一种可减小打桩阻力的加长型沉管夯扩灌注桩的制作方法

一种可减小打桩阻力的加长型沉管夯扩灌注桩
【技术领域】
1.本实用新型涉及一种桥梁、房建等领域广泛应用的桩基工程技术，尤其涉及一种可减小打桩阻力的加长型沉管夯扩灌注桩。


背景技术：

2.桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、方便机械化施工等优点，且相比于其他深基础，桩基础的适用范围更广。因此，桩基工程技术在桥梁工程、高层建筑等领域中的应用极为广泛。
3.沉管灌注桩是一种利用锤击或振动等方法沉管成孔、然后浇筑混凝土、最后拔出套管形成混凝土桩的一种桩基工程技术。沉管灌注桩具有施工速度快、工期短等优点。但是，对于硬黏土等强度较高的土层，由于打桩阻力(包括桩端阻力和桩侧摩阻力)较大，沉管灌注桩在施工时通常会打桩困难、套管难以下沉等问题，且桩基越长打桩越困难，影响施工进度。此外，受打桩机主架高度的限制，传统型式的沉管灌注桩的施工深度有限，一般为25米以内，这样便无法用来施工加长桩/超长桩。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种可减小打桩阻力的加长型沉管夯扩灌注桩。本实用新型具有施工便捷、经济性好、承载力高等特点。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
6.一种可减小打桩阻力的加长型沉管夯扩灌注桩，包括活瓣桩尖，活瓣桩尖顶部连接有桩底沉管，桩底沉管顶部连接有桩身沉管，桩身沉管顶部连接有锤击板；所述有桩底沉管底部安装有可拆式密封结构，可拆式密封结构穿过有与活瓣桩尖的内腔连通的水管；所述活瓣桩尖沿周向铰接有若干桩尖瓣，桩尖瓣上成形有若干浸水口。
7.进一步的改进，所述可拆式密封结构包括底密封盘，底密封盘上安装有下磁铁；下磁铁上方安装有顶板，顶板上安装有与下磁铁对应的上通电磁铁；底密封盘与顶板周边之间安装有密封圈。
8.进一步的改进，所述桩尖瓣为4-8个；所述浸水口的直径为3cm～6cm；浸水口沿桩尖瓣的轴向截面均匀地布置3～6个。
9.进一步的改进，所述桩身沉管底部设置有公连接头，顶部设有第二母连接头；桩底沉管顶部设置有第一母连接头；所述桩底沉管与桩身沉管通过第一母连接头、公连接头和螺栓固定连接；公连接头顶部呈锥形，公连接头内部设置有阶梯形通孔d。
10.进一步的改进，所述第一母连接头和第二母连接头底部呈锥形，第一母连接头和第二母连接头内部分别设置有螺纹相同的第一螺纹孔和第二螺纹孔c，桩底沉管和桩身沉管的顶面要比第一母连接头和第二母连接头的顶面高h，第一母连接头和第二母连接头都能够与公连接头配合。
11.进一步的改进，h＝2cm～5cm。
12.进一步的改进，所述桩身沉管内放入有锤击板，锤击板底部固定有锤击头，顶部连接有钢绞线。
13.进一步的改进，所述锤击板的外周均匀地设置4～8个直径为2～4cm的通气孔，锤击板中心还设置有与锤击头顶部连接螺钉配合的第三螺纹孔。
14.进一步的改进，锤击头呈圆锥形，锤击头锥尖的角度为60
°
～120
°
。
15.进一步的改进，所述桩尖瓣1b顶部设置连接凸块1c，连接凸块1c中心设有安装缺口 1d，桩尖瓣1b通过销钉2和固定板3c铰接到桩底沉管3上。
16.本实用新型的有益效果为：
17.1、本实用新型的活瓣桩尖设计有浸水口，在沉桩打桩过程中可对桩端土体进行浸水处理，破坏了土体的结构，从而大大地减小打桩阻力，可加快沉桩速度，提高了施工效率；
18.2、本实用新型的桩身沉管的两端设计有能够用来拼接的公母连接头，沉管打桩时可突破打桩机高度的限制，从而实现了施工加长/超长沉管夯扩灌注桩的功能； 3、本实用新型设计了锤击板和形状可更换的锤击头，用来夯扩施工桩端的混凝土扩大头，通过夯扩挤密作用，可大幅提高桩基的承载力。
【附图说明】
19.附图作为本技术的一部分，用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
20.图1为本发明的结构原理图。
21.图2为本发明沉管底部各部件连接的结构示意图。
22.图3为本发明沉管底部各部件连接的三维视图。
23.图4为本发明桩尖瓣1b的三维视图。
24.图5为本发明桩身沉管4的结构原理图。
25.图6为本发明两组桩身沉管4的连接示意图。
26.图7为本发明锤击板14和锤击头15的结构原理图。
27.图8为本发明施工形成混凝土扩大头17的原理图。
28.图中标号名称为： 1-活瓣桩尖；1a-浸水口；1b-桩尖瓣；1c-连接凸块；1d-安装缺口；2-销钉；3-桩底沉管；3a-第一母连接头；3b-第一螺纹孔；3c-固定板；4-桩身沉管；4a-公连接头；4b-第二母连接头；4c-第二螺纹孔；4d-阶梯形通孔；5-螺栓；6-水管；7-不锈钢管；8-密封圈；9-底密封盘；10-顶板；11-上通电磁铁；12-下磁铁；13-导线； 14-锤击板；14a-第三螺纹孔；14b-通气孔；15-锤击头；15a-连接螺钉；16-钢绞线；17-混凝土扩大头。
29.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
【具体实施方式】
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1～4所示的一种可减小打桩阻力的加长型沉管夯扩灌注桩，主要包括活瓣桩尖1、桩底沉管3、桩身沉管4和锤击板14。如图1和图2所示，活瓣桩尖 1与桩底沉管3通过销钉2连接，活瓣桩尖1设置4～8个桩尖瓣1b，本实施例桩尖瓣1b设置6个，桩尖瓣1b沿轴向截面均匀地布置3～6个、直径3cm～6cm的浸水口1a，本实施例浸水口1a设置3个、直径3cm；桩底沉管3底部设置有底密封盘9和顶板10，底密封盘9和顶板10之间安装有密封圈8、上通电磁铁11 和下磁铁12，上通电磁铁11与导线13连接，底密封盘9与不锈钢管7、水管6 连通；沉管在打桩下沉时，活瓣桩尖1处于闭合状态，控制上通电磁铁11与下磁铁12相吸，使得密封圈8与桩底沉管3内壁贴合，实现桩底的密封，同时，利用水泵在水管6内注入恒定压力的水流，本实例设定水压为50kpa，使水经由不锈钢管7、底密封盘9和浸水口1a流入桩端土层，进而破坏桩端土体的结构，从而大大地减小打桩阻力，加快沉桩速度；沉管下沉到设计深度后，控制上通电磁铁11与下磁铁12相斥，使得密封圈8与桩底沉管3内壁脱开，进一步取出不锈钢管7、底密封盘9和顶板10。
32.如图3和图4所示，桩尖瓣1b顶部设置连接凸块1c，连接凸块1c中心设有安装缺口1d，桩尖瓣1b通过销钉2和固定板3c铰接到桩底沉管3上。
33.如图2～6所示，桩底沉管3的顶面设置4～8个第一母连接头3a，本实施例安装6个，桩身沉管4的底端外侧均匀地安装有4～8个公连接头4a和4～8个第二母连接头4b，本实施例安装6个；桩身沉管4底面要比公连接头4a高长度h， h＝2cm～5cm，本实施例h＝4cm，桩底沉管3和桩身沉管4的顶面要比第一母连接头3a和第二母连接头4b的顶面高长度h由此形成卡槽，防止桩身沉管4在打桩时出现晃动；第一母连接头3a和第二母连接头4b内部分别设置有螺纹相同的第一螺纹孔3b和第二螺纹孔4c，公连接头4a内部设置有阶梯形通孔4d，第一母连接头3a和第二母连接头4b都能够与公连接头4a用螺栓5连接，进一步实现了桩底沉管3和桩身沉管4以及两组不同桩身沉管4的连接；公连接头(4a)顶部、第一母连接头3a和第二母连接头4b底部呈锥形，用来减小打桩时的桩侧阻力。
34.如图7和图8所示，锤击板14与锤击头15、钢绞线16连接；锤击板14的外周均匀地设置4～8个直径为2～4cm的通气孔14b，本实施例锤击板14设置6 个直径为3cm的通气孔14b，锤击板14中心还设置有与锤击头15顶部连接螺钉 15a配合的第三螺纹孔14a，实现了更换锤击头15的功能；沉管下沉到设计深度后，取出不锈钢管7、底密封盘9和顶板10，并将活瓣桩尖1打开，从沉管顶部浇筑一定体积的混凝土至桩端，利用锤击板14和锤击头15进行夯击，由此形成混凝土扩大头17；锤击头15呈圆锥形，其锥尖的角度为60
°
～120
°
，以更有效地将浇筑的混凝土夯击到桩端土层中，本实施例设计锥尖的角度为90
°
。
35.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。