一种竹节桩及其施工方法与流程

本发明属于建筑技术领域，涉及一种竹节桩及其施工方法。

背景技术：

竹节桩在沿海的软土地区有着广泛的应用，软土地区的土层分布特点为上覆软土层较厚，持力层较深，地基土含水量高，承载力较低。因而，为了达到设计要求的承载力能力，往往需要采用大幅度增加桩长或增大桩径的方式来实现。为了防止桩体下沉，竹节桩的底部往往是平面，这就导致打桩时比较费力，此外，现有技术中，竹节桩仅靠周围土层对其的挤压力实现固定，这样就存在稳定性不好的问题，使用较长时间后竹节桩容易发生倾斜、晃动等现象。

技术实现要素：

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种竹节桩，本发明所要解决的技术问题是：如何提高桩体打入土层的方便性及对桩体固定的牢固度。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种竹节桩，包括由金属材料制成的桩体，所述桩体呈圆筒状，其特征在于，所述桩体的底部具有锥形凸台，所述锥形凸台顶部的外径大于桩体的外径，所述桩体具有内腔，所述内腔从桩体的顶面延伸至锥形凸台的上表面，所述桩体的外壁上开设有均贯穿至内腔的若干条形槽一，各条形槽一均沿桩体的轴向延伸，各条形槽一沿桩体的周向均匀分布。

其工作原理是：本竹节桩的桩体由金属材料制成，桩体具有较高的强度，桩体的底部为锥形凸台，该结构能够减小桩体打入土层过程中的阻力，使桩体更加容易打入土层中，锥形凸台为实体结构，进一步增加了强度，将桩体打入土层中预定的位置后，向桩体的内腔中加注水泥浆，桩体内腔中的水泥浆从条形槽一内流出，之后与桩体外壁的土层接触并凝固在土层中，条形槽一为若干条且沿桩体的周向均匀分布，因此水泥浆能够从桩体外壁的四周流出并与桩体周围的土层接触且凝固在土层中，极好地提高了对桩体固定的牢固度，本竹节桩既方便施工人员将桩体打入，又能够使打入土层中的桩体固定牢固。

在上述的一种竹节桩中，所述桩体的外壁上还开设有均贯穿至内腔的条形槽二，所述条形槽二与条形槽一垂直设置，条形槽二位于条形槽一的上方或下方。该结构中，桩体内腔中的水泥浆还能从条形槽二内流出，之后与桩体外壁的土层接触并凝固在土层中，进一步提高对桩体固定的牢固度；条形槽二与条形槽一垂直设设置，即条形槽二沿桩体的周向延伸，当从条形槽二内流出的水泥浆与桩体外壁的土层接触并凝固在土层中后，能够很好的限制桩体沿轴向移动，防止桩体下沉。

在上述的一种竹节桩中，所述条形槽二为若干条，各条形槽二均沿桩体的周向均匀分布。条形槽二为若干条且沿桩体的周向均匀分布，因此水泥浆能够从桩体外壁的四周流出并与桩体周围的土层接触且凝固在土层中，进一步提高对桩体固定的牢固度。

在上述的一种竹节桩中，所述桩体具有若干环形凸台，相邻的环形凸台之间均开设有若干条形槽一和若干条形槽二。环形凸台一方面起到增加桩体强度的作用，另一方面，环形凸台使桩体外壁与土层之间具有一定间隙，而若干条形槽一和若干条形槽二位于环形凸台之间，桩体内腔中的水泥浆从条形槽一和条形槽二内流出后，还能流入该间隙中，这样就能够进一个增加水泥浆与桩体周围土层的接触面积，进一步提高对桩体固定的牢固度。

在上述的一种竹节桩中，所述环形凸台的形状一致，各环形凸台均沿桩体的轴向延伸且外径逐渐减小。环形凸台为上大下小的结构，能够减小桩体打入土层过程中的阻力，使施工人员更加方便地将桩体打入土层中。

在上述的一种竹节桩中，相邻环形凸台之间的距离为60-180cm，所述锥形凸台的锥角为20°-60°。环形凸台之间的距离太小，则显得过于紧密，在对桩体进行打入时阻力较大，环形凸台之间的距离太大，则对桩体加强强度的作用不明显，相邻环形凸台之间的距离为60-180cm，能够不明显增加对桩体的打入阻力，且对桩体起到良好的加强作用。

在上述的一种竹节桩中，所述桩体和锥形凸台均由不锈钢材料制成且二者为一体成型的结构。一体成型的结构使桩体的强度更大，且可以通过铸造的方式一次加工成型，加工方便；不锈钢材质制成的桩体可以进一步提高强度，且不易生锈，提高桩体的使用寿命。

本发明还提供一种竹节桩的施工方法，本发明所要解决的技术问题是：如何提高土层对桩体固定的牢固度。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种竹节桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、在土层中扩孔；

b、将上述的竹节桩打入扩好的孔中；

c、往桩体的内腔中浇注水泥浆。

其工作原理是：先用钻杆的等工具在需要打桩的土层中扩孔，且使扩出的孔的内径略小于桩体的外径，之后用打桩机等工具将竹节桩打入扩好的孔中，最后往桩体的内腔浇注水泥浆，内腔中的水泥浆从条形槽一内流出，之后与桩体周围的土层接触并凝固在土层中，使桩体牢固地固定在土层中，增加桩体的抗拔性能。

在上述的一种竹节桩的施工方法中，所述步骤c中还包括以下步骤：

c1、对桩体的内腔中的水泥浆进行搅拌，并沿桩体的轴向挤压水泥浆；

c2、往桩体的内腔中浇注混凝土，搅拌混凝土和水泥浆；

c3、沿桩体的轴向挤压混凝土和水泥浆。

搅拌可以使水泥浆进一步混合，之后再用条形杆等外径与桩体内腔的内径相当的工具沿桩体的轴向挤压水泥浆，可以将水泥浆从条形槽一内挤出，且使挤出的水泥浆能够更加充分地与桩体周围的土层接触，进一步使桩体牢固地固定在土层中；往内腔中浇注混凝土，使混泥土与水泥浆混合，能够提高水泥浆的凝固力和粘结力，增加桩的抗拔性能；沿桩体的轴向挤压混凝土和水泥浆，此时是二次挤压，目的是使水泥浆更加充分地与桩体周围的土层接触，使桩体牢固地固定在土层中，进一步提高桩体的抗拔性能。

在上述的一种竹节桩的施工方法中，所述步骤c2之后，间隔5-10min再进行步骤c3。

在间隔5-10分钟之后，混合后的混泥土和水泥浆之间发生部分凝固，再沿桩体的轴向挤压混凝土和水泥浆，具有更佳的挤压效果，能够使水泥浆更加充分地与桩体周围的土层接触，使桩体牢固地固定在土层中。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、本竹节桩的桩体由金属材料制成，桩体具有较高的强度，桩体的底部为锥形凸台，条形槽一为若干条且沿桩体的周向均匀分布，水泥浆能够从桩体外壁的四周流出并与桩体周围的土层接触且凝固在土层中，本竹节桩既方便施工人员将桩体打入，又能够使打入土层中的桩体固定牢固。

2、本竹节桩的施工方法能够使桩体牢固地固定在土层中，增加桩体的抗拔性能。

附图说明

图1是本竹节桩的结构示意图。

图2是本竹节桩的剖视图。

图3是本竹节桩的施工方法的流程框图。

图中，1桩体；1a锥形凸台；1b内腔；2环形凸台；3条形槽一；4条形槽二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-2所示，本竹节桩包括由金属材料制成的桩体1，桩体1呈圆筒状，桩体1的底部具有锥形凸台1a，锥形凸台1a顶部的外径大于桩体1的外径，桩体1具有内腔1b，内腔1b从桩体1的顶面延伸至锥形凸台1a的上表面，桩体1的外壁上开设有均贯穿至内腔1b的若干条形槽一3，各条形槽一3均沿桩体1的轴向延伸，各条形槽一3沿桩体1的周向均匀分布。

如图1或2所示，优选的，桩体1的外壁上还开设有均贯穿至内腔1b的条形槽二4，条形槽二4与条形槽一3垂直设置，条形槽二4位于条形槽一3的上方或下方。该结构中，桩体1内腔1b中的水泥浆还能从条形槽二4内流出，之后与桩体1外壁的土层接触并凝固在土层中，进一步提高对桩体1固定的牢固度；条形槽二4与条形槽一3垂直设设置，即条形槽二4沿桩体1的周向延伸，当从条形槽二4内流出的水泥浆与桩体1外壁的土层接触并凝固在土层中后，能够很好的限制桩体1沿轴向移动，防止桩体1下沉。

如图1或2所示，本实施例中，条形槽二4为若干条，各条形槽二4均沿桩体1的周向均匀分布。条形槽二4为若干条且沿桩体1的周向均匀分布，因此水泥浆能够从桩体1外壁的四周流出并与桩体1周围的土层接触且凝固在土层中，进一步提高对桩体1固定的牢固度。

如图1或2所示，作为优选，桩体1具有若干环形凸台2，相邻的环形凸台2之间均开设有若干条形槽一3和若干条形槽二4。环形凸台2一方面起到增加桩体1强度的作用，另一方面，环形凸台2使桩体1外壁与土层之间具有一定间隙，而若干条形槽一3和若干条形槽二4位于环形凸台2之间，桩体1内腔1b中的水泥浆从条形槽一3和条形槽二4内流出后，还能流入该间隙中，这样就能够进一个增加水泥浆与桩体1周围土层的接触面积，进一步提高对桩体1固定的牢固度。

如图1或2所示，环形凸台2的形状一致，各环形凸台2均沿桩体1的轴向延伸且外径逐渐减小。环形凸台2为上大下小的结构，能够减小桩体1打入土层过程中的阻力，使施工人员更加方便地将桩体1打入土层中。

优选的，相邻环形凸台2之间的距离为60-180cm，锥形凸台1a的锥角为20°-60°。环形凸台2之间的距离太小，则显得过于紧密，在对桩体1进行打入时阻力较大，环形凸台2之间的距离太大，则对桩体1加强强度的作用不明显，相邻环形凸台2之间的距离为60-180cm，能够不明显增加对桩体1的打入阻力，且对桩体1起到良好的加强作用。

优选的，桩体1和锥形凸台1a均由不锈钢材料制成且二者为一体成型的结构。一体成型的结构使桩体1的强度更大，且可以通过铸造的方式一次加工成型，加工方便；不锈钢材质制成的桩体1可以进一步提高强度，且不易生锈，提高桩体1的使用寿命。

如图3所示，本竹节桩的施工方法包括如下步骤：

a、在土层中扩孔；

b、将上述的竹节桩打入扩好的孔中；

c、往桩体1的内腔1b中浇注水泥浆。

其工作原理是：先用钻杆的等工具在需要打桩的土层中扩孔，且使扩出的孔的内径略小于桩体1的外径，之后用打桩机等工具将竹节桩打入扩好的孔中，最后往桩体1的内腔1b浇注水泥浆，内腔1b中的水泥浆从条形槽一3内流出，之后与桩体1周围的土层接触并凝固在土层中，使桩体1牢固地固定在土层中，增加桩体1的抗拔性能。

优选的，步骤c中还包括以下步骤：

c1、对桩体1的内腔1b中的水泥浆进行搅拌，并沿桩体1的轴向挤压水泥浆；

c2、往桩体1的内腔1b中浇注混凝土，搅拌混凝土和水泥浆；

c3、沿桩体1的轴向挤压混凝土和水泥浆。

搅拌可以使水泥浆进一步混合，之后再用条形杆等外径与桩体1内腔1b的内径相当的工具沿桩体1的轴向挤压水泥浆，可以将水泥浆从条形槽一3内挤出，且使挤出的水泥浆能够更加充分地与桩体1周围的土层接触，进一步使桩体1牢固地固定在土层中；往内腔1b中浇注混凝土，使混泥土与水泥浆混合，能够提高水泥浆的凝固力和粘结力，增加桩的抗拔性能；沿桩体1的轴向挤压混凝土和水泥浆，此时是二次挤压，目的是使水泥浆更加充分地与桩体1周围的土层接触，使桩体1牢固地固定在土层中，进一步提高桩体1的抗拔性能。

优选的，步骤c2之后，间隔5-10min再进行步骤c3。

在间隔5-10分钟之后，混合后的混泥土和水泥浆之间发生部分凝固，再沿桩体1的轴向挤压混凝土和水泥浆，具有更佳的挤压效果，能够使水泥浆更加充分地与桩体1周围的土层接触，使桩体1牢固地固定在土层中。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。