一种利用废旧轮胎作模板的异形桩现浇成桩方法技术

本发明专利技术涉及一种利用废旧轮胎作模板的异形桩现浇成桩方法，通过规格相同或者规格不同的废旧轮胎竖向叠加，同时以相同或者不同间距组合，形成截面变化的异形桩，基于异形截面效应和轮胎的约束摩擦作用，增加了桩侧摩阻力、桩端承阻力，增强了桩的抗拔性能和抗倾覆能力，使桩在水平向以及竖向的承载能力得到了提高，结合废旧轮胎本身耐磨损、抗老化等优良性能，在具有稳定性的同时解决了固体废弃物处理问题。

【技术实现步骤摘要】
一种利用废旧轮胎作模板的异形桩现浇成桩方法
本专利技术涉及一种利用废旧轮胎作模板的异形桩现浇成桩方法，属于桩基工程和地基处理

技术介绍
桩基础是一种承载能力高、适用范围广、历史久远的基础形式，能承受竖直荷载，也能承受水平荷载，能抵抗上拔荷载也能承受振动荷载，是应用最广泛的深基础形式。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。增加桩径或桩长可以提高桩基整体承载特性，但是一味的靠增加材料以提高承载力的做法既不经济，又增大施工难度，因此寻求单位材料利用率高，实现高承载力、低造价，且地基的稳定性可以明显增加的新型桩型，比如说异形桩，成为岩土工程界广泛关注的热点和难点问题之一。众多专利从桩截面形状或桩身侧表面、注浆方式等方面出发，开发了新型异形桩。如专利号为201010215965.4的专利技术公布了一种现浇X形大直径空心混凝土桩及其施工方法。申请号为201310603224.7的专利技术公布了一种带肋预应力管桩及其制作方法、钻植法施工工艺。申请号为201410396574.5的专利技术公开了一种多孔注浆管异形桩，通过在普通管桩的表面设置规则排列的溢浆孔，通过高压注浆使浆液从溢浆孔扩散到周围土体而形成的浆液结石体，从而形成异形桩。另一方面，世界各地每年废旧轮胎的产量急剧增加，堆积如山的废旧轮胎因其存量大、数量增长快，且在自然环境中不易降解、难以处理，被称为“世界黑色污染”。废旧轮胎的堆放不仅占用土地资源，所能消纳处理的数量有限，而且露天堆放的废旧轮胎容易引发火灾，造成严重的空气污染。如何处理数量庞大的废旧轮胎已成为紧迫的和严重的国际性社会经济问题和环境问题。检索发现，已有专利将废旧轮胎用在成桩方法中，比如:申请号为201410153840.1，名称为“轮胎-碎石排水桩复合地基处理方法”的中国专利公开了“将套管固定；将套管打入土中，将套管打入到预定的设计深度；在套管内安置轮胎，然后在轮胎内侧投入碎石，然后将套管拔到设定高度，套管内的碎石即被压缩空气排碎石于土中；边振动边拔管，拔出套管到地面而成桩。”但该专利技术主要利用轮胎为内部碎石提供径向约束，限制内部碎石桩体尤其是上部桩体的变形，并未依靠轮胎模板的作用，也不属于异形桩的范畴。申请号为201911086373.4，名称为“一种处理松软地基的废旧轮胎薄壁空心桩及其施工方法”的中国专利公开了“空心桩包括空心桩顶盖、废旧轮胎胎冠和水泥浆液，废旧轮胎胎冠逐个叠放并与水泥浆液固连，空心桩顶部设置空心桩顶盖”。但该专利主要是根据废旧轮胎规格开发了一种套模，将完整的废旧轮胎胎面切割，保留其胎冠部分，再将每个胎冠切割成两半，用活塞压入套膜中，注浆成空心桩，轮胎作为空心桩的主体材料，而非模板作用，也未涉及异形桩。申请号为201910777633.6，名称为“一种基于废旧轮胎的路桥过渡段路基结构及施工方法”公开了“在废旧轮胎所形成的桩体结构的腔体及其与钢护筒之间的间隙中分层填筑EPS超轻质填充物”，但其只是用若干个规格相同的废旧轮胎自上而下形成桩体结构，有起到模板的作用，但规格相同，形式单一，也未涉及异形桩。因此，需要开发一种充分利用轮胎作为模板的异形桩成桩方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用废旧轮胎作模板的异形桩现浇成桩方法，通过不同大小规格的废旧轮胎竖向叠加组合或以不同间距组合，形成截面变化的异形桩，既提高了整个桩体的承载力，同时解决了固体废弃物处理问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用废旧轮胎作模板的异形桩现浇成桩方法，包括以下步骤：第一步，保持浇筑场地平整，测量放线，确定桩位；第二步，在已确定的桩位处架设导向架，导向架与地面垂直偏角小于或者等于1.5%，导向架的一侧安设起重设备，起重设备将带活瓣桩尖的沉管安设在已确定的桩位处，其中沉管呈空心圆环状设置；第三步，启动振动机，对沉管进行施压，将沉管沉入至设计深度；第四步，选择若干个废旧轮胎，将若干个废旧轮胎顺次叠加，且叠加后的若干个废旧轮胎通过至少四根定位杆串联，其中，顺次叠加的相邻废旧轮胎之间的间距相等或者不相等；第五步，起重设备将串联后的废旧轮胎放置在沉管内，调整位置；第六步，再次启动振动机，对沉管进行拔管操作，同时在沉管圆环状的空心内浇筑砂石料或者水泥浆液或者混凝土或者流动的固化淤泥土；第七步，沉管彻底拔出后形成异形桩；第八步，待异形桩成桩24小时后，在地基表面开挖桩芯土和桩周土，在挖取形成的区域内浇筑混凝土形成桩盖板；作为本专利技术的进一步优选，前述沉管截面为空心圆环状，其空心大小与选取的废旧轮胎相匹配，即空心直径接近且小于废旧轮胎最小内径，沉管外径接近且大于废旧轮胎最大外径；作为本专利技术的进一步优选，第四步中，在每个废旧轮胎的胎边上开设至少四个定位孔，定位杆穿设经过定位孔实现废旧轮胎的串联，定位孔的个数与定位杆根数匹配；还设有卡箍，当相邻废旧轮胎贴合设置时，在两个废旧轮胎接触的定位杆上对称安装卡箍，当相邻废旧轮胎之间有间距时，在每个废旧轮胎与定位杆接触处安装卡箍；作为本专利技术的进一步优选，定位杆的直径大于或者等于10mm，选用钢筋或者纤维增强复合材料筋进行制作；每根定位杆插设的位置与废旧轮胎外侧边缘的距离大于或者等于35mm；作为本专利技术的进一步优选，若干废旧轮胎顺次叠加串联，相邻两个废旧轮胎之间的间距为0-1m；用于叠加串联的废旧轮胎尺寸相同或者不相同，且废旧轮胎的空心内径尺寸范围为250mm-1500mm；作为本专利技术的进一步优选，第六步中，振动机对沉管进行拔管操作的速率为0.6m/min-1.5m/min；作为本专利技术的进一步优选，第八步中，在地基表面开挖桩芯土和桩周土的深度范围为0.3m-0.5m。通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术利用废旧轮胎固有的形状成模，施工方便快捷、成本低廉，达到了固体废弃物处理的目的，兼具环保及经济的效益；2、本专利技术基于废旧轮胎尺寸规格的多样性，经过不同直径、间距、个数等组合或者根据设计需要裁剪轮胎，获得截面形状不同的带肋桩、工字型桩、扩底桩等多种异形桩，灵活性强；3、本专利技术利用废旧轮胎制作的异形桩，不仅满足了不同工程的需求，而且承载能力强；4、本专利技术使用的废旧轮胎在异形桩的周围形成了径向约束力，起到了箍筋的作用，且轮胎胎边在轴向也有约束作用，轮胎表面粗糙，增加了与土的摩擦力，结合定位杆起到的纵向钢筋作用，进一步提升了桩的承载能力；5、本专利技术采用废旧轮胎制作异形桩，充分发挥了其耐磨损、抗老化以及防震性能较优的特点，而且由于其具有良好的适应变形能力以及长期稳定性，使其服役寿命较长。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术提供的优选实施例中沉管的结构示意图；图2是本专利技术提供的优选实施例中若干废旧轮胎叠加串联形成的结构示意图；图3是本专利技术提供的优选实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用废旧轮胎作模板的异形桩现浇成桩方法，其特征在于：包括以下步骤：/n第一步，保持浇筑场地平整，测量放线，确定桩位；/n第二步，在已确定的桩位处架设导向架，导向架与地面垂直偏角小于或者等于1.5%，导向架的一侧安设起重设备，起重设备将带活瓣桩尖的沉管安设在已确定的桩位处，其中沉管呈空心圆环状设置；/n第三步，启动振动机，对沉管进行施压，将沉管沉入至设计深度；/n第四步，选择若干个废旧轮胎，将若干个废旧轮胎顺次叠加，且叠加后的若干个废旧轮胎通过至少四根定位杆串联，其中，顺次叠加的相邻废旧轮胎之间的间距相等或者不相等；/n第五步，起重设备将串联后的废旧轮胎放置在沉管内，调整位置；/n第六步，再次启动振动机，对沉管进行拔管操作，同时在沉管圆环状的空心内浇筑砂石料或者水泥浆液或者混凝土或者流动的固化淤泥土；/n第七步，沉管彻底拔出后形成异形桩；/n第八步，待异形桩成桩24小时后，在地基表面开挖桩芯土和桩周土，在挖取形成的区域内浇筑混凝土形成桩盖板。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用废旧轮胎作模板的异形桩现浇成桩方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，保持浇筑场地平整，测量放线，确定桩位；
第二步，在已确定的桩位处架设导向架，导向架与地面垂直偏角小于或者等于1.5%，导向架的一侧安设起重设备，起重设备将带活瓣桩尖的沉管安设在已确定的桩位处，其中沉管呈空心圆环状设置；
第三步，启动振动机，对沉管进行施压，将沉管沉入至设计深度；
第四步，选择若干个废旧轮胎，将若干个废旧轮胎顺次叠加，且叠加后的若干个废旧轮胎通过至少四根定位杆串联，其中，顺次叠加的相邻废旧轮胎之间的间距相等或者不相等；
第五步，起重设备将串联后的废旧轮胎放置在沉管内，调整位置；
第六步，再次启动振动机，对沉管进行拔管操作，同时在沉管圆环状的空心内浇筑砂石料或者水泥浆液或者混凝土或者流动的固化淤泥土；
第七步，沉管彻底拔出后形成异形桩；
第八步，待异形桩成桩24小时后，在地基表面开挖桩芯土和桩周土，在挖取形成的区域内浇筑混凝土形成桩盖板。


2.根据权利要求1所述的利用废旧轮胎作模板的异形桩现浇成桩方法，其特征在于：前述沉管截面为空心圆环状，其空心大小与选取的废旧轮胎相匹配，即空心直径接近且小于废旧轮胎最小内径，沉管外径接近且大于废旧轮胎最大外径。


3.根据权利要求1所述的利用废...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱成春，徐桂中，张丹，蔡中兵，顾国庆，孔海陵，徐兵，孙嘉泽，葛骏，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32