大小。
[0019]如图1所示，本发明的现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的施工方法，包括以下步骤:
(O将带活瓣粧尖的粧模和打粧机在指定的打粧位置就位，在沉粧之前将活瓣粧靴8闭合；
(2)启动振动打粧机振动头1，带动与之连接的空腔结构粧模缓慢沉入地基，且每下沉
2.0m留振lmin，活瓣粧靴8在土压力作用下保持闭合状态，保护粧模空腔结构粧模下沉至设计深度；
(3)通过进料口3向空腔结构内注入均匀一定量的由胶凝材料、砂、石、高效减水剂和钢纤维按公知比例混合制备的钢纤维混凝土，上述钢纤维混凝土，主要由胶凝材料、砂、石、减水剂和钢纤维混合进行制备；钢纤维的长度为8-10cm，直径为1.0-1.5cm。其优选的制备操作过程为:将称量好的胶凝材料、砂、石投入搅拌机干料搅拌均匀，然后边搅拌边投入全部称量好的钢纤维至搅拌均匀，再加入称量好的拌合水和减水剂(如高效减水剂)，继续搅拌3min?5min，控制钢纤维混凝土拌合物的對落度在10mm?150mm范围内，以便减小拌合物粘滞阻力；
(4)打开直流电源开关11，向圆形粧模内管5凹槽中缠绕的直流线圈7通电，通过电流调节旋钮10控制直流线圈中的电流大小为20 ~ 60，在粧模空腔结构内产生磁感应强度为10X10,?50X 10_3T的磁场，其在空腔范围内的方向与粧轴向基本一致；
(5)启动振动头向上拔管，上拔速率为0.5-1.2m/min，且每拔管Im留振1.5min。在振动状态下钢纤维混凝土粘滞阻力较小，钢纤维在磁场作用下排布方向趋于与磁场方向一致，达到定向分布状态，拔管时保证粧模内混凝土表面高于粧模底部高度2m ;
(6)重复步骤(3)至(5)，直至粧模向上拔出地面，形成现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧。
[0020]所述的粘结绝缘漆和覆盖绝缘漆均为自干型绝缘漆，耐热等级为E级，涂层厚度均为1mm。
[0021]步骤(I)所述的活瓣粧靴具有和粧模套管外轮廓形状相同的X形，由锁轴和活瓣组成；活瓣粧靴在粧模沉入地基是由于土压力的左右保持闭合状态，在粧模拔出地基时由于钢纤维混凝土的自重作用将自动打开；
步骤(3)所述的制备的钢纤维混凝土，选用的钢纤维长度为8~10cm，直径为1.0-1.5_。其优选制备操作过程是:将称量好的胶凝材料、砂、石投入搅拌机干料搅拌均匀，然后边搅拌边投入全部称量好的钢纤维至搅拌均匀，再加入称量好的拌合水和高效减水剂，继续搅拌3min?5min，控制钢纤维混凝土拌合物對落度在10mm?150mm范围内，以便减小拌合物粘滞阻力；
步骤(3)所述的制备钢纤维混凝土的公知比例可以从《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(CECS 38-1992)和《钢纤维混凝土》(JG/T3064-1999)中得知；
步骤(4)所述的直流电源由专用大功率直流电源提供，最大供电电压为380V。在接通直流电源后，直流线圈中的电流约为20 ~ 60安，在内套管外侧产生的磁感应强度为20 X 1^3T?60 X 10_3T的磁场，磁场方向大致沿粧身轴向。在向上拔管的过程中，空腔结构的磁场也一起上移，从而使整个粧身长度范围内钢纤维都达到定向分布状态；
步骤(6)中所述的最终形成的现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的内径为0.5~ 0.8m,外包圆直径为1.5 ~ 2.0m，粧身最大长度可达30m。
【主权项】
1.一种现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的粧模，包括同心设置的粧模外管和粧模内管，粧模外管和粧模内管之间形成一个空腔结构，粧模外管和粧模内管的顶部通过可拆卸法兰盘与打粧机的振动头相连，粧模外管和粧模内管的底部连接有活瓣粧靴，粧模外管的顶部设置有与空腔结构相通的进料口，其特征在于:还包括直流电源控制器，所述圆形粧模内管外侧底部至1/5~1/2高度预刻螺旋形凹槽，螺旋形凹槽上方至顶部预刻两条竖向直线形凹槽，直流线圈缠绕螺旋形凹槽设置，且直流线圈的正负极接线通过直线形凹槽引出与直流电源控制器连接。
2.如权利要求1所述的现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的粧模，其特征在于:所述粧模外管为X型粧模外管，所述粧模内管为圆形粧模内管。
3.如权利要求2所述的现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的粧模，其特征在于:所述活瓣粧靴具有和粧模套管外轮廓形状相同的X形，包括锁轴和活瓣。
4.如权利要求3所述的现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的粧模，其特征在于:所述螺旋形凹槽内涂制一层自干型粘结绝缘漆。
5.如权利要求4所述的现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的粧模，其特征在于:所述直流线圈匝数为500 ~ 600。
6.一种包含权利要求2-5中任一现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的施工方法，其特征在于:包括以下步骤， (1)将粧模和打粧机在指定的打粧位置就位，在沉粧之前将活瓣粧靴闭合； (2)启动振动打粧机，带动与之连接的空腔结构的粧模缓慢沉入地基，且每下沉1.5-2.5m留振0.5-1.5min，活瓣粧靴在土压力作用下保持闭合状态，保护空腔结构粧模下沉至设计深度； (3)通过进料口向粧模空腔结构内注入均匀一定量的由胶凝材料、砂、石、高效减水剂和钢纤维按公知比例混合制备的钢纤维混凝土； (4)接通直流电源控制器，向凹槽中缠绕的直流线圈通电，在粧模空腔结构内产生磁场，在空腔范围内的磁场与粧轴向基本一致； (5)启动振动拔管，在振动状态下钢纤维混凝土粘滞阻力较小，钢纤维在磁场作用下排布方向趋于与磁场方向一致，达到定向分布状态； (6)重复步骤(3)至(5)，直至粧模向上拔出地面，形成现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧。
7.如权利要求6所述现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的施工方法，其特征在于:钢纤维混凝土选用的钢纤维长度为8~10cm，直径为1.0 -1.5mm。
8.如权利要求7所述现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的施工方法，其特征在于:振动拔管上拔速率为0.5-1.2m/min，且每拔管Im留振1.5min。
9.如权利要求8所述现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土粧的施工方法，其特征在于:直流电源控制器开启后，直流线圈中的直流电流为20-60A，空腔结构内能产生磁感应强度为20X KT3T?60X10,的磁场。
【专利摘要】本发明公开了一种现浇X形大直径空心定向钢纤维混凝土桩的桩模及其施工方法。桩模由X 形桩模外管，圆形桩模内管组成；圆形桩模内管外侧螺旋形凹槽中缠绕直流线圈，线圈正负极通过两条直线形凹槽与直流稳压电源连接；其施工方法包括以下步骤：桩机就位，闭合活瓣桩靴；沉入桩模；灌注钢纤维混凝土；接通直流电源，桩模空腔结构内产生沿桩轴向的磁场；振动拔管；桩模拔出地面，形成完整桩体；本发明巧妙的利用电磁感应原理是钢纤维形成与桩轴向平行排布的定向分布状态，显著提高了桩的水平承载力，施工工艺简单、可操作性强，大大拓展了其应用范围。
【IPC分类】E02D5-66, E02D5-34, E02D7-18
【公开号】CN104790390
【申请号】CN201510226120
【发明人】李闻文, 陈育民, 丁选明, 霍正格, 陈晨伟, 方志
【申请人】河海大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月6日