一种八齿形载体桩及其施工方法与流程

技术特征：
1.一种八齿形载体桩，其特征在于：包括有桩端载体和桩身（3），桩身（3）为砼柱体，桩身（3）内连接有钢筋笼（5），桩身（3）外径连接有外齿（4），所述的外齿（4）设有八个，八个外齿（4）以桩身（3）轴线为中心圆周均布，每个外齿（4）均在桩身（3）长度贯通，桩身（3）和外齿（4）截面形状为齿轮形，八个外齿（4）的截面形状相同，每个外齿（4）的截面形状均为梯形；桩端载体包括有挤密土体（1）和填充料夯实体（2）。2.根据权利要求1所述的一种八齿形载体桩，其特征在于：外齿（4）的尺寸与桩径d的关系式为：外齿（4）齿高h=d/4；外齿（4）齿根宽度b=d/5；外齿（4）齿顶宽度b=d/18；桩身（3）与外齿（4）的宽度d=2h＋d。3.根据权利要求2所述的一种八齿形载体桩，其特征在于：桩身（3）与外齿（4）的实际截面积a
s
的计算公式为：a
s
=1.325（d/2）2π。4.根据权利要求3所述的一种八齿形载体桩，其特征在于：竖向承载力计算公式为：r
a
=f
a
*a
e
μ∑q
sik
l
i
/k公式中：r
a
为载体桩单桩竖向受压承载力特征值；f
a
为经深度修正后的载体桩持力层地基承载力特征值；a
e
为载体等效计算面积；μ为实际桩身周长, μ的计算公式为：μ=2dπ；q
sik
为桩侧第i层土极限侧阻力标准值； l
i
为第i层土的厚度；k为安全系数。5.根据权利要求4所述的一种八齿形载体桩的施工方法，其特征在于：采用振动锤（6）和标准柱锤（12）或柴油锤（13）为沉管动力。6.根据权利要求5所述的一种八齿形载体桩的施工方法，其特征在于：采用振动锤（6）为沉管动力，振动锤（6）下端刚性连接有桩管（9），桩管（9）上部设有料斗（7）和活动观察口（8），桩管（9）下端通过铰链连接活瓣桩尖（11），沿管外周径向焊有八个齿形体ⅰ（10）作为桩身（3）上八个外齿（4）的模具，齿形体ⅰ（10）截面为梯形，活瓣桩尖（11）为截圆锥，活瓣桩尖（11）顶面与桩管（9）等径，活瓣桩尖（11）的活瓣由四瓣组成，振动锤（6）内连接有标准柱锤（12），标准柱锤（12）通过振动锤（6）的中孔进入桩管（9）内，标准柱锤（12）为钢制圆柱体，标准柱锤（12）上端与钢丝绳连接，标准柱锤（12）下端为平底或截锥体。7.根据权利要求6所述的一种八齿形载体桩的施工方法，其特征在于：包括有如下步骤：a、做好振动锤（6）与桩管（9）和活瓣桩尖（11）的连接，并将活瓣桩尖合拢，对准桩点；b、将桩管（9）沉到预定深度，通过桩管（9）上部的料口（7）投入填充料，再将桩管拔出，使桩端活瓣桩尖（11）打开，填充料落入桩孔内；c、然后用标准柱锤（12）通过振动锤（6）的中孔进入桩管（9）中，对填充料进行夯击，填充料夯实后成为填充料夯实体（2），最后通过桩管（9）上部的观察口（8）测量三击贯入度是否达到要求，如此反复直至达到要求；d、经桩管（9）上的料口（7）向桩管（9）内放置钢筋笼（5）及向桩管（9）内灌入砼；e、慢慢拔起桩管（9），随着桩管（9）的拔起，桩管（9）内的混凝土由于振动锤（6）的震动力作用流入已拔起的桩管（9）所产生的空间里，同时也填满了桩管外的八个齿形体（10）所
形成的空腔里，成就了八个外齿（4）；f、最后完全拔出桩管（9），在地基土中就会留有一个截面包括有桩身（3）和外齿（4）的齿轮型载体桩。8.根据权利要求5所述的一种八齿形载体桩的施工方法，其特征在于： 柴油锤（13）为沉管动力，柴油锤（13）下端活动连接有夯板（14）, 夯板（14）下面与内夯管（15）上端铰接,内夯管（15）下端焊有圆形封口平板,内夯管（15）外侧套装有外管（16），外管（16）上端与钢丝绳连接，外管（16）下端口焊有八个齿形体ⅱ（17），八个齿形体ⅱ（17）沿外管周长径向分布，齿形体ⅱ（17）截面为梯形，八个齿形体ⅰ（10）为桩身（3）上八个外齿（4）的模具，外管（16）上端设有进料口（18）。9.根据权利要求8所述的一种八齿形载体桩的施工方法，其特征在于：包括有如下步骤：a.首先将柴油锤（13）、夯板（14）和内夯管（15）连接，并将内夯管（15）插入外管（16）中，然后落在桩点位置上并调正机架；b.将外管（16）和内夯管（15）同步沉入土中预定深度后，先拔出内夯管（15），在外管（16）内投入填充料，再将内夯管（15）压在外管（16）内的填充料上，将外管（16）拔出，能使外管（16）内的填充料落入桩孔；c.然后再用柴油锤（13）将内管（15）和外管（16）再次同步打入土中，如此反复，直至满足三击贯入度要求；d.通过外管（16）上部的进料口（18），将钢筋笼（5）放入外管（16）内，并往外管（16）内灌入适量的混凝土，再将内夯管（15）压在外管(16)内的混凝土上；e.慢慢拔起外管（16），外管（16）内的混凝土经外管（16）下口流入外管（16）和沿外管（16）焊接的八个齿轮体所形成的空间；f.最后完全拔出外管（16）后用振捣器将桩顶2～4米位置震实，就会在地基土中留下一个截面包括有桩身（3）和外齿（4）的齿轮型载体桩。10.根据权利要求9所述的一种八齿形载体桩的施工方法，其特征在于：步骤c中要进行柴油锤(13)与标准柱锤(12)的等量换算，计算公式如下：n=212.3/[（zp
c
/a
s
）/y]；公式中：n为标准柱锤（12）一次的锤击力相当于柴油锤（13）的锤击力次数；212.3为标准柱锤（12）单位面积的锤击力；z为柴油锤（13）锤击力折减系数，z取值范围为0.6～0.8，根据柴油锤（13）的新旧程度取值，新的取大值，旧得取小值；y为外管下端口处土层的极限侧阻力修正系数，y取值1.3～3.9可根据具体地质情况用插入法，软土取小值，硬土取大值；a
s
为桩身（3）与外齿（4）的实际截面积；p
c
为用柴油锤（13）的锤击能量查得的所用柴油锤的技术参数。

技术总结
本发明涉及土木工程技术领域，具体为一种八齿形载体桩及其施工方法，其中一种八齿形载体桩包括有桩端载体和桩身，桩身为砼柱体，桩身内连接有钢筋笼，桩身外径连接有外齿，所述的外齿设有八个，八个外齿以桩身轴线为中心圆周均布，本发明充分利用了桩周土的侧摩阻力，在竖向承载力值限定的条件下，有效减小桩径或减短桩的长度，大量的节约了材料成本，大幅度降低工程造价，提高施工效率；填补了现有技术对桩周各土层摩擦力的利用空白，使桩周各土层的侧阻力得到了充分发挥，使很多劣质土层也能发挥出积极作用，并使单桩综合承载力提高；施工设备多样化，成桩质量高、承载力大、施工速度快，适应多变的地质条件，极大的拓展了施工范围。围。围。


技术研发人员：白洁 徐莉 白大泉
受保护的技术使用者：张掖市陇原地基基础工程有限公司
技术研发日：2021.05.14
技术公布日：2021/10/18