专利名称：纵插横楔式建筑桩及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑桩的结构改进，同时还涉及由于此结构改进导致的施工方法改变，属于建筑工程技术领域。
背景技术：
兴建高大建筑物之前，先在地基上打下建筑桩是目前常见的建筑施工方法。无论是实心的钎桩，还是空心的预应力管桩(俗称静压桩)，在锤击或被压入建筑地基后，由于如同钉子钉入木头一样，对四周的土壤有挤压作用，因此不仅比挖井铸桩工效高，而且摩擦力大，更为坚实稳固。
然而，上述现有建筑桩除了垂直方向的侧摩阻力外，无法进一步产生水平方向的契合作用，因此其坚实稳固性有限。
为了提高建筑桩的坚实稳固性，申请号为03218638、申请日为2003年3月24日的实用新型专利提出了一种一体式钻扩支盘桩。该桩包括导柱、托盘、钻斗和一组旋扩机构，导柱分别与限位盘及托盘同轴线动配合相连，托盘的下端面设有钻斗，钻斗上端口的口沿与托盘下端面的周边紧固相连，其下端部设有钻头，其外周壁均等分布设有一组旋扩机构，其旋扩机构相对的周壁处沿轴线方向分别设有一个壁槽和通槽，旋扩机构包括一个旋扩臂、一个滑块支架和一个连杆。施工后，可以借助桩柱支盘与桩根共同承载，从而明显提高承载能力和侧壁摩擦力。
然而，这种钻扩支盘桩结构和施工操作均较为复杂，并且由于桩管周壁开设壁槽和通槽，因此桩体自身的强度有所削弱。
发明内容
本发明要解决技术问题是针对以上现有技术存在的缺点，提出一种除垂直方向侧摩阻力外、还具有水平方向契合作用的纵插横楔式建筑桩，从而显著提高建筑桩的坚实稳固性，并且该桩应当结构较为简单、施工方便，同时本发明还将给出相应的施工方法。
为了解决以上技术问题，本发明的纵插横楔式建筑桩包括空心的桩管，所述桩管的一端装有锥形桩头，其改进之处在于所述桩管的侧壁制有销孔，所述销孔中装有可以向外延伸的桩销。
本发明的基本施工方法包括以下步骤1)、桩头向下，桩销内缩，将桩管纵向压入地基；2)、待桩管就位后，将桩销由内向外横向顶出。
由此可见，施工前，桩销外端不伸出桩壁，因此可像普通预应力管桩施工一样，借助静压设备压入地基土壤，完成纵插。之后，从桩管的中心孔中将桩销向外顶出，完成横楔。最终，整个建筑桩形同狼压棒状埋在地下，与地基土壤之间不仅存在纵插产生的端头承载力和侧摩阻力，而且存在由于横楔产生的契合力。此契合力不仅可以产生比侧摩阻力大得多的抗拔作用力，而且使建筑桩的承载能力也大幅度提高。并且，其结构简单，施工方便，对桩管自身强度的影响小，便于推广应用。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为图1施工后的结构示意图。
图3为本发明实施例二的结构示意图。
图4为本发明实施例三的结构示意图。
具体实施例方式
实施例一本实施例的纵插横楔式建筑桩如图1所示，主要由空心的圆柱形桩管2、圆锥形的桩头3、以及若干桩销1构成。锥形桩头3的柄部插装桩管2的下端，桩管的侧壁制有若干销孔，销孔中衬有可以提高管壁强度的钢筋衬套4，套中插装长度大于管壁厚度的桩销1。此桩销的外端制有矛头，后端制有斜面。
施工前，如图1所示，桩销外端不伸出桩壁，因此施工第一步与现有预应力管桩相同，即桩头向下，借助静压设备，将桩管纵向压入地基。待桩管压入地基土壤之后，再借助可以插入桩管中心孔的锥头芯柱5，用压桩同一静压设备下压芯柱，利用其锥头的斜面作用，将管壁销孔中的桩销逐一顶出桩壁，最终形成如图2所示的狼牙棒状。结果，由于桩销与地基土壤之间存在横楔契合力，此契合力不仅可以将侧摩阻力成数量级提高，同时使也大大提高了承载能力。并且，其结构简单，施工方便，对桩管自身强度几乎没有影响。
实施例二本实施例的纵插横楔式建筑桩基本结构与实施例一相同，不同之处在于，所述销孔在桩管侧壁由上至下沿螺旋线交错排布，如图3所示。施工时，在将桩管纵向压入地基后，再借助插入桩管中心孔、类似螺旋推进器的螺旋芯柱，通过旋转挤压，利用螺旋的斜面作用，将管壁销孔中的桩销逐一顶出桩壁，形成如图2所示的狼牙棒状。
本实施例的特点是，桩销的长度可以较长，从而产生更强的横向契合作用，大大提高建筑桩的坚实稳固性。
实施例三本实施例的纵插横楔式建筑桩基本结构也与实施例一相同，不同之处在于，桩销1在桩管2上相对排布，内端相对套装在爆破管7中，爆破管7内装有炸药8，并引出引信6，如图4所示。
施工时，在将桩管纵向压入地基后，点燃引信，利用爆炸的推顶作用，将管壁销孔中的桩销顶出桩壁，形成如图2所示的狼牙棒状。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如，实施例1中的两侧桩销呈“八”字形插装在桩管侧壁倾斜的销孔中；又如，类似于实施例3的结构，将气压或液压装置的推顶端设置在桩销的内端面，从而可以在桩管就位后，借助气压或液压作用，将桩销直接顶出桩壁；再如，也可以将机械螺旋机构的推顶端设置在桩销的内端面，从而借助螺旋作用，将桩销直接顶出桩壁；这些都有助于避免对桩销产生弯折或扭曲作用力。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种纵插横楔式建筑桩，包括空心的桩管，所述桩管的一端装有锥形桩头，其特征在于所述桩管的侧壁制有销孔，所述销孔中装有可以向外延伸的桩销。
2.根据权利要求1所述纵插横楔式建筑桩，其特征在于所述销孔中衬有钢筋衬套。
3.根据权利要求1或2所述纵插横楔式建筑桩，其特征在于所述桩销的外端制有矛头，后端制有斜面。
4.根据权利要求1或2所述纵插横楔式建筑桩，其特征在于所述销孔在桩管侧壁由上至下沿螺旋线交错排布。
5.根据权利要求1或2所述纵插横楔式建筑桩，其特征在于所述桩销在桩管上相对排布，内端相对套装在爆破管中，所述爆破管内装有炸药，并引出引信。
6.根据权利要求1所述纵插横楔式建筑桩的施工方法，其特征在于包括以下步骤1)、桩头向下，桩销内缩，将桩管纵向压入地基；2)、待桩管就位后，将桩销由内向外横向顶出。
7.根据权利要求6所述纵插横楔式建筑桩的施工方法，其特征在于所述桩销的外端制有矛头，后端制有斜面；所述步骤2)下压插入桩管中心孔的锥头芯柱，利用其锥头的斜面作用将管壁销孔中的桩销逐一顶出桩壁。
8.根据权利要求6所述纵插横楔式建筑桩的施工方法，其特征在于所述销孔在桩管侧壁由上至下沿螺旋线交错排布，所述步骤2)通过旋入可以插入桩管中心孔的螺旋芯柱，利用螺旋的斜面作用将管壁销孔中的桩销逐一顶出桩壁。
9.根据权利要求6所述纵插横楔式建筑桩的施工方法，其特征在于所述桩销在桩管上相对排布，内端相对套装在爆破管中，所述爆破管内装有炸药，并引出引信；所述步骤2)为点燃引信，利用爆炸的推顶作用，将管壁销孔中的桩销顶出桩壁。
全文摘要
本发明涉及一种建筑桩的结构改进，同时还涉及其施工方法。本发明的纵插横楔式建筑桩包括空心的桩管，所述桩管的一端装有锥形桩头，其改进之处在于所述桩管的侧壁制有销孔，所述销孔中装有可以向外延伸的桩销。施工时，先将桩管纵向压入地基，再将桩销由内向外横向顶出。最终，整个建筑桩形同狼压棒状埋在地下，与地基土壤之间不仅存在纵插产生的端头承载力和侧摩阻力，而且存在由于横楔产生的契合力。此契合力不仅可以产生比侧摩阻力大得多的抗拔作用力，而且使建筑桩的承载能力也大幅度提高。并且，其结构简单，施工方便，对桩管自身强度的影响小，便于推广应用。
文档编号E02D5/22GK1730838SQ20051004134
公开日2006年2月8日 申请日期2005年8月4日 优先权日2005年8月4日
发明者张文巨 申请人:张文巨