[发明专利]一种沉管灌注桩的活瓣桩尖及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种现浇钢筋混凝土、CFG料桩施工设备及使用方法，特别是涉及一种沉管灌注桩的活瓣桩尖的使用方法。

背景技术

圆形现浇钢筋混凝土桩在地基工程领域中已经得到广泛使用，由于桩侧摩擦阻力和桩端阻力为圆形桩基的主要承载力，造成其对钢筋混凝土的需求量过大，需要大量成本。为了减少对钢筋混凝土、素混凝土、CFG料的需求量和降低成本，专利号200710020306.3的对比文件提供了一种X型钢筋混凝土桩施工方法采用将钢筋混凝土预制桩尖留在地基的做法，但这种做法有以下几点不足：①预制的X型、Y型、O型及其它形状桩尖，必须配制一定数量的钢筋笼，同时混凝土标号不得低于C30。否则难以承受振动沉管下沉时的冲击力以及地基的阻力，甚至它不能有效穿透持力层就被压碎破坏。因此预制的桩尖成本太高，经测算每个桩尖成本需80～100元。若单桩以10米长计算，则每延米将增加8～10元成本。②预制桩尖，需要制作模具，因脱模需等混凝土达到一定强度，故需制作大量模具。每个桩尖模具需800～1000元。加大了施工成本。③预制桩尖混凝土强度必须达到设计强度100％方可使用，耽误了工期。预制桩尖需要较大的预制、堆放场地。预制场地硬化，又是一笔不小的费用。若桩机转入下一工地，所硬化场地就将报废。④预制桩尖，必然发生二次倒运(预制场至工地)费用。因每个桩尖重达100多公斤，施工时最少得两人以上才能搬动。这样既不方便又不安全。⑤预制的桩尖。施工时稍有不慎，将会发生卡管现象，至使沉管报废。⑥预制的桩尖的底面为一平面体，沉管下沉阻力大，桩机必须开以振动状态沉管才得以下沉。这样会使土壤液化，加大了混凝土的充盈量，浪费了材料、降低了桩的承载力。⑦预制的桩尖的外围尺寸必须比沉管的外围尺寸要大，否则预制的桩尖会进入沉管腔内，发生卡管现象。这样加大了混凝土的充盈系数，势必增加了材料用量，同时降低了桩的承载能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效可靠，可周转使用的施工设备及使用方法。本发明的活瓣桩尖是由几块带弧度锥形钢板组成。钢板闭合时形成一个中间为空腔结构(圆形)的园锥体，形似由几块花瓣组成的未开放花苞。便于沉管下沉，减少沉管下沉阻力。钢板两侧及尖端切成斜面，促使相邻钢板及桩端钢板相互紧贴。避免施工过程中，地基中的水分及泥浆从桩尖底部渗入管腔内。为了提高桩尖的整体刚度，同时让桩尖具备一定的反插能力(当发生混凝土堵管时，可将沉管提至一定高度后，再向下插入的能力)，在带弧度锥形钢板外侧中间加焊与之相匹配的钢板(加筋肋板)，钢板的上端用活动铰链与空腔结构的沉管的外角相连。启动振动头，将空腔结构的沉管在活瓣桩尖的保护下沉入到地基设计深度。当灌注混凝土时桩尖的花瓣因沉管提升而自动张开，连同沉管随灌注混凝土随振捣随提升。本发明防渗性能好、结构精巧、操作简单、使用方便、周转使用、节约了成本、降低了造价、缩短了工期、提高了工效。

本发明提供了一种沉管灌注桩的活瓣桩尖的使用方法，所述活瓣桩尖为放钢筋笼的混凝土、CFG料沉管灌注桩的活瓣桩尖，通过铰链连接在沉管底部的外角上，所述连接的沉管为Y形，所述沉管灌注桩的活瓣桩尖由带弧度的锥形钢板组成，钢板两侧及尖端切成斜面，钢板上端设有铰链连接机构，所述钢板闭合后形成中间是空腔的圆锥体，所述活瓣桩尖外侧中间或者两侧焊有加筋肋板，包括如下步骤：

a.振动打桩机就位；

b.振动打桩机的振动头下部与锤头连接，锤头下端与沉管连接；

c.将所述沉管灌注桩的连有活瓣桩尖，通过铰链连接机构连接在沉管底部，成闭合状；

d.通过振动头向下振动，带动沉管及活瓣桩尖向下运动；

e.沉管在沉管灌注桩的活瓣桩尖保护下沉入到地基设计深度，将桩端土体排挤到沉管外侧；

f.把混凝土通过进料口注入至沉管空腔中；

g.通过振动头振动，将沉管向上逐步匀速拔出地面，随着沉管提升带动活瓣桩尖上升，通过混凝土、CFG料重力作用使得活瓣桩尖的花瓣自动张开，沉管内混凝土、CFG料自动流出，形成了现浇的钢筋混凝土、CFG料桩，当沉管及活瓣桩尖向上拔管灌注混凝土时发生堵管现象，将沉管提升一定高度，再次向下插入。

本发明的优点是防渗性能好、结构精巧、操作简单、使用方便、可周转使用，节约了成本、降低了造价、缩短了工期、提高了工效。

附图说明

图1为本发明活瓣桩尖的工作示意图

图2为本发明X活瓣桩尖的一种装配示意图

图3为本发明Y活瓣桩尖的另一种装配示意图

图4为本发明O活瓣桩尖的另一种装配示意图