一种波形钢空心桩的制作方法

本实用新型属于土木工程地下地基层施工技术领域，具体涉及一种用于地下有大容积溶洞或群桩地基层的波形钢空心桩。

背景技术：

在砂卵石地层用钻机进行大直径桩基施工一直是个难题。我国南方多岩溶地层，在采用钻孔灌注桩时常遇到串珠式多层溶洞，桩端无法支承在完整基岩上，孔内泥浆在溶洞中流失又会常导致地下水位突降而塌孔，遇到孔中有大容积的溶洞空间的情况下，往往又造成大量混凝土的流失，成孔成桩代价大。特别是在群桩基础实施中，成孔过程往往发生串通，使施工更难控制。传统护壁是分段安置斜模浇筑护孔壁混凝土，质量难以控制，特别是大直径桩更难确保孔壁稳定与施工安全。近年来公路波纹钢涵管的普及和推广，为挖孔桩护壁结构的轻型化提供了新的构思。岩溶地层上部，一般都有较厚的砂卵石或弱风化岩层，在该地层采用大直径波纹钢挖孔空心桩，缩短桩长，避免桩进入岩溶层，使工程困境迎刃而解。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种克服砂卵石地层施工大直径桩基（什么问题）的波形钢空心桩，本实用新型工艺简便，经济效益好。

本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题，

一种波形钢空心桩，包括地基层、波形钢外模、混凝土层、碎石层和波形钢内模，其特征在于，

所述波形钢空心桩的截面为倒梯形，设于地基层中，其底层为碎石层；

所述波形钢内模为口字形，设于倒梯形波形钢空心桩的中间，通过水平和竖向设置的波形钢焊接而成；

所述波形钢外模竖向设置，若干层所述波形钢外模由下向上向外错开排列形成倒梯形波形钢空心桩的斜边，所述上下层波形钢外模通过高强螺栓连接；

所述混凝土层填充于波形钢外模和波形钢内模之间。

作为优化，所述地基层和所述波形钢外模之间填充水泥砂浆层；

作为优化，所述碎石层上铺设一层素混凝土层。

作为优化，所述波形钢的波长1000-1600mm，壁厚为8-30mm，转角半径为10-15倍壁厚；

作为优化，所述波形钢的波峰和波谷为线性，水平线性段a1长为340-430mm，斜线性段水平投影a2长为160-370mm，斜线性段a3长为226-430mm，波高d为160-220mm。

本实用新型的有益效果为：波形钢空心桩中间为空心，减少了材料；波形钢空心桩比普通空心桩直径大，长度短，能有效地解决各种复杂地层问题；波形钢空心桩施工简便，机械化水平高，大大提高施工效率，缩短施工工期。在造价、环保、工期等方面都有明显优势。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型波形钢结构示意图；

图中：1.上部结构，2.地基层，3. 波形钢外模，4. 水泥砂浆，5. 高强螺栓，6. 波形钢内模，7.混凝土层，8. 素混凝土层，9. 碎石层。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，进一步详细阐述本实用新型的内容。

实施例1

一种新型的波形钢空心桩，包括地基层、波形钢外模、混凝土层、碎石层和波形钢内模，

所述波形钢空心桩的截面为倒梯形，设于地基层中，其底层为碎石层；

所述波形钢内模为口字形，设于倒梯形波形钢空心桩的中间，通过水平和竖向设置的波形钢焊接而成；

所述波形钢外模竖向设置，若干层所述波形钢外模由下向上向外错开排列形成倒梯形波形钢空心桩的斜边，所述上下层波形钢外模通过高强螺栓连接；

所述混凝土层填充于波形钢外模和波形钢内模之间。

所述地基层和所述波形钢外模之间填充水泥砂浆层；

所述碎石层上铺设一层素混凝土层。

所述波形钢的转角半径为15倍波形钢厚度；

所述所述波形钢的波长1000-1600mm，壁厚为8-30mm，转角半径为10-15倍壁厚；

作为优化，所述波形钢的波峰和波谷为线性段，其水平线性段a1长为340-430mm，斜线性段水平投影a2长为160-370mm，斜线性段a3长为226-430mm，波高d为160-220mm。

实施例2

实施例1所述波形钢空心桩的施工方法，其步骤为，

（1）人工配合挖机开挖地基层2中的第一层，层高为波形钢外模3的高度，在第一层边缘靠近地基层2的位置竖向放置第一层波形钢外模3，在第一层波形钢外模3和地基层2之间注入水泥砂浆，形成水泥砂浆层4；

（2）完成步骤（1）待水泥砂浆凝固后，继续在地基层2中开挖第二层，在第二层边缘靠近地基层2的位置竖向放置第二层波形钢3，用高强螺栓5连接第一层和第二层中的波形钢外模3，再在第二层波形钢外模3和地基层2之间注入水泥砂浆，形成水泥砂浆层4；

（3）按上述步骤（2）开挖其他，直至设计深度；

（4）挖至设计深度后，在底层水平填埋15〜20cm的碎石层9，再在碎石层9上浇筑一层10〜15cm素混凝土，形成素混凝土层8；

（5）通过水平和竖向波形钢焊接连接，形成波形钢内模6；

（6）将波形钢内模6放置在波形钢空心桩中间；并绑扎钢筋固定；

（7）在波形钢内模6和波形钢外模3之间浇筑混凝土，形成混凝土层7,混凝土凝固后即完成空心桩施工。

最后在本实用新型波形钢空心桩上进行上部结构1的施工。

波形钢特征如图2，转角半径r一般为15倍波形钢厚度。波形钢板几何尺寸的选择,应考虑加工、运输、安装、节段长度、腹板厚度的变化及节段间的连接等因素。

本实用新型采用竖向波形钢材料和填石压浆混凝土所形成的“变桩径波形钢—压浆混凝土围堰”法进行挖孔施工，工艺简便，经济效益好。波形钢很轻，用汽车吊就能方便地完成吊拼安装，与传统钢筋混凝土沉井和双壁钢围堰相比较，节省了大量劳动力和原材料。在工期、环保、造价等方面更有明显优势。

本实用新型波形钢空心桩中间为空心，减少了材料使用；波形钢空心桩比普通空心桩直径大，长度短，能有效地解决各种复杂地层问题；波形钢空心桩施工简便，机械化水平高，大大提高施工效率，缩短施工工期。在造价、环保、工期等方面都有明显优势。