[实用新型]一种碎石桩施工用沉管结构

说明书

本实用新型涉及一种碎石桩施工用沉管结构，涉及碎石桩施工技术领域，旨在解决现有碎石桩施工用沉管结构中的尖头式沉管在沉管挤密碎石振动时挤密效果差；平头式沉管在振动下沉过程中其在土层中的穿透能力弱的问题，其包括桩管及转动连接于桩管下端并实现桩管下端开合的至少两瓣活瓣，所述活瓣的底面为球面。本实用新型通过将沉管下端的活瓣的底面设为球面，使该结构的沉管相比于传统的平头式沉管结构，具有更好的土壤穿透力，相比于传统的尖头式沉管结构又有很好的碎石挤密效果，其实用性更强。

技术领域

本实用新型涉及碎石桩施工技术领域，尤其是涉及一种碎石桩施工用沉管结构。

背景技术

传统碎石桩施工用的沉管一般分为尖头式和平头式，尖头式沉管的底部一般由两片活瓣组成，活瓣合拢后形成一个角度为60°角的圆锥形，活瓣式沉管的底部在土层中的穿透力强，提升下料时自动张开，但反插时活瓣不能关闭，这种沉管下沉时必须由人工合拢活瓣，操作比较繁琐；平头式沉管底部为两片圆弧形的活门，受底部形状的影响，在土层中的穿透力弱，下沉时自动关闭，使用方便；平头式沉管反插时活门自动关闭，桩体材料依靠振动密实及桩机自身重量压实，对桩体材料的密实效果好。

公开号为CN101781888A 的中国发明公开了一种振动沉管挤密碎石-混凝土组合桩及其施工方法，该发明中公开的施工方法要求将沉管振动沉至设计深度，再向沉管空腔内注入一定量的碎石；之后启动振动向上拔出沉管，且每拔管1m留振1min，并重复上述步骤，直至振动沉管挤密碎石桩施工至设计标高。

根据上述施工方法，传统的尖头式沉管在沉管挤密碎石振动时挤密效果差；平头式沉管在振动下沉过程中其在土层中的穿透能力弱，总之，这两种沉管显然都不能够满足碎石桩施工需求，因此，亟需一种能够结合尖头式沉管与平头式沉管的优势的沉管结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种碎石桩施工用沉管结构，其既有一定的土壤穿透力，又有很好的碎石挤密效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种碎石桩施工用沉管结构，包括桩管及转动连接于桩管下端并实现桩管下端开合的至少两瓣活瓣，所述活瓣的底面为球面，所述活瓣上端外缘与桩管下端外缘之间采用铰链连接, 所述活瓣在自身重力作用下张开到最大时，其最低点位于桩管的管壁延伸范围以内。

通过采用上述技术方案，铰链连接限制了活瓣五个方向的自由度，使其能够固定沿向中间聚拢或向外打开方向转动，使运动方向更加固定可靠，这种连接方式与活瓣下端本身的球面结构相结合，球面为平滑过渡的面，当沉管向下沉孔或挤压碎石时，活瓣下端的球面受到挤压，自动绕铰链连接位置转动合拢，从而形成球头，用来穿透土层或挤压碎石；当沉管向上提拉时，由于活瓣自身具有重力以及受管内碎石重力作用，活瓣绕铰链转动打开，从而打开沉管下端开口，以供碎石落下。由于活瓣在自身重力作用下张开到最大时，其最低点位于管壁延伸范围以内，因此，当沉管下沉时，活瓣下端受的力作用于球面上，从而驱使活瓣向中间合拢，该设置能够避免活瓣张开后无法自动合拢的状况，方便使用该设置的沉管作业。采用球面作为桩管下端的结构，球头式沉管结构相比于尖头式沉管结构，前者在挤密碎石振动时对碎石的挤密效果更好；而球头式沉管结构相比于平头式沉管结构，前者在振动下沉过程中的土层穿透能力更强，即沉管下端采用球面设置的结构，兼具有传统的尖头式沉管与平头式沉管的优点，具有更强的实用性。

本实用新型进一步设置为：所述活瓣共有四瓣，且四瓣均匀分布于所述桩管下端。

通过采用上述技术方案，传统的沉管结构多用两瓣设置，本方案中将活瓣设为均匀分布的四瓣结构，这种设置相比于传统的两瓣式结构，活瓣在振动下沉或挤密碎石过程中，当受到来自土层或者碎石的强烈的冲击时，活瓣与桩管的连接位置处所受的冲击力减半，因此连接更可靠，装置寿命更长。

本实用新型进一步设置为：所述活瓣上端外缘与桩管下端外缘之间采用扭簧连接，所述扭簧具有使活瓣向中心合拢的趋势。