用于地下增层的注浆式型钢托换桩的制作方法

本实用新型属于基础托换技术领域，具体涉及一种托换桩，尤其涉及一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩。

背景技术：

随着城市的持续发展，城市地下空间也在不断得到开发利用，对既有建筑物进行地下增层，是扩大其使用面积和增加其使用功能的一种有效手段。基础托换技术是进行地下增层工程中涉及到的关键技术，由于施工场地往往比较狭窄，工程中大多采用静压桩对原有基础进行托换。传统静压桩的类型有预制钢筋混凝土桩和钢管桩，它们虽然结构简单，但是也存在一些缺点：由于截面面积普遍较大，在压桩过程中会引起较大的挤土效应；由于桩的侧面较光滑，不能产生有效的桩侧阻力，承载能力较低；由于桩体是由钢筋混凝土浇筑，截桩后桩体回收利用的价值不高，增加了工程成本。为解决上述问题，我们开展了大量的资料搜索，现场调研和相关实验来进行研究，发明了一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩，该托换桩在压桩过程中产生的挤土效应小、承载能力高、有较高的回收利用价值，有效解决了上述传统桩在施工过程中产生的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩，该托换桩在压桩过程中产生的挤土效应小、承载能力高、有较高的回收利用价值，结构简单，技术经济可行，工程实用性强。

本实用新型所采取的技术方案是：一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩，它由桩身、桩头、桩尖、锚筋孔及溢浆孔组成；所述的桩身中空且四周分布有溢浆孔，由三个h型钢焊接而成，其截面形状：中间为正三角形，四周分布有三个t型翼缘；所述的桩头截面与桩身相同，每个翼缘腹板上分布锚筋孔；所述的桩尖上端截面与桩身相同，下端为三角钢板拼焊的三角锥，四周有溢浆孔；所述的锚筋孔为圆孔，其数量和大小由工程中需要锚入的钢筋数量和粗细而定；所述的溢浆孔为直径2厘米的圆孔，上面焊有圆壳状挡土盖。

本实用新型的施工使用方法是：一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩，施工时，首先把工厂预制好的桩身、桩头、桩尖运至施工位置，将桩尖上端与桩身下端焊接，用固定于反力架上的液压千斤顶，把托换桩缓慢压入基础中预先开凿的孔洞内；其中，反力架由锚杆固定于基础表面，上部结构重力提供压桩时的桩反力；当桩静压到设计深度后，用高压注浆设备与桩身空腔相连接进行压力注浆，注浆完成后，把桩身上端与桩头下端焊接，将锚筋插入桩头的锚筋孔里并与基础原有的钢筋进行搭接，然后通过浇筑早强混凝土把桩与基础形成有效整体；所有托换桩压完后，进行土层开挖，结构柱、新增层底板、顶板的施工；当结构柱、新增层底板、顶板达到设计强度后，截除新增地下室顶板、底板之间的托换桩，然后使用拔桩机将地下部分的托换桩依次拔出；最后用高压注浆设备把桩孔注浆填平。

本实用新型的工作原理是：一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩，截面面积较传统预制钢筋混凝土桩、钢管桩小很多，从而减少了挤土效应；桩身四周和桩尖分布有溢浆孔，可在桩与土之间的空隙中注入水泥砂浆，形成结石体，使桩身与周围土体连接更为牢固，提高了桩的承载能力；溢浆孔上面焊有圆壳状挡土盖，打桩时溢浆孔不会和土直接接触，可有效防止溢浆孔堵塞，并增大了桩身与周围土体的接触面积，工程实用性强；桩头上分布有锚筋孔，可以将锚筋插入锚筋孔后再与原有钢筋搭接，通过浇筑早强混凝土使桩与结构基础结合更加牢固；托换桩截除后用拔桩机拔出，回收利用，有效节约了工程成本；桩头、桩身、桩尖由工厂预制加工，可有效控制焊缝质量，保证各部件的强度。

本实用新型的有益效果是：一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩，截面面积比传统预制钢筋混凝土桩小，有效减小了挤土效应；桩身和桩尖分布有注浆孔，可在桩与土体之间的空隙中注入水泥砂浆，使桩身与周围土体连接更加可靠，提高了桩身承载力；桩头分布有锚筋孔，将锚筋插入锚筋孔与原有钢筋搭接，然后浇筑早强混凝土使桩与结构基础结合更加牢固；托换桩截除后可拔出回收利用，节约了工程成本；托换桩的各部件由工厂预制，焊缝质量有所保证，构件强度可达到设计要求。

附图说明

图1为本实用新型一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩整体结构示意图。

图2为本实用新型一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩桩头结构示意图。

图3为本实用新型一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩桩身结构示意图。

图4为本实用新型一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩桩尖结构示意图。

图5为本实用新型一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩挡土盖结构放大图。

图例说明：(1)-桩身；(2)-桩头；(3)-桩尖；(4)-锚筋孔；(5)-溢浆孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型近进一步说明。

如图1所示，一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩，它由桩身(1)、桩头(2)、桩尖(3)、锚筋孔(4)及溢浆孔(5)组成；所述的桩身(1)中空且四周分布有溢浆孔(5)，由三个h型钢焊接而成，其截面形状：中间为正三角形，四周分布有三个t型翼缘；所述的桩头(2)截面与桩身(1)相同，每个翼缘腹板上分布锚筋孔(4)；所述的桩尖(3)上端截面与桩身(1)相同，下端为三角钢板拼焊的三角锥，四周有溢浆孔(5)；所述的锚筋孔(4)为圆孔，其数量和大小由工程中需要锚入的钢筋数量和粗细而定；所述的溢浆孔(5)为直径2厘米的圆孔，上面焊有圆壳状挡土盖。

一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩，施工时，首先把工厂预制好的桩身(1)、桩头(2)、桩尖(3)运至施工位置，将桩尖(3)上端与桩身(1)下端焊接，用固定于反力架上的液压千斤顶，把托换桩缓慢压入基础中预先开凿的孔洞内；其中，反力架由锚杆固定于基础表面，上部结构重力提供压桩时的桩反力；当桩静压到设计深度后，用高压注浆设备与桩身空腔相连接进行压力注浆，注浆完成后，把桩身(1)上端与桩头(2)下端焊接，将锚筋插入桩头(2)的锚筋孔(4)里并与基础原有的钢筋进行搭接，然后通过浇筑早强混凝土把桩与基础形成有效整体；所有托换桩压完后，进行土层开挖，结构柱、新增层底板、顶板的施工；当结构柱、新增层底板、顶板达到设计强度后，截除新增地下室顶板、底板之间的托换桩，然后使用拔桩机将地下部分的托换桩依次拔出；最后用高压注浆设备把桩孔注浆填平。

技术特征：

1.一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩，其特征在于，它由桩身、桩头、桩尖、锚筋孔及溢浆孔组成；所述的桩身中空且四周分布有溢浆孔，由三个h型钢焊接而成，其截面形状：中间为正三角形，四周分布有三个t型翼缘；所述的桩头截面与桩身相同，每个翼缘腹板上分布锚筋孔；所述的桩尖上端截面与桩身相同，下端为三角钢板拼焊的三角锥，四周有溢浆孔；所述的锚筋孔为圆孔，其数量和大小由工程中需要锚入的钢筋数量和粗细而定；所述的溢浆孔为直径2厘米的圆孔，上面焊有圆壳状挡土盖。

技术总结
本实用新型公开了一种用于地下增层的注浆式型钢托换桩，属于基础托换技术领域，为解决静压桩在压入土体时产生的挤土效应大、承载力不足、回收利用价值低的问题而设计。本实用新型由桩身、桩头、桩尖、锚筋孔及溢浆孔组成；所述的桩身中空且四周分布有溢浆孔，由三个H型钢焊接而成，其截面形状：中间为正三角形，四周分布有三个T型翼缘；所述的桩头截面与桩身相同，每个翼缘腹板上分布锚筋孔；所述的桩尖上端截面与桩身相同，下端为三角钢板拼焊的三角锥，四周有溢浆孔；所述的锚筋孔为圆孔，其数量和大小由工程中需要锚入的钢筋数量和粗细而定；所述的溢浆孔为直径2厘米的圆孔，上面焊有圆壳状挡土盖。本实用新型结构简单、工程实用性强。

技术研发人员：侯迪;赵新媛;孙添娇;蒋宗南;李亚洲
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2019.10.19
技术公布日：2021.01.15