预制桩及其使用方法技术

本发明专利技术开了一种预制桩，包括：预制桩体、所述预制桩体的桩体四周壁上沿沉桩方向开设的数个侧槽以及填充入所述侧槽的透水填充物；所述侧槽从所述预制桩体的桩体底部开始直至所述预制桩体的锥形桩尖的底部；沉桩时，所述透水填充物随预制桩体下沉而逐渐填充入所述侧槽内。本发明专利技术在原有的预制桩的桩体四周开设数个侧槽，并在沉桩过程中使用干黄砂、透水混凝土等透水填充物填充入侧槽，通过透水填充物的透水性将桩侧土中的水排出，以此降低超孔隙水压力。

Prefabricated pile and its application

The invention discloses a prefabricated pile, which comprises a prefabricated pile body, several side grooves opened along the direction of piling on the surrounding walls of the prefabricated pile body and a permeable filler filled into the side groove; the side groove starts from the bottom of the prefabricated pile body to the bottom of the tapered pile tip of the prefabricated pile body; and when piling, the permeable filler gradually follows the sinking of the prefabricated pile body. Fill in the side groove. The invention opens several side grooves around the original prefabricated pile body, and fills the side groove with permeable fillers such as dry yellow sand and permeable concrete in the process of pile sinking, and discharges the water in the soil at the pile side through the permeability of the permeable filler, so as to reduce the excess pore water pressure.

【技术实现步骤摘要】
预制桩及其使用方法
本专利技术涉及一种预制桩，尤其涉及一种用于饱和软粘土地基的具有自排水功能的预制桩，属于土木工程

技术介绍
沿海等软土地区的地基具有含水量大、压缩性高、透水性差等特性，在这种地基上进行预制桩等挤土桩施工时，由于桩侧的土受到桩体钻入而被挤压、扰动、重塑，易产生超孔隙水压力。这种超孔隙水压力，如图10所示，后施工的桩体容易使地基土隆起和水平挤动而导致已施工的桩体产生偏位、“浮桩”、倾斜等，难以保证沉桩施工质量，并且有可能对周围环境产生严重影响，易造成工程事故。上述问题的现有解决方法如下：1、在沉桩前，在桩位以外设置砂井、砂袋井、塑料排水板或打碎石桩，以消除部分超孔隙水压力。2、井点降水，使桩基在一定深度范围内，不产生超孔隙水压力。3、控制打桩速度或日沉桩数，以利于超孔隙水压力的释放。4、采用预钻孔方法，以减轻挤土效应。5、采用合理的打桩路线和次序，以增加同一地点沉桩的间隙时间，有利于超孔隙水压力的释放。6、设置隔离钢板桩、地下连续墙或桩排式旋喷桩，以限制沉桩的挤土现象。7、设置应力释放孔，以降低孔隙水压力和起引导土体挤压趋势的作用。现有方法虽然可以减轻预制桩沉桩过程中的挤土效应带来的影响，但是增加了预制桩的施工环节、能源消耗以及施工成本，在一定程度上延长了施工工期。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种预制桩及其使用方法，解决在饱和软粘土地基沉桩时，预防超孔隙水压力时，增加了预制桩的施工环节、能源消耗、施工成本以及施工工期延长的技术缺陷。一种预制桩，包括：预制桩体、所述预制桩体的桩体四周壁上沿沉桩方向开设的数个侧槽以及填充入所述侧槽的透水填充物；所述侧槽从所述预制桩体的桩体底部开始直至所述预制桩体的锥形桩尖的底部；沉桩时，所述透水填充物随预制桩体下沉而逐渐填充入所述侧槽内。进一步地，所述预制桩还包括数个绳扣以及数根引绳；所述绳扣设置于所述侧槽在桩尖一端的槽内；所述引绳穿入所述侧槽，一端与所述绳扣连接，另一端延伸出所述侧槽。进一步地，一条所述侧槽内设置数个所述绳扣以及数个引绳。进一步地，所述侧槽的槽口宽度A小于等于所述侧槽的槽内宽度B。进一步地，所述侧槽是燕尾型。进一步地，所述透水填充物是干黄砂或干黄砂与快凝结材料的混合物。进一步地，所述透水填充物是透水混凝土。一种预制桩使用方法，具体步骤如下：步骤1：将预制桩在桩位上进行沉桩；步骤2：在灌砂漏斗中装入透水填充物，通过灌砂漏斗向预制桩的数个侧槽内填充透水填充物直至沉桩完成。进一步地，在所述步骤1之前还包括：将引绳穿入侧槽，一端与绳扣连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在原有的预制桩的桩体四周开设数个侧槽，并在沉桩过程中使用干黄砂、透水混凝土等透水填充物填充入侧槽，通过透水填充物的透水性将桩侧土中的水排出，以此降低超孔隙水压力。引绳可以在沉桩过程中，在侧槽内起到带动透水填充物的作用，防止透水填充物在遇到地下水时无法继续沿侧槽继续下沉的情况。将侧槽开口宽度开设小于侧槽内宽度，避免在预制桩沉至地下水面以下时，因侧槽内砂的粘滞力大于砂粒之间的粘滞力使得部分透水干黄砂被滞留在土层中，导致越沉桩侧槽中的黄砂越少。附图说明图1是本专利技术的无引绳时的沉桩示意图；图2是本专利技术的有引绳时的沉桩示意图；图3是本专利技术的无引绳时的局部放大图；图4是本专利技术的有引绳时的局部放大图；图5是本专利技术的侧槽是“▽”的截面图；图6是本专利技术的侧槽是燕尾型的截面图；图7是本专利技术的侧槽是长方形的截面图；图8是本专利技术的侧槽中带有引绳的截面图；图9是本专利技术的C-C处的剖视图；图10是施工挤土示意图；图11是本专利技术的实验数据曲线图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1-9所示，本专利技术预制桩用于在饱和软粘土地基上沉桩，包括：预制桩体1、预制桩体1的桩体6四周壁上沿沉桩方向开设的数个侧槽2以及填充入侧槽2的透水填充物3；侧槽2从预制桩体1的桩体6底部开始直至预制桩体1的锥形桩尖7的底部；沉桩时，透水填充物3填充入侧槽2内，在侧槽2内形成一个透水井，如图9所示，预制桩体1周围的侧土中的水分会从侧槽2内透水填充物3形成的透水井排出。以预制桩体1的桩体6是四方柱体为例，如图5所示，在桩体6的四个侧面上开设“▽”形的侧槽2；最优选的侧槽2形状是槽口宽度A小于等于侧槽2的槽内宽度B的侧槽2，侧槽2形状可如图6所示，在桩体6的四个侧面上开设的燕尾形，亦可如图7所示，在桩体6的四个侧面上开设的长方体，在向侧槽2内填充透水填充物3时，如果侧槽2的槽口宽度A大于槽内宽度B，会因为侧土的挤压导致侧槽2槽内的压力或粘滞力大于砂和砂间、砂和桩体6间的摩擦力，会出现透水填充物3填充不畅的情况，而采用槽口宽度小于等于槽内宽度时，侧槽2槽内压力或粘滞力不会大于砂和砂间、砂和桩体6间的摩擦力，能使侧槽2内形成很好的透水井。即使使用最优的侧槽2形状，还是会在遇到地下水时出现填充受阻的情况，在制作预制桩体1时，可以在侧槽2在桩尖7的一端预制一个或数个绳扣4，数个绳扣4之间的前后、上下位置可以根据实际的侧槽2形状进行合理分布，并在绳扣4上系上一根或数根引绳5，引绳5从侧槽2内穿出，在沉桩过程中，引绳5会随预制桩体1的下沉而带着透水填充物3填入侧槽2中，在遇到地下水时，由于引绳5的牵引和阻挡作用减少了地下水对透水填充物3在侧槽2内向下填充的影响。透水填充物3可以选用干黄砂或干黄砂与快凝结材料的混合物亦或是透水混凝土等，只要能起到透水作用的填充材料即可。使用干黄砂与快凝结材料的混合物时，由于快凝结材料在遇水时才会凝结，在填充时可随干黄砂一起灌入侧槽2，当遇水后快凝结材料凝结，凝结后的快凝结材料会具有一定的强度，并和侧槽2的槽壁有一定的粘结，能够保证侧槽2内干黄砂的连续性，此时有快凝结材料的地方才会有硬化，无快凝结材料地方仍然是松散的干黄砂，保证侧槽2内干黄砂松而不散。透水填充物3是无砂混凝土等透水混凝土时，可以在制作预制桩体1时在侧槽2内预先浇筑透水混凝土，让透水混凝土直接在侧槽2内成型，再随预制桩体1一起沉降，透水混凝土内的空隙形成水道，起到排水作用。使用时，如图1所示，在本技术方案的预制桩在桩位上可以预先设置一个灌砂漏斗，灌砂漏斗中预置透水填充物3，预制桩在进行沉桩时，将灌砂漏斗对准侧槽2，将透水填充物3灌入侧槽2中，如图9所示，透水填充物3会充满侧槽2。如图2所示，在沉桩时，灌砂漏斗在向侧槽2中灌入透水填充物3的同时，侧槽2外的引绳5也会牵引着透水填充物3灌入侧槽2，侧槽2内的引绳5会牵引着透水填充物3继续向下运动，避免阻塞。如图11所示，实验环境是采用现场试验方式，4h时，采用侧槽2的预制桩就已经释放超孔隙水压力50％以上，而普通的预制桩反而在2h时提高了超孔隙水压力，直至48h时，采用侧槽2的预制桩几乎全部释放了超孔隙水压力，而普通的预制桩只释放了10％左右。在经济性上，在现有技术方案中通过砂井来降低超孔隙水压力的成本相较其他方案来说相对较低。通过砂井方案需要使用预制桩以及砂桩，以使用200根长为10m的预制桩、200根长为10m桩径100mm的砂桩来减少超孔隙水压力为例，费用计算以现有有关价格费用规定计算，表1是砂桩施工费(含材料)，表2是机械进(退)场以及组装拆卸费，两项本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预制桩，其特征在于，包括：预制桩体、所述预制桩体的桩体四周壁上沿沉桩方向开设的数个侧槽以及填充入所述侧槽的透水填充物；所述侧槽从所述预制桩体的桩体底部开始直至所述预制桩体的锥形桩尖的底部；沉桩时，所述透水填充物随预制桩体下沉而逐渐填充入所述侧槽内。

【技术特征摘要】
1.一种预制桩，其特征在于，包括：预制桩体、所述预制桩体的桩体四周壁上沿沉桩方向开设的数个侧槽以及填充入所述侧槽的透水填充物；所述侧槽从所述预制桩体的桩体底部开始直至所述预制桩体的锥形桩尖的底部；沉桩时，所述透水填充物随预制桩体下沉而逐渐填充入所述侧槽内。2.如权利要求1所述的预制桩，其特征在于，所述预制桩还包括数个绳扣以及数根引绳；所述绳扣设置于所述侧槽在桩尖一端的槽内；所述引绳穿入所述侧槽，一端与所述绳扣连接，另一端延伸出所述侧槽。3.如权利要求2所述的预制桩，其特征在于，一条所述侧槽内设置数个所述绳扣以及数个引绳。4.如权利要求1-3中任一所述的预制桩，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周乾，吴发红，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32