頂端連接。
13.根據權利要求11所述的施工設備，其特征在于上述支架的頂部帶有滑輪，該動力機構通過繞過支架頂部上安裝的滑輪的鋼絲繩而從導向架的頂部懸吊下來。
14.根據權利要求11所述的施工設備，其特征在于上述導向架包括導軌，上述動力機構由該導軌導向而實現上下滑動，在導向架與工作臺之間連接有支撐桿，上述工作臺的前后端安裝有液壓支承腿，上述行走機構為液壓步履式行走機構。
全文摘要
一種混凝土樁的施工方法,其步驟為:在樁位處,將外壁面帶有螺旋葉片的護筒對準樁位而立好;一邊通過由該護筒內部導向的夯錘的升降移動,錘擊樁位處的地基土體,一邊旋轉該護筒,使該護筒向下進入地基中;反復錘夯和旋轉護筒的步驟,直至將上述護筒沉入到規定深度;從上述護筒中提出上述夯錘;進行混凝土樁身的施工,將上述護筒以旋轉方式提出。上述方法用的施工設備包括工作臺(23),該臺的前端設置導向架(20),在該架上,可滑動地有動力機構(17),該動力機構以可旋轉驅動該護筒(2)的方式,與該護筒的前端連接,另外,上述導向架的頂端懸吊有夯錘(3),該夯錘通過鋼絲繩與卷揚機(30)連接,上述動力機構內部開有可使上述夯錘穿過而進入上述護筒中的通孔,上述工作臺由行走機構(25)支承于地面上。
文檔編號E02D5/22GK1354306SQ0113862
公開日2002年6月19日 申請日期2001年12月28日 優先權日2001年12月28日
發明者王繼忠 申請人:王繼忠