专利名称：一种防水渗漏空心桩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防水渗漏空心桩，属于土木工程的桩和桩基础技术领域。
空心桩包括有承重桩、围护桩、承重围护桩。空心桩的承载力(包括竖向、水平向)由桩底端阻力和桩侧摩擦阻力合成。现有的空心桩存在一个缺点，就是进入空心桩桩芯(桩体中部通长的空腔)的地下水能够沿着桩体内壁的表面渗漏。由于地下水沿着桩体内壁表面渗漏导致两个不良后果，1、地下水充满桩体内壁表面，形成一层起润滑作用的水膜，大大降低了桩壁与桩芯内土塞的摩擦力；2、由于土塞的与桩外土体的不透水土层发生错层，地下水穿过桩体中的裂缝向下渗漏直接进入桩底端持力层，或者由于地下水穿过桩芯内土塞的不透水土层向下进入桩底端持力层，造成持力层浸水、崩解、软化(如强风化岩、残积土等持力层)，也大大降低了桩底端阻力。因此，地下水年长日久地沿桩壁渗漏，可以减少和后期降低桩的承载能力，并影响桩基长久使用性能(可靠性)。造成地下水沿桩壁表面渗漏原因有下述几条1、桩壁的表面没有构成(像桩外壁一样的)在桩长方向呈直线或近视直线围成的柱状面(如离心法和充气橡胶胎法生产的空心桩的内壁，表面无规律高低不平)。因此，在沉桩时容易造成桩芯内土塞表面土体原状结构破坏，使桩体内壁表面同土塞表面不能完全而紧密地结合而形成易水渗漏的界面空隙。2、空心桩的内、外桩壁表面光滑，没有设置一些细小、有规律的防水线(如凹槽或凸肋)，借以增大地下水沿桩壁表面防渗漏的面积和曲度。3、空心桩的开口桩尖(设置在桩端前，增加破岩土性能的部件)开口尺寸小，与桩芯的开口尺寸相同，由于进入空心桩桩芯土塞体量少造成桩芯内土塞的挤密程度低，容易产生水渗漏的界面空隙，或者由于进入空心桩桩芯土塞体量少，造成土塞的与桩外土体的不透水土层发生错层，容易产生地下水穿过桩体中的裂缝向下渗漏渠道。
本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种不仅承载力不减少、降低而且又能提高的防水渗漏桩。
该防水渗漏桩，包括有桩体1，桩体1内带有空腔的桩芯2，开口桩尖3，其待征是桩体1内壁是在桩长方向呈直线或近似直线围成的柱状面，开口桩尖3呈扩大开口形，即桩尖3开口周长的长度在空心桩体1横截环形面的内周长至外周长之间。这种柱状面桩壁在沉桩时，不会形成界面空隙，能同桩芯内的土塞5表面完全和紧密地结合成一层防水层4，防水层4能长久有效地防止了地下水沿桩壁表面的渗漏，避免了因地下水润滑桩壁或地下水软化桩端持力层而造成的桩承载力减少和后期降低。由于扩大开口形桩尖3的口径大于桩芯2的口径，在沉桩时，增加了进入桩芯2内土塞5的体积数量，也就增大了土塞5的密实度。这样既起到挤密防水层4的作用，又起到挤密土塞5自身防渗漏的作用，还起到调整土塞5与桩外土体6的不透水土层不发生错层的作用，再能起到减少桩外挤土量的作用，一举四得。
本发明还可以采取如下措施来达到。
在桩体1的内、外壁上设置有防水线凹槽7或凸肋8，防水线凹槽7或凸肋8的线长方向呈垂直向、水平向、斜向之一或者其中几向组合，防水线一般设置成环状或螺旋状。由于桩壁设置了防水线，防水线增大了防水层4的面积和曲度，增大了地下水沿桩壁表面渗漏的阻力，更有效地阻止了地下水沿桩壁表面的渗漏。另外，由于防水线增大了桩壁表面的面积和曲度，同时也达到了增大桩壁与土塞5、桩外土体6的摩擦阻力系数的另外目的，防水线起到了既不减少，又能增加桩承载力的一举两得效果。
桩尖3开口周长的长度是桩体1横截环形面的内周长的1.1-1.5倍之间。
桩尖3的端头设置成齿口状，可以增加沉桩时的破岩土性能。
桩体1还包括有放置预应力钢筋的孔道9。预应力钢筋被放置在孔道9或桩芯2中，采用对桩体1、土塞5、桩外土体6施加预压应力的方法，提高它们的抗渗性能和其它力学性能。
桩体1的横截面是圆形、方形、矩形、三边形、四边形、六边形、八边形其中之一。
桩体1采用混凝土或钢筋混凝土或钢管混凝土材料。
与现有桩技术相比，此发明具有如下突出的优点1、由于空心桩的内、外壁都有了防水层4，它能长久有效地防止了地下水沿桩壁表面渗漏，避免了因地下水润滑桩壁或地下水软化桩端持力层而造成的桩承载力减少和后期降低。
2、由于设置了防水线、扩大开口形桩尖3和预压应力方法，除了有效提高防水层4的防渗漏性能、达到桩承载力不降低目的之外，还能够同时达到多种不同方式提高桩承载力的另外目的。
图1是实施例1的垂直剖面2是实施例2的垂直剖面3是实施例3的垂直剖面4是实施例3的水平剖面图从图1可知，本实施例1包括有圆型钢筋混凝土空心桩体1，桩芯2和开口桩尖3，其特征是空心桩体1的内壁是在桩长方向呈直线或近似直线围成的圆柱状面，开口桩尖3的开口呈扩大开口圆形，桩尖3开口周长的长度在空心桩体1横截环形面的内周长至外周长之间，通常桩尖3的开口周长的长度是空心桩体1横截环形面的内圆周长的1.1--1.5倍之间。在沉桩时，上述结构形式有利于扩大和挤密进入桩芯2内的土塞5，并且确保土塞5与桩体1的内壁形成一层没有界面空隙的防水层4和确保土塞5与桩外土体6的不透水土层不发生错层，阻止了地下水沿桩内壁向下渗漏和进入桩底端持力层。
从图2可知，本实施例2包括有钢管混凝土空心桩体1，桩芯2，开口桩尖3，空心桩体1的内、外壁有防水线凸肋8，凸肋8一般设置成水平向环状或螺旋状，开口桩尖3的端头呈齿口状，桩内壁和桩尖3的其余特征与实施例1相同。
从图3和图4可知，实施例3是一个预制矩形单圆孔空心钢筋混凝土围护桩，其特征是桩体1带有防水线凹槽7和预应力孔道9，桩内壁和桩尖3的其余特征与实施例1相同。在桩体1沉入土中后，从孔道9、桩芯2中放入预应力钢筋，对桩体1临时施加后张预压应力，在基础施工完毕后，撤除预压应力，回收预应力钢筋重复使用。后张临时预应力可以有效地提高围护桩的抗裂性能，从而保证桩不发生渗漏。这种矩形空心桩同水泥搅拌土构成的复合桩集防渗、抗压、抗拉、抗剪于一身，可以使承重桩、围护桩、承重墙、围护墙四合一，有效地降低了地下围护工程的造价和工期，代替目前的地下连续墙和实心围护桩。
权利要求
1一种防水渗漏空心桩，包括有桩体1，桩体1内带有空腔的桩芯2，开口桩尖3，其待征是桩体1内壁是在桩长方向呈直线或近似直线围成的柱状面，开口桩尖3呈扩大开口形，即桩尖3的开口周长的长度在空心桩体1横截环形面的内周长至外周长之间。
2根据权利要求1所述的防水渗漏空心桩，其特征在于在桩体1的内、外壁上设置有防水线凹槽7或凸肋8，防水线凹槽7或凸肋8的线长方向呈垂直向、水平向、斜向之一或者其中几向组合，防水线一般设置成环状或螺旋状。
3根据权利要求1所述的防水渗漏空心桩，其特征在于桩尖3的开口周长的长度是桩体1横截环形面的内周长的1.1--1.5倍之间。
4根据权利要求1所述的防水渗漏空心桩，其特征在于开口桩尖9的端头设置成齿口状，可以增加沉桩时的破岩土性能。
5根据权利要求1所述的防水渗漏空心桩，其特征在于桩体1还包括有放置预应力钢筋的孔道9。
6根据权利要求1所述的防水渗漏空心桩，其特征在于桩体1的横截面是圆形、方形、矩形、三边形、四边形、六边形、八边形其中之一。
7根据权利要求1所述的防水渗漏空心桩，其特征在于桩体1是采用混凝土或钢筋混凝土或钢管混凝土材料。
全文摘要
一种防水渗漏空心桩,包括桩体1,桩芯2,开口桩尖3,其特征是:桩体1内壁是在桩长方向呈直线或近似直线围成的柱状面,桩尖3开口周长的长度在空心桩体1横截环形面的内周长至外周长之间。这种柱状面桩壁在沉桩时不会形成界面空隙,能同桩芯2内的土塞5表面完全和紧密地结合成一层防水层4,防水层4能长久有效地防止了地下水沿桩壁表面渗漏,避免了因地下水润滑桩壁、软化桩端持力层而造成的桩承载力减少和后期降低。另外还增加了防水线、齿口形桩尖3和预压应力措施,除了有效提高防水层4的防渗漏性能、达到桩承载力不降低目的之外,还能够同时达到多种不同方式提高桩承载力的另外目的。
文档编号E02D5/48GK1265439SQ0010527
公开日2000年9月6日 申请日期2000年4月4日 优先权日2000年4月4日
发明者吕怀民, 吕伯涛 申请人:吕怀民