雌雄同体桩制造技术

本发明专利技术引入时间维度，尝试动态改变桩身形状的创新，提出一种雌雄同体桩及其施工方法，雌桩和雄桩分别称之为母桩和公桩，母桩桩身侧面带有销孔和/或凹槽，公桩桩身侧面带有销板，先将公桩的销板缩回母桩的销孔和/或进入母桩凹槽，置于公桩与母桩围合的桩身内部，再将公桩和母桩的组合体置于地基土中，然后对公桩、和/或母桩、和/或销板施加外力，使得销板穿过销孔伸出进入地基土中，和/或从凹槽进入地基土中，公桩和母桩的相对位移可归纳为三种形式：销板平移进出销孔；销板转动进出凹槽；销板平移进出凹槽。

Hermaphroditic pile

The invention introduces the time dimension, innovation dynamic change of pile shape, a hermaphroditic pile and its construction method, the female and male pile pile respectively called parent pile and piles, pile side base is provided with a pin hole and / or groove, male pile side with a pin plate, the first pin hole the pin plate pile pile base and / or retracted into the mother pile groove in public pile enclosure and base pile, then soil composite body is arranged on the piles and pile foundation base, and then to the public and / or parent pile, pile, and / or pin plate exerting force the pin plate through a pin hole extending into the soil, and / or from the groove into the soil, the relative displacement of piles and pile base can be classified into three types: pin plate translational import pin hole; a pin plate rotating import pin plate groove groove; import translation.

【技术实现步骤摘要】
雌雄同体桩
本专利技术属于土木建筑与岩土工程领域，尤其涉及一种分别带有销板、销孔和/或凹槽的雌雄同体桩及其使用方法。
技术介绍
通常情况下，桩的抗拔力或侧阻力来自于桩身与土之间的摩擦力，取决于桩土接触面的摩擦系数和不同深度的土对桩的压应力。为了提高桩的抗拔力或侧阻力，采取的常规措施一是增大桩长，二是改善桩土的接触状态，特别是应当尽量避免使用旋挖泥浆护壁的施工工艺、以及桩身极为光滑的预制桩。更加有效的方法是改变桩身的纵断面，例如光滑的桩身改造为带有螺纹、支盘等凹凸不平的形状，桩身侧面的接触状态由桩-土摩擦的初级状态提升为土-土剪切的高级状态。在改变桩身纵断面的既有技术中，以及改变桩身横断面等其他其他传统的基桩创新方式中，桩身纵横断面的形状都是静态的，例如，彭桂皎的专利技术专利复式挤扩桩成桩工法及复式挤扩成桩设备（201310515642.0）利用复式挤扩成桩设备的复式挤扩钻具钻进挤扩成孔，在上旋提升时复式挤扩钻具的扩大体张开挤扩，同时启动混凝土泵向桩孔内压灌桩材至桩顶标高为止，得到复式挤扩桩，通俗地说，就是“钻机去是小孔，拔出来是大桩”，甚至该专利技术的工艺还可以实现桩身形状的任意改变，即在上旋提升时复式挤扩钻具的扩大体张开挤扩不同的尺寸，从而在桩身形成类似支盘的糖葫芦状。但是，任意改变之后的桩身仍然是静态的，也就是说，桩身形状一旦形成，就不再改变，用更精准的科学语言可以这样描述：传统基桩创新研究局限在长、宽、高的三维物理空间，缺乏第四个维度：时间。
技术实现思路
本专利申请引入时间维度，开始尝试动态改变桩身形状的创新。本专利申请提出一种雌雄同体桩及其施工方法，所述雌雄同体桩至少包括一对雌桩和雄桩，所述雌桩和雄桩分别称之为母桩和公桩，所述母桩（即雌桩）和公桩（即雄桩）沿桩身纵向靠近和/或接触布置，母桩桩身侧面带有销孔和/或凹槽，公桩桩身侧面带有销板，销板的位置与销孔和/或凹槽的位置相对应，销孔或凹槽的截面尺寸大于销板，外力作用于公桩、和/或母桩、和/或销板产生运动，其中，公桩与销板为相互带动的牵连运动，所述外力包括竖向力、水平力、扭矩力矩及其组合，所述运动包括旋转和平移，所述平移包括竖向和水平移动，运动改变公桩、母桩的相对位置，带动销板伸出、缩回销孔和/或凹槽，所述雌雄同体桩的施工方法包括步骤：S1，公桩的销板缩回母桩的销孔和/或进入母桩凹槽，置于公桩与母桩围合的桩身内部；S2，施加外部作用、将销板缩回销孔和/或进入凹槽状态的公桩和母桩的组合体置于地基土中；S3，对公桩、和/或母桩、和/或销板施加外力，使得销板穿过销孔伸出进入地基土中，和/或从凹槽进入地基土中。其中，将公桩和母桩的组合体置于地基土中的方式包括锤击、静压、振冲等。总的来说，公桩和母桩的相对位移可归纳为三种形式：销板平移进出销孔；销板转动进出凹槽；销板平移进出凹槽。施加外力的方式包括固体、液体、气体的冲击、敲打、震动、挤压、提拔、旋转、晃动、摇摆及其组合，施加外力的位置包括桩头、和/或桩身和/或桩脚。施加外力的来源包括地基土的挤压力，例如通过静力压桩将预制的公桩和母桩的组合体压入地基土中，会产生很大的挤入效应，地基土的压力挤压公桩和母桩，会将公桩和母桩的桩身贴近，并使得销板穿过销孔进入地基土中，这样一方面消减了挤入效应的弊端，又提高了静压桩的承载力。另外，转动公桩的方法可采用在顶部设置水平加长杆，转动水平加长杆使得公桩转动，带动销板伸出、缩回销孔和/或凹槽。优选的，雌雄同体桩使用完毕后，将其从地基土中取出，所述施工方法还包括步骤：S4，对公桩、和/或母桩、和/或销板施加外力，使得销板从地基土中缩回销孔，和/或从地基土中进入凹槽，置于公桩和/或母桩围合的桩身内部；S5，施加外部作用，将公桩和母桩的组合体从地基土中取出。优选的，母桩内部中空，或者若干母桩和/或公桩围合的组合体内部中空，或者还带有挡板围合在公桩和/或母桩的侧面形成内部中空。中空的目的是便于对销板施加较小的力进出销孔，或提供一个对销板施加外力、产生位移的空间，例如，母桩采用空心桩、公桩为竖板，同一横断面上的销板长度与公桩厚度之和等于母桩内径、母桩壁厚、公桩厚度三者之和，销板完全缩回销孔后、销板端部搭在母桩销孔孔壁上。优选的，所述公桩的销板相对于桩身纵向带有设定的倾斜角度和/或弧度，母桩销孔和/或凹槽的位置、尺寸、角度和/或弧度相应调整。通过带有倾斜角度和/或弧度，可以使用施工设备的竖向的拔力或压力对公桩施加外力，如果桩主要作为抗拔桩使用，则倾斜角度和/或弧度向上，如果桩主要作为受压桩使用，则倾斜角度和/或弧度向下。优选的，销板与公桩的连接方法为铰接，公桩桩身侧面与销板之间带有铰接轴或铰接球，销板通过铰的转动进行折叠和展开，销板折叠缩回销孔和/或凹槽，销板展开伸出销孔和/或凹槽。优选的，销板采用弹性材料制作，所述弹性材料包括弹簧钢，公桩带动弹性材料形变时销板缩回销孔和/或凹槽，公桩带动弹性材料完全或部分恢复原状时销板伸出销孔和/或凹槽。销板铰接或弹性材料，都可以实现在较小的空间内预先放置较长的销板。优选的，施工方法的设备中包括若干不同宽度和厚度的楔子板，楔子板一端平厚、一端扁锐，将楔子板的扁锐端插入公桩与母桩之间，敲击或挤压楔子板，使得公桩和母桩之间产生相对的水平位移，带动销板伸出、缩回销孔。优选的，全部或部分销板用液压杆或气压杆代替，液压杆或气压杆伸缩带动公桩和母桩产生相对位移。全部或部分销板用液压杆或气压杆代替，尤其适用于销板平移进出凹槽的形式，液压杆或气压杆收缩、公桩的销板与母桩的凹槽咬合贴近、从而以较小的外部桩径进入地基土中，然后液压杆或气压杆伸长，带动公桩和母桩分离，进而形成较大的外部桩径。优选的，雌雄同体桩的组合体中，包括一公一母、一公多母、多公一母、多公多母、互为公母的组合形式，所述互为公母即：在一对雌桩和雄桩中，每个桩均既带有销孔和/或凹槽、又带有销板，各自销板的位置与对方销孔和/或凹槽的位置分别相互对应，各自的销板伸出、缩回对方的销孔和/或凹槽。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1-图19是本专利技术若干实施例的结构示意图，附图编号及说明如下：100公桩101销板200母桩201销孔202凹槽300挡板，或桩的外壁400倾斜角度和/或弧度500铰接轴或铰接球601弹性材料形变602弹性材料恢复700楔子板701插入楔子板带动销板伸出销孔的位置702插入楔子板带动销板缩回销孔的位置800同时带有销孔和销板的桩之一900同时带有销孔和销板的桩之二图1-图3是公桩和母桩相对位移的三种状态示意图，图中公桩100及其销板101填充双螺旋的DNA图案，母桩200填充蜂巢的连续六边形图案。图1为公桩100的销板101平移进出母桩200的销孔201的示意图；图2为公桩100的销板101转动进出母桩200的凹槽202的示意图；图3为公桩100的销板101平移进出母桩200的凹槽202的示意图。图1左图为公桩100与母桩200适当分开的状态，公桩100的销板101进入到母桩200的销本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雌雄同体桩及其施工方法，其特征在于：所述雌雄同体桩至少包括一对雌桩和雄桩，所述雌桩和雄桩分别称之为母桩和公桩，所述母桩（即雌桩）和公桩（即雄桩）沿桩身纵向靠近和/或接触布置，母桩桩身侧面带有销孔和/或凹槽，公桩桩身侧面带有销板，销板的位置与销孔和/或凹槽的位置相对应，销孔或凹槽的截面尺寸大于销板，外力作用于公桩、和/或母桩、和/或销板产生运动，其中，公桩与销板为相互带动的牵连运动，所述外力包括竖向力、水平力、扭矩力矩及其组合，所述运动包括旋转和平移，所述平移包括竖向和水平移动，运动改变公桩、母桩的相对位置，带动销板伸出、缩回销孔和/或凹槽，所述雌雄同体桩的施工方法包括步骤：S1，公桩的销板缩回母桩的销孔和/或进入母桩凹槽，置于公桩与母桩围合的桩身内部；S2，将销板缩回销孔和/或进入凹槽状态的公桩和母桩的组合体置于地基土中；S3，对公桩、和/或母桩、和/或销板施加外力，使得销板穿过销孔伸出进入地基土中，和/或从凹槽进入地基土中。

【技术特征摘要】
1.一种雌雄同体桩及其施工方法，其特征在于：所述雌雄同体桩至少包括一对雌桩和雄桩，所述雌桩和雄桩分别称之为母桩和公桩，所述母桩（即雌桩）和公桩（即雄桩）沿桩身纵向靠近和/或接触布置，母桩桩身侧面带有销孔和/或凹槽，公桩桩身侧面带有销板，销板的位置与销孔和/或凹槽的位置相对应，销孔或凹槽的截面尺寸大于销板，外力作用于公桩、和/或母桩、和/或销板产生运动，其中，公桩与销板为相互带动的牵连运动，所述外力包括竖向力、水平力、扭矩力矩及其组合，所述运动包括旋转和平移，所述平移包括竖向和水平移动，运动改变公桩、母桩的相对位置，带动销板伸出、缩回销孔和/或凹槽，所述雌雄同体桩的施工方法包括步骤：S1，公桩的销板缩回母桩的销孔和/或进入母桩凹槽，置于公桩与母桩围合的桩身内部；S2，将销板缩回销孔和/或进入凹槽状态的公桩和母桩的组合体置于地基土中；S3，对公桩、和/或母桩、和/或销板施加外力，使得销板穿过销孔伸出进入地基土中，和/或从凹槽进入地基土中。2.如权利要求1所述的一种雌雄同体桩及其施工方法，其特征在于：雌雄同体桩使用完毕后，将其从地基土中取出，所述施工方法还包括步骤：S4，对公桩、和/或母桩、和/或销板施加外力，使得销板从地基土中缩回销孔，和/或从地基土中进入凹槽，置于公桩和/或母桩围合的桩身内部；S5，施加外部作用，将公桩和母桩的组合体从地基土中取出。3.如权利要求1、权利要求2所述的一种雌雄同体桩及其施工方法，其特征在于：母桩内部中空，或者若干母桩和/或公桩围合的组合体内部中空，或者还带有挡板围合在公桩和/或母桩的侧面形成内部中空。4.如权利要求1、权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛江炜，薛艺琳，薛书昊，李晨露，李晨星，张晨烨，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：薛江炜，
类型：发明
国别省市：海南,46