一种叠合单桩及其实现的桩基础二次加固方法技术

本发明专利技术提供了一种叠合单桩及其实现的桩基础二次加固方法。在建筑内小区域的桩基础加固操作中存在加固盲区，加固质量难以保证，缺少适用于小区域加固的规范方法。本发明专利技术中四个外弧形板依次围合形成初始桩套，初始桩套的下端设有由四个锥形板体围合形成的锥形套，当竖向单体处于扩径极限状态时，四个外弧形板和四个内弧形板交替连接形成扩径桩套，每两个相邻锥形板体之间形成有填充浆液用间隙；桩基础结构体二次加固方法为根据原有桩基础结构体的数据及加固后的荷载数据计算并确定得出叠合单桩中扩径桩套的径长、初始桩套的径长、叠合单桩的个数以及叠合单桩承载力极限值后，最后将多个叠合单桩压入原基础结构实现二次加固施工过程。施工过程。施工过程。

【技术实现步骤摘要】
一种叠合单桩及其实现的桩基础二次加固方法


[0001]本专利技术具体涉及一种叠合单桩及其实现的桩基础二次加固方法。

技术介绍

[0002]桩基由桩和连接桩顶的桩承台组成的深基础由柱与桩基连接的单桩基础，简称桩基。若承台底埋于冻胀线下，则称为低承台桩基；若承台底位于冻胀线以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。桩基础因建筑物使用性质的变化，对应会有改造项目，但在改造过程经常会遇到的难题就是改造后的建筑荷载大于原建筑的设计允许荷载，结构相关构件承载不足，出现结构安全隐患，加固改造方式可根据图集及规范要求选用合适的加固方案，但在众多加固工程中，基础加固往往成为最难项，尤其是桩基础的加固，虽然现有有些成熟的加固技术，例如基础补强注浆加固或锚杆静压桩，但上述技术中均存在加固盲区，难以在建筑内部进行桩基础加桩的桩基础进行后加固的操作难度大，因压桩的位置以及压入角度难以对应调节，压入空间制约，使后加桩的自身使用性能不统一，各个后加桩的质量难以统一保证，从而影响加固后桩基础的使用性能，缺少适用于建筑内使用的小区域加固的压桩方法。

技术实现思路

[0003]为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种叠合单桩及其实现的桩基础二次加固方法，以解决上述问题。
[0004]一种叠合单桩，所述叠合单桩为二次加固用桩，叠合单桩包括多个竖向单体，多个竖向单体从下至上依次竖直排列，每个竖向单体的上端与其相邻的一个竖向单体的下端插接配合，每个竖向单体的下端与其相邻的另一个竖向单体的上端插接配合，多个竖向单体依次连通形成叠合式桩套，每个竖向单体包括四个外弧形板、四个内弧形板和四个锥形板体，四个外弧形板和四个内弧形板均竖直并列设置，每个外弧形板的下端一体连接有一个锥形板体，每两个相邻外弧形板的内壁之间设置有一个内弧形板，当竖向单体处于初始状态时，四个外弧形板依次围合形成初始桩套，初始桩套的下端设置有由四个锥形板体围合形成的锥形套，当竖向单体处于扩径极限状态时，四个外弧形板和四个内弧形板交替连接形成扩径桩套，每两个相邻锥形板体之间形成有填充浆液用间隙。
[0005]一种利用具体实施方式四所述的叠合单桩实现的桩基础二次加固方法，其特征在于：所述桩基础结构体二次加固方法为根据原有桩基础结构体的基础数据以及加固后的荷载数据计算并确定得出叠合单桩中扩径桩套的径长、初始桩套的径长、叠合单桩的个数以及叠合单桩承载力极限值后，最后将多个叠合单桩通过小型桩机压入原基础结构实现二次加固施工过程。
[0006]作为优选方案：加固后的荷载数据为加固后传递荷载总量，根据加固后传递荷载总量建立模型：
[0007]建立模型后进行计算，一方面根据模型计算得出叠合单桩的最小径长，即为扩径
桩套的径长，再根据扩径桩套的径长计算得出叠合单桩中初始桩套的径长，从而确定四个外弧形板的总弧长，进而确定对应的叠合单桩的径长尺寸；
[0008]另一方面根据模型计算得出多个叠合单桩承载力极限总值，根据原有桩基础结构体中原桩体的个数对应确定配合使用叠合单桩的最小个数，确定加固使用的叠合单桩的个数后，通过多个叠合单桩承载力极限总值与叠合单桩的个数比值得出单个叠合单桩承载力极限值。
[0009]作为优选方案：将多个叠合单桩通过小型桩机压入原基础结构实现二次加固施工过程为：
[0010]按照设计要求将多个叠合单桩通过小型桩机逐一压入待加固区域中，每个叠合单桩的压入操作过程如下：
[0011]将第一个竖向单体朝向待加固区域设置，此时该竖向单体中四个外弧形板被箍套套装固定，当小型桩机的驱动端挤压所述第一个竖向单体穿入待加固区域，第一个竖向单体的锥形套沿原承台的厚度方向压入待加固区域土层，第一个竖向单体中四个处于相互贴靠的外弧形板被同时压入待加固区域中直至箍套停留在待加固区域地表上为止，脱离箍套束缚后的多个外弧形板处于待加固区域内，再将第二个竖向单体放入第一个竖向单体的顶部，使第二个竖向单体的锥形套插设在第一个竖向单体中，再次通过小型桩机将第二个竖向单体压入待加固区域中，依次类推，通过小型桩机压入其他竖向单体，直至小型桩机上数显屏的反力值达到计算得到的叠合单桩承载力极限值时为止；
[0012]注浆操作：将混凝土浆液注入叠合单桩内，在混凝土浆液的挤压下，每个竖向单体中组成初始桩套的四个外弧形板同时向外平移，四个内弧形板在混凝土浆液的挤压以及下四个外弧形板的带动下做出沿外弧形板内壁的滑动运动，直至每个内弧形板的两个第三连接部分别与第一连接部和第二连接部相卡接时停止滑动，即四个外弧形板和四个内弧形板交替连接形成扩径桩套，从而完成完成了一个叠合单桩的压桩操作过程，依次类推，完成其他叠合单桩的压桩过程，最后在原承台的周围支模形成分承台，同时确保多个叠合单桩处于分承台中。
[0013]本专利技术的有益效果在于：
[0014]一、本专利技术中的叠合单桩是通过多个竖向单体从下至上依次连接形成，每个竖向单体由四个外弧形板、四个内弧形板和四个锥形板体之间配合形成，扩径过程就是竖向单体的展开过程，展开过程中四个外弧形板和四个内弧形板之间相互配合形成，变形操作合理且顺畅。
[0015]二、本专利技术中叠合单桩的自身结构为拼装式结构，从而降低了一体桩体对空间位置的要求，即便在小空间或狭小空间内也能够进行稳定压桩操作。
[0016]三、本专利技术中的桩基础二次加固方法通过在现场依次通过小型桩机配合压入已有桩基础中，对已有桩基础的加固效果全面，由多个竖向单体依次插接形成的叠合单桩配合混凝土浆液实现地下由内至外的复合桩体结构，整个桩体的使用性能位置，压入地面位置无限制，解决盲区无法桩加固的难题。
[0017]四、本专利技术无需使用大型桩机以及无需大空间的工况操作，能够实现建筑物内的加固施工，提高加固质量的均匀性和统一性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的主视结构示意图；
[0019]图2为本专利技术的俯视结构示意图；
[0020]图3为叠合单桩的立体结构示意图；
[0021]图4为竖向单体的立体结构示意图；
[0022]图5为图4中A处放大结构图；
[0023]图6为叠合单桩的第一俯视结构示意图，图中叠合单桩为初始桩套时的俯视结构示意图；
[0024]图7为叠合单桩的第二俯视结构示意图，图中叠合单桩为扩径桩套时的俯视结构示意图；
[0025]图8为叠合单桩的仰视结构示意图；
[0026]图9为内弧形板的立体结构示意图；
[0027]图10为外弧形板的立体结构示意图；
[0028]图11为滑块的立体结构示意图；
[0029]图12为内弧形板、第三连接部和滑块之间连接关系的俯视结构示意图；
[0030]图13为第三连接部和滑块之间连接关系的俯视结构示意图；
[0031]图14为本专利技术的使用状态图；
[0032]图15为初始桩套和箍套之间连接关系的俯视结构示意图；
[0033]图16为底托片的俯视结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠合单桩，其特征在于：所述叠合单桩(60)为二次加固用桩，叠合单桩(60)包括多个竖向单体，多个竖向单体从下至上依次竖直排列，每个竖向单体的上端与其相邻的一个竖向单体的下端插接配合，每个竖向单体的下端与其相邻的另一个竖向单体的上端插接配合，多个竖向单体依次连通形成叠合式桩套，每个竖向单体包括四个外弧形板(1)、四个内弧形板(2)和四个锥形板体(8)，四个外弧形板(1)和四个内弧形板(2)均竖直并列设置，每个外弧形板(1)的下端一体连接有一个锥形板体(8)，每两个相邻外弧形板(1)的内壁之间设置有一个内弧形板(2)，当竖向单体处于初始状态时，四个外弧形板(1)依次围合形成初始桩套(3)，初始桩套(3)的下端设置有由四个锥形板体(8)围合形成的锥形套(9)，当竖向单体处于扩径极限状态时，四个外弧形板(1)和四个内弧形板(2)交替连接形成扩径桩套(7)，每两个相邻锥形板体(8)之间形成有填充浆液用间隙(10)。2.根据权利要求1所述的一种叠合单桩，其特征在于：每相邻两个外弧形板(1)之间通过一个内弧形板(2)相连接，每个外弧形板(1)内壁上分别设置有第一连接部(4)和第二连接部(5)，每个内弧形板(2)的外壁上分别设置有两个第三连接部(6)，两个第三连接部(6)中的一个所述第三连接部(6)与一个外弧形板(1)的第一连接部(4)可拆卸连接，两个第三连接部(6)中的另一个所述第三连接部(6)与另一个外弧形板(1)的第二连接部(5)可拆卸连接，当每个内弧形板(2)的两个第三连接部(6)分别与第一连接部(4)和第二连接部(5)相连接时，多个外弧形板(1)和四个内弧形板(2)交替连接形成有所述扩径桩套(7)；第一连接部(4)和第二连接部(5)的结构相同，第一连接部(4)为第一条形限位钩，第二连接部(5)为第二条形限位钩，每个第一条形限位钩的长度方向与外弧形板(1)的长度方向同向，每个第二条形限位钩的长度方向与外弧形板(1)的长度方向同向；第三连接部(6)为第三条形限位钩，每个第三条形限位钩的长度方向与内弧形板(2)的长度方向同向。3.根据权利要求1或2所述的一种叠合单桩，其特征在于：内弧形板(2)为弹性板体，当内弧形板(2)处于初始桩套(3)内部时，内弧形板(2)为弧形板，当多个外弧形板(1)和四个内弧形板(2)交替连接形成扩径桩套(7)时，内弧形板(2)为弧形板或直板。4.根据权利要求3所述的一种叠合单桩，其特征在于：初始桩套(3)外套装有箍套(13)。5.一种利用权利要求4所述的叠合单桩实现的桩基础二次加固方法，其特征在于：所述桩基础结构体二次加固方法为根据原有桩基础结构体的基础数据以及加固后的荷载数据计算并确定得出叠合单桩(60)中扩径桩套(7)的径长、初始桩套(3)的径长、叠合单桩(60)的个...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪长城，张滕，黄国贤，
申请(专利权)人：纪长城，
类型：发明
国别省市：