[发明专利]空腔后填式桩土承载力调节装置

说明书

技术领域：

本发明涉及土木建筑领域，尤其涉及桥梁、建筑物或构筑物的基础装置，是一种空腔后填式桩土承载力调节装置。

背景技术：

建筑物和构筑物经常采用桩土共同作用的复合桩基。因为桩的刚度远大于天然地基的刚度，桩必然先受力，只有在桩基产生较大变形后，地基土才参与工作。对于地基土承载能力较高，但尚不足以承受全部荷载，而桩基变形较小的情况，常常不得不牺牲地基土自身的承载力，仅由桩来承受上部荷载。桩土之间承载力的分配，始终是一个谜，设计建立在经验的基础上，为解决这个问题，最近有些专家学者，试用在桩顶加橡胶垫，在上部荷载的作用下，刚度较小的橡胶垫能产生较大的变形，使地基土提前参与承载工作，上部荷载按照刚度分配给桩和天然地基。但是，设置橡胶垫需要较复杂的计算分析，并根据工程情况单独制作橡胶垫，造价较高，因此推广应用受到一定限制。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种空腔后填式桩土承载力调节装置，所述的这种空腔后填式桩土承载力调节装置，可以解决现有技术中复合桩基未能使天然地基土的承载力得以充分发挥的问题。

本发明的空腔后填式桩土承载力调节装置，由一个筒状钢构件构成，所述的筒状钢构件的顶端固定连接有顶盖，所述的顶盖上设置有砼浇灌孔和排气检查孔。

进一步的，所述的空腔筒状构件呈鼓状，在竖向荷载作用下，能自由变形。

进一步的，所述的砼浇灌孔设置在顶盖上方，并延伸至基础顶面。

进一步的，所述的顶盖中设置有排气检查孔，并延伸至基础顶面。

进一步的，所述的顶盖的上侧固定连接有砼浇灌管道和排气检查管道，所述的砼浇灌管道与空腔连通，所述的排气检查管道与空腔连通，砼浇灌管道和排气检查管道的兼作锚固用。

本发明的工作原理是：在桩的施工进行到距离设计标高的一定高度后，把调节装置放置在桩顶，调节装置在竖向力作用下可以接近自由变形，顶盖上的砼浇灌孔和排气检查孔伸至基础板面。然后按设计需要，在地基土承受一定量的荷载后再浇筑所述的空腔内的砼。具体的施工过程是：桩基施打；在桩顶安放空腔后填式桩土承载力调节装置；浇捣砼底板；上部结构施工，当天然地基受力达到一定程度时，暂停上部结构的加荷；在空腔内浇筑砼；在后浇筑的砼达到要求的强度后，继续上部结构的施工。

本发明和已有技术相比，其效果是明显的。本发明在空腔状态，该装置在竖向能自由变形；在浇筑完空腔内的砼后，能保证力的传递。具体的，本发明利用筒状空腔在上部结构施工过程中的自由变形，将上部荷载传至天然地基，使地基土提前参与承载工作。当上部结构施工到一定程度时，浇筑空腔内的砼，此时桩基与地基土共同承受新加荷载。本装置对桩，土承载力的分配，概念清楚，明确，利于充分动员地基土的承载能力，特别是具有良好承载力的地基土的承载能力，从而减少桩的数量，节约建设成本。

附图说明：

图1是本发明的空腔后填式桩土承载力调节装置的轴向剖面结构示意图。

图2是本发明的空腔后填式桩土承载力调节装置的俯视图。

具体实施方式：

实施例1：

如图1和图2所示，本发明的空腔后填式桩土承载力调节装置由一个筒状钢构件1构成，所述的筒状钢构件1的顶端固定连接有顶盖2，所述的顶盖2上设置有砼浇灌孔41和排气检查孔51。

进一步的，所述的筒状钢构件1呈鼓状。

进一步的，所述的筒状钢构件1由两个空心锥台状构件上下连接构成。

进一步的，所述的砼浇灌孔41设置在顶盖2中心。

进一步的，所述的顶盖2中设置有两个以上数目的排气检查孔51。

进一步的，所述的顶盖2的下侧面上固定设置有加强肋6。

进一步的，所述的顶盖2的下侧面上固定设置有四条加强肋6，所述的四条加强肋6成井字型排列。

进一步的，所述的顶盖2的上侧固定连接有砼浇灌管道4和排气检查管道1，所述的砼浇灌管道4与砼浇灌孔41连通，所述的排气检查管道5与排气检查孔51连通，砼浇灌管道4和排气检查管道5的外壁上均沿径向设置有复数个锚板7。

本实施例的工作过程是：在挖孔桩施工进行到距离设计标高的一定高度后，把筒状空腔1放置在桩3顶，与桩3之间形成空腔，空腔1在竖向力作用下可以接近自由变形，顶盖2上的砼浇灌孔41和排气检查孔51延伸到基础板8的上面，然后按设计需要，在地基土承受一定量的荷载后再浇筑所述的空腔内的砼9。具体的施工过程是：桩基施打；在桩顶安放空腔后填式桩土承载力调节装置；浇捣砼底板；上部结构施工，当天然地基受力达到设计需要时，暂停上部结构的加荷；在桩3顶与筒状空腔内浇筑砼9；在后浇筑的砼9达到要求强度后，继续上部结构的施工。