波纹钢围堰挖孔空心桩及其制作工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种波纹钢围堰挖孔空心桩及其制作工艺，该挖孔空心桩包括围堰、围堰内的钢筋砼空心桩以及钢筋砼空心桩上方的墩柱，所述围堰具有若干个分层放置的圆环形波纹钢壁板，若干个分层放置的圆环形波纹钢壁板由上至下直径依次变小，相邻的圆环形波纹钢壁板之间的间隙内设置有横向波纹钢连接板。一种波纹钢围堰挖孔空心桩的制作工艺，吊挖机开挖首段桩孔并设置第一层圆环形波纹钢壁板，用同样施工方法完成若干层上大下小的变直径圆环形波纹钢壁板，安装完善空心内模、完成墩基全部砼浇筑，最后预埋墩柱连接钢筋。围堰材料用量少；桩壁摩阻力大；桩径大，明挖比钻孔施工速度快；工艺简便，经济效益好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及挖孔空心桩
，尤其是一种波纹钢围堰挖孔空心桩及其制作工艺。
技术介绍
人工挖孔桩具有工艺简便、工期短、易普及的特点，挖孔桩的关键技术是复杂地层护壁的安全。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。我国南方岩溶地层多，采用钻孔灌注桩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常导致水位突降而塌孔，遇到孔中有大容积的溶洞空间的情况时，往往造成大量混凝土的流失，成孔成桩代价大。这些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，然而岩溶地层上部，一般都有较厚的砂卵石或弱风化岩层，使工程施工进入困境。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，如果在该地层采用大直径波纹钢挖孔空心桩，势必缩短桩长，避免桩进入岩溶层，使工程困境迎刃而解。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是：基于上述问题，本专利技术一种适用于砂卵石地层，桩径可达Φ16m，单桩墩基承载力可达10000t的波纹钢围堰挖孔空心 桩。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种波纹钢围堰挖孔空心桩，该挖孔空心桩包括围堰、围堰内的钢筋砼空心桩以及钢筋砼空心桩上方的墩柱，所述围堰具有若干个分层放置的圆环形波纹钢壁板，若干个分层放置的圆环形波纹钢壁板由上至下直径依次变小，相邻的圆环形波纹钢壁板之间的间隙内设置有横向波纹钢连接板。在上述方案中，所述圆环形波纹钢壁板由若干圆弧状的波纹钢板段合围而成，波纹钢板段之间通过螺栓连接；所述横向波纹钢连接板由若干波纹钢直板段通过螺栓拼接而成。本专利技术要解决的另一个技术问题是：基于上述问题，本专利技术一种波纹钢围堰挖孔空心桩的制作工艺，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种波纹钢围堰挖孔空心桩的制作工艺，包括如下步骤：⑴吊挖机开挖首段桩孔并设置第一层圆环形波纹钢壁板，圆弧状的波纹钢板段逐块拼装成圆环结构，用螺栓连接固定，再用密封胶涂缝止水；⑵第一层圆环形波纹钢壁板周边安置压浆钢管，回填卵石后，注入水泥浆，形成填石压浆砼—波纹钢围堰，在该段围堰内抽水，用小型挖掘机开挖至设计标高，小型挖机配合人工开挖第二节段缩径基坑，再安放直径较前缩小一级的第二层圆环形波纹钢壁板，用同样施工方法完成若干层上大下小的变直径圆环形波纹钢壁板；⑶小型挖机配合人工完成缩径基坑第三节段开挖，在基底填石后埋置该层注浆钢管；⑷浇筑第三节段基地砼并待强，安装下节段空心墩基内模，浇筑第二节段砼，安装完善空心内模、完成墩基全部砼浇筑，最后预埋墩柱连接钢筋；⑸通过计算得到挖孔空心桩的基底应力，与挖孔空心桩基底的容许承载应力做对比，检验该挖孔空心桩是否合格。本专利技术的有益效果是：1、围堰材料用量少；2、桩壁摩阻力大；3、桩径大，明挖比钻孔施工速度快；4、工艺简便，经济效益好：波纹钢质量轻，用汽车吊就能方便地完成吊拼安装，与传统钢筋砼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。本专利技术分利用了混凝土材料的抗压性能，桩径可以做到很大，承载力高；施工工艺和设备简单，进度快，施工现场噪声小、无振动、环保好，经济效益显著；此外桩身兼有护壁的功能，可减少施工中塌孔的危险，质量可靠；波纹钢的引进更加简化了施工工艺，波纹钢围堰的使用大大提高了挖孔桩的适用性。附图说明下面结合附图实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的结构示意图。图中：1.围堰，2.钢筋砼空心桩，3.墩柱，4.横向波纹连接板。具体实施方式现在结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。如图1所示，一种波纹钢围堰挖孔空心桩，该挖孔空心桩包括围堰1、围堰1内的钢筋砼空心桩2以及钢筋砼空心桩2上方的墩柱3，围堰1具有若干个分层放置的圆环形波纹钢壁板，若干个分层放置的圆环形波纹钢壁板由上至下直径依次变小，相邻的圆环形波纹钢壁板之间的间隙内设置有横向波纹钢连接板4。其中，圆环形波纹钢壁板由若干圆弧状的波纹钢板段合围而成，波纹钢板段之间通过螺栓连接；横向波纹钢连接板4由若干波纹钢直板段通过螺栓拼接而成。围堰1上涂覆有一层密封胶，密封胶用来堵缝止水。该挖孔空心桩的制作工艺，包括如下步骤：吊挖机开挖首段桩孔并设置第一层圆环形波纹钢壁板，圆弧状的波纹钢板段逐块拼装成圆环结构，用螺栓连接固定，再用密封胶涂缝止水；第一层圆环形波纹钢壁板周边安置压浆钢管，回填卵石后，注入水泥浆，形成填石压浆砼—波纹钢围堰，在该段围堰内抽水，用小型挖掘机开挖至设计标高，小型挖机配合人工开挖第二节段缩径基坑，再安放直径较前缩小一级的第二层圆环形波纹钢壁板，用同样施工方法完成若干层上大下小的变直径圆环形波纹钢壁板；小型挖机配合人工完成缩径基坑第三节段开挖，在基底填石后埋置该层注浆钢管；浇筑第三节段基地砼并待强，安装下节段空心墩基内模，浇筑第二节段砼，安装完善空心内模、完成墩基全部砼浇筑，最后预埋墩柱连接钢筋；通过计算得到挖孔空心桩的基底应力，与挖孔空心桩基底的容许承载应力做对比，检验该挖孔空心桩是否合格。挖孔空心桩的基底应力应由竖向力引起的基底应力、水平力引起的基底应 力和弯矩力引起的基底应力三者共同作用形成，应力叠加。具体实例：某大桥的挖孔空心桩，外荷载:P＝40547(kN)；自重:G桩＝31490(kN)；桩底垂直荷载(恒载)总和：∑G0＝P+G桩＝40547+31490＝72037(kN)。一、按土壤扩散角计算桩底应力：1.土坡扩散角：桩长16m扩散角锥体底面直径如下：D＝d+h·tanθ＝11+(16×0.0655)×2；＝11+(1.05×2＝2.10)＝16.10(m)； A D = 16.10 × π 4 = 204 ( m 2 ) ; ]]>2.外形体积：∑Vg＝1957(方)；3.桩长h＝16m中锥体体积：土的体积：V土＝V0-Vg＝2864-1957＝907(方)；土重：G土＝907×[19.7t/方]＝17868(kN)；4.桩端水平线上桩自重，垂直重量在直线D＝16.10(m)中的应力：∑Qg＝G桩+G土＝31490+17868＝49358(kN)；应力：5.考虑桥墩及上部构造恒载后应力：∑Qp＝∑Qg+P＝49358+40547＝89905(kN)； σ p = Σ Q p A D = 89905 204 = 441 ( k N / m 2 ) . ]]>二、水平力引起的基底应力：桩身平均直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波纹钢围堰挖孔空心桩，其特征在于：该挖孔空心桩包括围堰(1)、围堰(1)内的钢筋砼空心桩(2)以及钢筋砼空心桩(2)上方的墩柱(3)，所述围堰(1)具有若干个分层放置的圆环形波纹钢壁板，若干个分层放置的圆环形波纹钢壁板由上至下直径依次变小，相邻的圆环形波纹钢壁板之间的间隙内设置有横向波纹钢连接板(4)。

【技术特征摘要】
1.一种波纹钢围堰挖孔空心桩，其特征在于：该挖孔空心桩包括围堰(1)、围堰(1)内的钢筋砼空心桩(2)以及钢筋砼空心桩(2)上方的墩柱(3)，所述围堰(1)具有若干个分层放置的圆环形波纹钢壁板，若干个分层放置的圆环形波纹钢壁板由上至下直径依次变小，相邻的圆环形波纹钢壁板之间的间隙内设置有横向波纹钢连接板(4)。2.根据权利要求1所述的波纹钢围堰挖孔空心桩，其特征在于：所述圆环形波纹钢壁板由若干圆弧状的波纹钢板段合围而成，波纹钢板段之间通过螺栓连接；所述横向波纹钢连接板(4)由若干波纹钢直板段通过螺栓拼接而成。3.一种如权利要求1或2任一项所述的波纹钢围堰挖孔空心桩的制作工艺，其特征在于：包括如下步骤：⑴吊挖机开挖首段桩孔并设置第一层圆环形波纹钢壁板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光林，张创宏，符晓锋，顾正闯，
申请(专利权)人：苏交科集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32