专利名称：填砂复合桩及其成桩装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种桩体及其成桩装置，特别是涉及一种在建筑工程中作为基础的填砂复合桩及其成桩装置。
背景技术：
我国沿海城市广布的软土地基中的多层、小高层建筑，其基础费用一直居高不下， 各类基础型式使用的效果又参差很大。这些软土地基中的软土呈流塑、半流塑状或可塑状， 高压缩性，加上透水性差，属高敏感性土，一经扰动，力学性质剧减，恢复周期甚长。在这类地基上的多层、小高层建筑设计中，使用最多的是预应力混凝土筒桩，该产品质量稳定、施工速度快、无污染、经济性价比好，但在有深厚软土层中，因单桩承载力偏低，布桩过密，经常造成桩身上浮、偏位和断裂现象。中国专利公告号C拟673944Y，公开了一种大头填砂预应力管桩，其包含有预应力钢筋混凝土的管状桩身，在管桩桩端，有另行预制的钢筋混凝土、或混凝土、或钢制的桩大头，桩大头直径大于管桩桩身直径8-40cm ；在管桩桩身，每隔l_7m，有一条凸出的宽 5-25cm、高5-20cm的混凝土或钢筋混凝土肋，两肋间充填砂或沙砾，肋的横截面为梯形、等腰梯形或直角梯形。该大头填砂预应力管桩为预制件，不仅要增加人力物力将其运输至施工场地，而且将其打入地下的施工成本较高。中国专利公告号CN2712587Y，公开了一种竹节状预应力管桩钢模，其包含有两块长条状半圆形用紧固件拧紧的主体钢模，主体钢模每间隔i-細，有一条横截面为直角梯形、 或近直角梯形、或等腰梯形的环状凹槽，凹槽横截面四条边长5-40cm，环状凹槽与主体钢模接合部及环状凹槽两棱角中部分或全部设R角。该竹节状预应力管桩钢模是作为预制竹节状预应力管桩的模具，仅适合用于预制件，不能作为现场浇筑混凝土之用途，其制作成本较尚ο
发明内容本实用新型的目的在于提供一种在筒桩桩周外侧填砂固化的现浇混凝土复合筒桩，以解决背景技术中存在的单个桩在深厚软土层地基中的承载力偏低以及采用预制件施工成本较高的问题。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种填砂复合桩，包括植入土层的桩体，所述桩体桩周外侧具有填砂固化层，所述填砂固化层为在桩体桩周外侧填砂后使软土固化所形成的与桩体连为一体的固化层。在有深厚软土层的地基中，在桩体桩周外侧填砂，能改良桩周土壤，快速释放孔隙水压，促进软土固化，从而大幅提高单桩承载力。作为优选，所述桩体为现浇混凝土大直径薄壁筒桩。桩体采用筒桩可节省材料，节约成本。本实用新型填砂复合桩的有益效果是在有深厚软土层的地基中，在筒桩桩周外侧填砂，能改良桩周土壤，快速释放孔隙水压，促进软土固化，从而大幅提高单桩承载力，并且节约了成本。本实用新型的目的还在于提供一种用于制造上述填砂复合桩的成桩装置。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种成桩装置，包括双层钢护筒和桩尖，在所述双层钢护筒的外护筒的外柱面上套有若干个用于排土的排土环。当把该成桩装置打入土层时，外护筒上的排土环会排开桩周的泥土，形成一定距离的空腔，这时在空腔中填砂，能改良桩周土壤，快速释放孔隙水压，促进软土固化，从而大幅提高了形成的桩体的承载力，由于是现场浇筑混凝土，降低了施工成本。作为优选，所述排土环呈环状，套于双层钢护筒的外柱面上，所述排土块的内径与双层钢护筒的外护筒的外径适配，所述相邻的排土环之间连接有可根据现场施工需要调节长度的丝绳，所述桩尖与其相邻的排土环之间也连接有丝绳。拔起成桩装置的时候，该排土环与桩尖一起脱落，并与灌入的混凝土形成连接为一体的桩体，排土环也可于根据实际现场施工需要设计成其他有利于成桩的形状，如排土环的断面呈直角三角形或圆形等，并且也可将其做成类似翻板的活动结构，在打入成桩装置的时候，翻板处于打开状态，方便排土，在拔起成桩装置的时候，翻板处于闭合状态，贴合于护筒表面，不会提起泥土。作为优选，所述桩尖为扩大头桩尖。桩尖为扩大头桩尖，即桩尖的外圆直径大于双层钢护筒的外护筒的外径，这样桩尖也能够排开泥土，具有排土环的作用。作为优选，所述桩尖为齿形桩尖。桩尖为齿形桩尖，这样桩尖也能够排开泥土，具有排土环的作用，该桩尖的齿牙可设计成若干个，其形状可设计成三角形或方形等多种形状。本实用新型成桩装置的有益效果是当把该成桩装置打入土层时，外护筒上的排土环会排开桩周的泥土，形成一定距离的空腔，这时在空腔中填砂，能改良桩周土壤，快速释放孔隙水压，促进软土固化，从而大幅提高了形成的桩体的承载力，并且其施工成本较低。
图1为填砂复合桩的一种结构示意图；图2为实施例1中成桩装置的一种结构示意图；图3为图2的正视图；图4为桩尖的一种结构示意图；图5为桩尖的剖视图。图中标号分别为1.桩体2.填砂固化层3.双层钢护筒4.桩尖5.排土环 6.丝绳。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述。实施例1 如图1所示，一种填砂复合桩，包括植入土层的桩体1，所述桩体1为现浇混凝土大直径薄壁筒桩，在桩体1的桩周外侧具有填砂固化层2，所谓填砂固化层2是指在有深厚软土层的地基中，在桩体1的桩周外侧填砂，这样能改良桩周土壤，快速释放孔隙水压，促进桩周软土固化，从而大幅提高单桩承载力。如图2和图3所示，一种用于制造上述填砂复合桩的成桩装置，包括竖向同心设置的双层钢护筒3，在双层钢护筒3的底部设有桩尖4，如图4和图5所示，桩尖4为扩大头式， 即桩尖4的外圆直径大于双层钢护筒3的外护筒的直径，其为底部呈尖形的环状体，其顶面上具有可嵌入双护筒之间的环状凸台，在双层钢护筒3的外护筒的外柱面上套有排土环5， 该排土环5呈环状，其断面呈直角三角形，且尖角朝上，套在双层钢护筒3的外柱面上适配， 该排土环5共有三个，相邻的排土环5之间用丝绳6连接，且桩尖4与其相邻的排土环5之间也用丝绳6连接，该丝绳6可以根据现场施工需要调节长度。施工时，先在成桩装置的底部配上桩尖4，将串接的排土环5套在成桩装置的外护筒上，并把排土环5吊装在外护筒的柱面上部，然后把成桩装置的顶部利用夹持器与振动锤固定连接；然后将成桩装置竖立置于施工位置并在振动锤上施压，将成桩装置沉入土中， 并于成桩装置桩周周身排开的空腔中填砂，之后边振动边压入成桩装置边填砂；当空腔逐渐缩小至影响填砂时，则落下一个吊装在外护筒柱面上部的排土环5，然后调整桩尖4与该排土环5之间的丝绳6的长度，使桩尖4通过丝绳6牵引该排土环5下沉，之后继续边振动边压入成桩装置边填砂，直至将成桩装置沉入设计深度的土层；然后松开双层钢护筒3顶部的夹持器，移开振动锤，向夹层中放入钢筋笼，落下振动锤重新夹紧双层钢护筒3;如果是形成不带钢筋笼的混凝土填砂复合筒板，则不需要松开夹持器和振动锤，直接向双层钢护筒3夹层之间预灌部分混凝土，之后边灌注边振动上拔成桩装置，桩尖4与排土环5脱落并与混凝土形成连接为一体并且桩周外侧具有填砂固化层2的桩体1。实施例2 —种成桩装置，其与实施例1中的成桩装置的不同之处在于桩尖4不是扩大头桩尖，而是齿形桩尖，其结构是在环形体外周延伸出若干个齿牙，此种桩尖4在中国专利授权公告号CN20i;347550Y中已公开。上述所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的构思作优选举例说明。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改或补充或等同替代，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
权利要求1.一种填砂复合桩，其特征在于包括植入土层的桩体(1)，所述桩体桩周外侧具有填砂固化层(2)，所述填砂固化层(2)为在桩体(1)桩周外侧填砂后使软土固化所形成的与桩体(1)连为一体的固化层。
2.根据权利要求1所述的填砂复合桩，其特征在于所述桩体(1)为现浇混凝土大直径薄壁筒桩。
3.一种用于制造权利要求1所述填砂复合桩的成桩装置，包括双层钢护筒(3)和桩尖 (4)，其特征在于在所述双层钢护筒(3)的外护筒的外柱面上套有若干个用于排土的排土环(5)。
4.根据权利要求3所述的成桩装置，其特征在于所述排土环(5)呈环状，套于双层钢护筒(3)的外柱面上，所述排土块(5)的内径与双层钢护筒(3)的外护筒的外径适配，所述相邻的排土环(5)之间连接有可根据现场施工需要调节长度的丝绳(6)，所述桩尖(4)与其相邻的排土环(5 )之间也连接有丝绳(6 )。
5.根据权利要求3或4所述的成桩装置，其特征在于所述桩尖(4)为扩大头桩尖。
6.根据权利要求3或4所述的成桩装置，其特征在于所述桩尖(4)为齿形桩尖。
专利摘要本实用新型涉及一种填砂复合桩及其成桩装置，其目的在于提供一种在筒桩桩周外侧填砂固化的复合筒桩及其成桩装置。该填砂复合桩，包括植入土层的桩体，所述桩体桩周外侧具有填砂固化层。本实用新型的有益效果是在有深厚软土层的地基中，在筒桩桩周外侧填砂，能改良桩周土壤，快速释放孔隙水压，促进软土固化，从而大幅提高单桩承载力，并且节约了成本，可广泛应用于深厚软土层的地基工程。
文档编号E02D5/62GK202039355SQ20112011494
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者陈东曙 申请人:陈东曙