[发明专利]组合式框架桩

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于建筑基础、地基处理、基坑支护、边坡支护和加固抢险的桩结构，更具体地说，尤其涉及一种组合式框架桩。 

背景技术

目前的建筑物和构筑物的桩基础主要用于：承担上部结构传来的竖向和水平荷载或者承担岩土体产生的侧向荷载。桩基础实施过程中通常有两种形式：一种是通过一定的设备成孔后下放钢筋笼后灌注混凝土后成桩；另一种是在地面先预制好桩(如钢桩或者预应力管桩)，再将预制好的桩压入地基中。通过桩将建构筑物的竖向荷载传递到桩周或者桩端的土层和岩层中去。 

但是，目前的桩基础每根桩都是独立的，桩与桩之间主要通过位于桩顶的承台相连。桩长根据受力，通常从几米到几十米不等，最长的桩达到60米～80米。由于桩在承担荷载过程中是独立分散状态的，桩长度超过一定范围后，桩的长细比很大，桩受力将比较不合理。特别是在沿海软土深厚的地区，桩需要穿过深厚的淤泥层进入淤泥下岩层一定距离。这样，桩在淤泥中一般都比较长，软土对桩的约束作用比较弱，桩长细比大而桩边约束弱，桩仅有端部嵌固于岩层中，整个桩基础体系安全性是不高的。如果地震水平力作用下，桩基础同时受到水平和竖向荷载作用，桩基础安全系数将更低。因此，采用目前的桩基础形式，独立分散的桩，没有形成一个整体的体系，对承担上部传来荷载是比较不利，为了保证桩基础的安全工作，通常都要增大桩身截面、加大配筋、增加桩数等方式解决。但是这样处理仍然有些不安全隐患还是没有得到彻底解决的。 

在基坑和边坡支护中，可以设置排桩来挡土，承担岩土体临空产生的侧向荷载。排桩通过外露的位置设定一定的冠梁和腰梁使排桩联系起来，排桩的整体性也不强，不利于桩承载力的充分发挥。 

边坡和基坑支护中还可以采用土钉形式，通过在岩土体中一定范围内按一定的长度和间接打设土钉，形成三维的由加筋体约束的岩土体结构，以保证基坑和边坡的安全。但是打设的加筋体同桩是一样的，每根土钉是独立的，并没有在空间中相互联系，因此三维加筋体的效果也是有限的。 

在地基处理中，地基可以设置竖向的加强体(如搅拌桩、素混凝土桩、碎石桩等)与土体一起工作以增强地基承载力，减少和调整竖向位移。这些加强体的工作状态和桩基础是一样的，甚至更差，因为它们没有相互之间联系成一个整体，这样也影响了地基处理的效果。 综上所述，目前的桩基础体系、排桩支护体系、土钉体系、地基处理中加强体体系中各受力的构件均是分散体系，对承受各种荷载并不是非常理想的。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有地基基础中的不足，提供一种结构简单、抗竖向和水平荷载能力较强的组合式框架桩。 

本发明的技术方案是这样实现的：一种组合式框架桩，其中包括至少两根竖向构件桩，在各竖向构件桩之间设有若干连接件。 

上述的组合式框架桩中，所述的连接件为水平设置的连接横梁。 

上述的组合式框架桩中，所述的连接件为倾斜设置的支撑。 

上述的组合式框架桩中，所述的连接件为套环。 

上述的组合式框架桩中，所述的竖向构件桩之间还设有若干固定板。 

上述的组合式框架桩中，所述的竖向构件桩的数量为三至四个。 

上述的组合式框架桩中，所述的各竖向构件桩之间设有定型架，各竖向构件桩分别与定型架固定连接。 

上述的组合式框架桩中，所述的各竖向构件桩和定型架外侧均设有拉环，在对应的拉环中穿设有用于捆绑竖向构件桩和定型架的绳索。 

上述的组合式框架桩中，所述的竖向构件桩之间组成的框架侧面沿竖向或横向设有柔性网。 

本发明采用上述结构后，通过连接件将若干个竖向构件桩连接成一个整体，通过增强竖向构件桩之间的联系，大幅提高桩的抗竖向和水平荷载能力，使桩和土更好的结合起来共同作用，在桩基础、支护结构、地基处理、抢险加固等各方面均可以有效降低工程造价，提高工程安全度，保证工程安全、经济、快速的实施。本发明具有明结构简单、施工方便、受力传力明确合理的优点。本发明与现有技术相比，具有下述的优点及有益效果： 

1)本发明改变了传统桩独立分散的构成模式，使桩在土体中形成空间三维体系，减少了桩的计算长度，在相同材料消耗的条件下，空间组合多桩体系能大幅提高桩的水平和竖向承载力。 

2)在淤泥地区工程预制桩施工时产生明显的挤土效应，对含水量高的土层而言将产生很高的超孔隙水压。由于超孔隙水压会造成地面隆起，负摩擦，处理不当还会预制桩断桩、倾斜等不良施工质量问题。而为了达到同样的承载力目标，本发明占用空间小就能达到比较高的能大幅减小封闭式预制桩产生的挤土效应。