一种异形桩及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种异形桩及其施工方法，其通过隔板将固设于桩体的空腔内的内管垂向分隔成多个独立的腔室，在隔板的底壁铰接有可在复位扭簧的作用下往将高压流体输送管过孔封闭的盖板，并开设于内管的第一过孔活动插装有插杆，插杆可在流入腔室的高压液体的作用下，径向伸出桩体并挤入土体，可在不增加桩体长度或者直径的情况下，扩大桩与土体的接触面积和工作范围，如同大树盘根一般，大幅度提高桩的承载能力并降低工程造价，同时，径向挤入土体的插杆还可抑制桩的下沉、上浮和侧斜等现象。

【技术实现步骤摘要】
一种异形桩及其施工方法
本专利技术涉及桩基础
，特别涉及一种异形桩及其施工方法。
技术介绍
桩作为桩基础的基础构件，是将建筑物的全部或部分荷载传递给地基土并具有一定刚度和抗弯能力的传力构件，一般而言，其横截面尺寸远小于其长度。现有的桩一般包括柱状的桩体，桩体的下端呈锥状，便于在施工时，挤开土体。为了桩与土体的结合强度，桩还限定有顶部敞开的浆仓，桩体的外周壁开设有多个通连浆仓的出浆口，将桩打入土体后，通过注浆机构往浆仓注入高压力的水泥浆，以使水泥浆经出浆口进入土体，并与土体结合以提高桩与土体的结合强度，从而提高桩的承载能力。但对于深厚软土地层等注浆困难的土体来讲，通过注浆来提高桩与土体的结合强度的方式显然是难以实现的。因此，只能通过加大桩的周壁与土体的接触面积来提高桩与土体的结合强度，即在通过加大桩体的长度或者直径的方式实现，而这种方式，一方面对打桩机器的具有较高要求，且造价高；另一方面，仅靠桩体周壁和土体的结合很难控制桩的上浮和侧偏，如果地层土体变形过大，容易造成负摩擦。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种异形桩及其施工方法，旨在不加大桩体长度或者直径的情况下，扩大桩与土体的接触面积和工作范围。为实现上述目的，本专利技术提出一种异形桩，包括下端尖锐的柱状桩体，桩体限定有顶部敞开的空腔，所述空腔固设有底部封闭的内管，内管内部垂向间隔设置有多个隔板以将内管的内部空间分隔成多个独立的腔室，多个所述隔板开设有垂向相对的高压流体输送管过孔，以供刚性的高压流体输送管伸入腔室，每个所述高压流体输送管过孔装有与高压流体输送管密封配合的第一密封圈，每个隔板的底壁铰接有盖板，且铰接处装有复位扭簧用于驱动盖板往将高压流体输送管过孔封闭的方向摆动，内管和桩体对应每个腔室的位置相对开设有多个绕桩体的轴线分布的第一过孔和第二过孔，第一过孔活动插装有前部尖锐的插杆，插杆的后端设有径向尺寸大于第一过孔的限位凸缘且后端壁开设有容纳腔，第一过孔装有与插杆的周壁密封配合的第二密封圈，通过高压流体输送管往腔室注满高压流体后，插杆可在高压流体的作用下沿第一过孔移动至前部经第二过孔伸出桩体。本专利技术还提出一种上述异形桩的施工方法，包括如下步骤：S1、将桩体打入土体；S2、驱使高压流体输送管沿高压流体输送管过孔下伸至进入位于最下方的腔室内；S3、由高压流体输送机构经高压流体输送管将高压流体输入位于最下方的腔室内，直至位于最下方的腔室所对应的插杆在高压流体的压力作用下，沿第一过孔移动至前部经第二过孔伸出桩体并挤入土体中；S4、将高压流体输送管上提至退出位于最下方的腔室，并由高压流体输送机经高压流体输送管将高压流体输入上一个腔室内，直至上一个腔室所对应的插杆在高压流体的压力作用下，沿第一过孔移动至前部经第二过孔伸出桩体并挤入土体中；S5、按步骤S4的方式操作至所有的插杆均挤入土体中，完成异形桩的施工。本专利技术技术方案通过隔板将固设于桩体的空腔内的内管垂向分隔成多个独立的腔室，在隔板的底壁铰接有可在复位扭簧的作用下往将高压流体输送管过孔封闭的盖板，并开设于内管的第一过孔活动插装有插杆，将桩体打入土体后，驱使高压流体输送管沿高压流体输送管过孔下伸至进入位于最下方的腔室内（下伸的过程会将装于所经隔板的盖板推开），接着，由高压流体输送机构（例如油压机或者高压气泵）经高压流体输送管将高压流体（如高压油液或者高压气体）输入位于最下方的腔室，直至位于最下方的腔室所对应的插杆在高压流体的压力作用下，沿第一过孔移动至前部经第二过孔伸出桩体并挤入土体中；紧接着，将高压流体输送管上提至退出位于最下方的腔室内，同时，位于最下方的盖板在复位扭簧的作用下，将位于最下方的高压流体输送管过孔封闭；然后，由高压流体输送机构经高压流体输送管将高压流体输入上一个腔室内，直至上一个腔室所对应的插杆在高压流体的压力作用下，沿第一过孔移动至前部经第二过孔伸出桩体1并挤入土体中；并如此操作至所有的插杆均挤入土体中，完成本专利技术异形桩的施工。显然，本专利技术通过沿桩体径向方向挤入土体的插杆，可在不增加桩体长度或者直径的情况下，扩大桩与土体的接触面积和工作范围，如同大树盘根一般，大幅度提高桩的承载能力并降低工程造价，同时，径向挤入土体的插杆还可抑制桩的下沉、上浮和侧斜等现象。附图说明图1为本专利技术的主视图；图2为图1沿A-A方向的剖视图；图3为图2的B部分的放大详图；图4为本专利技术的立体示意图；图5为本专利技术拆去位于最上方的隔板后的俯视图；图6为隔板和盖板的配合示意图；图7为本专利技术另一实施例的主视图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。本专利技术提出一种异形桩。本专利技术实施例中，如图1至7所示，该异形桩包括下端尖锐的柱状桩体1，桩体1限定有顶部敞开的空腔10，所述空腔10固设有底部封闭的内管2，内管2内部垂向间隔设置有多个隔板3以将内管2的内部空间20分隔成多个独立的腔室21，多个所述隔板3开设有垂向相对的高压流体输送管过孔31，以供刚性的高压流体输送管（未图示）伸入腔室21，每个所述高压流体输送管过孔31装有与高压流体输送管密封配合的第一密封圈33，每个隔板3的底壁铰接有盖板32，且铰接处装有复位扭簧（未图示）用于驱动盖板32往将高压流体输送管过孔31封闭的方向摆动，内管2和桩体1对应每个腔室21的位置相对开设有多个绕桩体1的轴线分布的第一过孔22和第二过孔11，第一过孔22活动插装有前部尖锐的插杆4，插杆4的后端设有径向尺寸大于第一过孔22的限位凸缘41且后端壁开设有容纳腔42，第一过孔22装有与插杆4的周壁密封配合的第二密封圈221，通过高压流体输送管往腔室21注满高压流体（如高压油液或者高压气体）后，插杆4可在高压流体的作用下沿第一过孔22移动至前部经第二过孔11伸出桩体1。将桩体1打入土体后，驱使高压流体输送管沿高压流体输送管过孔31下伸至进入位于最下方的腔室21内（下伸的过程会将装于所经隔板3的盖板32推开），接着，由高压流体输送机构（例如油压机或者高压气泵）经高压流体输送管将高压流体（如高压油液或者高压气体）输入位于最下方的腔室21，直至位于最下方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异形桩，包括下端尖锐的柱状桩体，桩体限定有顶部敞开的空腔，其特征在于：所述空腔固设有底部封闭的内管，内管内部垂向间隔设置有多个隔板以将内管的内部空间分隔成多个独立的腔室，多个所述隔板开设有垂向相对的高压流体输送管过孔，以供刚性的高压流体输送管伸入腔室，每个所述高压流体输送管过孔装有与高压流体输送管密封配合的第一密封圈，每个隔板的底壁铰接有盖板，且铰接处装有复位扭簧用于驱动盖板往将高压流体输送管过孔封闭的方向摆动，内管和桩体对应每个腔室的位置相对开设有多个绕桩体的轴线分布的第一过孔和第二过孔，第一过孔活动插装有前部尖锐的插杆，插杆的后端设有径向尺寸大于第一过孔的限位凸缘且后端壁开设有容纳腔，第一过孔装有与插杆的周壁密封配合的第二密封圈，通过高压流体输送管往腔室注满高压流体后，插杆可在高压流体的作用下沿第一过孔移动至前部经第二过孔伸出桩体。

【技术特征摘要】
1.一种异形桩，包括下端尖锐的柱状桩体，桩体限定有顶部敞开的空腔，其特征在于：所述空腔固设有底部封闭的内管，内管内部垂向间隔设置有多个隔板以将内管的内部空间分隔成多个独立的腔室，多个所述隔板开设有垂向相对的高压流体输送管过孔，以供刚性的高压流体输送管伸入腔室，每个所述高压流体输送管过孔装有与高压流体输送管密封配合的第一密封圈，每个隔板的底壁铰接有盖板，且铰接处装有复位扭簧用于驱动盖板往将高压流体输送管过孔封闭的方向摆动，内管和桩体对应每个腔室的位置相对开设有多个绕桩体的轴线分布的第一过孔和第二过孔，第一过孔活动插装有前部尖锐的插杆，插杆的后端设有径向尺寸大于第一过孔的限位凸缘且后端壁开设有容纳腔，第一过孔装有与插杆的周壁密封配合的第二密封圈，通过高压流体输送管往腔室注满高压流体后，插杆可在高压流体的作用下沿第一过孔移动至前部经第二过孔伸出桩体。2.如权利要求1所述的异形桩，其特征在于：每个腔室所对应的第一过孔在垂向方向上错开分布，所述高压流体输送管过孔设于隔板角落且避开插杆的位置。3.如权利要求1所述的异形桩，其特征在于：内管外壁对应每个所述腔室的位置开设有通连腔室的泄压孔，所述泄压孔通连有泄压管，泄压管装有压力阀，当腔室内的高压流体的压力大于设定值时，压力阀开启。4.如权利要求1所述的异形桩，其特征在于：所述盖板的底壁设有将高压流体输送管过孔围于其内的第三密封圈，盖板将高压流体输送管过孔封闭时，盖板与第三密封圈密封相抵。5.如权利要求1所述的异形桩，其特征在于：腔室的侧壁与插杆相对的位置设有可插入插杆的容纳腔并支撑插杆的支撑导向...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建军，黄林冲，梁禹，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44