专利名称：一种加砂加劲桩的制作方法
技术领域：
本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及深基坑支护及地基快速加固与锚固工程中使用的加劲桩。
背景技术：
目前常用的深基坑支护工程，水泥土加劲桩具有较高的抗拔力，在一些软弱的土层中得到了应用，但是加筋体采用的钢绞线，在基坑围护结构完成作用后常留于地下形成障碍物，从而限制该种支护形式的应用。为此，在支护结构作用完成之后，能从土体中将加筋体回收出来，是工程界迫切需要解决的难题。为了使得加劲桩体在较短的养护期内能提供较高的抗拔力，常常采用速凝剂或早期剂来提高水泥土体或水泥浆体的强度，或采用化学胶凝剂，但这些均增加较多施工成本， 且提高的幅度较小。当前常用的锚杆一般采用全粘结钢绞线和一个锚锭板作为锚固件，这种锚杆在较长的养护期内能够满足设计要求，但当养护时间较短，锚固体的强度较低时，经过工程的实测发现这种锚杆常常出现位移大的现象，特别是在淤泥质土中，变形大的状况更加明显。土层锚杆的荷载传递机理是全粘结锚杆内部荷载传递机理主要分两部分钢绞线受力通过与浆体的接触面传递给浆体，浆体通过与岩土的接触面传递给岩土，这两个传递过程形式都是剪力形式，所以同时伴随两种破坏形式。一种即由于锚杆滑面处的粘结力不足，当滑面处的剪切力达到最大值时锚杆杆体与灌浆体之间就会发生相对滑动，剪切力以渐进的方式向锚固段远端传递，随着锚杆承受荷载值的增加，沿锚固长度以类似于摩擦桩的方式转移结合应力最终由于锚杆不能承受其值而导致破坏，称为注浆体与杆体界面失效。另外一种由于锚固段地层对于砂浆的摩擦力不能承受极限拉力，锚杆将会发生和注浆体一同被拔出的现象，称为注浆体与土体的界面失效。地基加固中使用的水泥浆液一般都为纯水泥浆，经过多年实践，采用这种纯水泥浆的搅拌桩，在粘土地层中成桩强度较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有加劲桩存在的技术问题和结构缺陷， 提供一种加砂加劲桩。为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的一种加砂加劲桩，包括一个桩体，桩体内带有筋体，所述筋体连接有抗拔结构体， 其特征是，旋喷桩体由水泥砂浆混合而成。根据权利要求1所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述水泥砂浆浆液的重量配比为水水泥砂=100 (20 200) (20 100)，其中砂的粒径小于等于5mm。
所述桩体为竖直方向或倾斜方向。 所述抗拔结构体为锚定板，锚锭板由金属或高强非金属材料制成。
加筋体的锚固段内设置有一个锚锭板，该锚定板设置在加筋体的锚固段前端。加筋体的锚固段内设置有两个以上的锚锭板，其中一个锚定板设置在加筋体的锚固段前端。锚锭板与加筋体采用挤压套连接、焊接或螺栓连接。所述的锚锭板呈圆盘形或多边形，如三角形、四边形、五边形等，边长50 500mm， 厚度5 100mm。所述的锚锭板需带有中心孔，中心孔直径20 80mm。所述的锚锭板围绕中心孔分布有多个加筋体的连接孔。所述的锚锭板与一根或多根加筋体同时相连。加劲桩的桩体为旋喷搅拌形成的水泥土桩体或水泥浆灌注形成的桩体。所述加筋体为无粘结钢绞线、粘结钢绞线、部分粘结钢绞线、钢丝绳、钢筋、钢管、 型材等材料。加筋体由1根以上线型材料组成，锚锭板与每根加筋体之间可以分散连接或全部连接。加劲桩的桩体外径为80_1500mm。锚锭板与加筋体采用挤压套连接、焊接或螺栓连接。抗拔结构体呈柱形，加筋体呈U型绕挂在这个柱形抗拔结构体的顶部上，并折返从一端穿出，所述的加筋体为整根连续的柔性加筋体。所述的抗拔结构体为一柱形增强笼子，笼子由高强塑料制成，笼子的顶部端板、底部端板具有加筋体穿过的孔，顶部端板直径大于底部端板直径，顶部端板和底部端板之间通过连接件连接，顶部端板前端设有一弧形导向架，加筋体沿弧形导向架呈U形绕挂。所述的加筋体为一根的无粘结钢绞线或部分粘结钢绞线，钢绞线连续无节点。所述的加筋体为两根及其以上的无粘结钢绞线或部分粘结钢绞线，两根及其以上的钢绞线相互交叉均勻的绕挂在抗拔结构体上并折返。所述增强笼子呈圆柱形、圆台形或方柱形，笼子的上中下部位尺寸为相同的或不同的，笼子全身分布有不同的孔或无孔。所述增强笼子是拼装而成或由模子一次性铸造而成。顶部端板直径50mm以上，厚度5mm以上，底部端板直径为50mm以上，厚度5mm以上，顶、底部端板分布有不同的孔。所述的抗拔结构体为实心结构体，加强筋绕挂在抗拔结构体前端并折返。本发明所述的加砂加劲桩，在原有加劲桩的基础上，采用水泥砂浆进行注浆，提高了桩身的强度，节省了水泥的用量，且成桩后水泥土强度比常规的纯水泥浆旋喷桩提高 30%的强度。
下面结合附图和具体实施方式
来详细说明本发明；图1为本发明所述的加砂加劲桩一种实施例的结构示意图。图2为本发明所述的可回收加筋体的加砂加劲桩实施例结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。实施例1，参看图1加砂加劲桩可以为竖直方向的，或者加砂加劲桩为倾斜方向。加砂加劲桩的桩体结构为，桩体5由水泥砂浆均勻混合而成，桩体为旋喷搅拌桩体桩体5，桩体5内埋设加筋体4，加筋体4与多个锚锭板2和锚锭板3连接，锚定板3通过挤压套1连接在一起。所述锚定板为应力分散的锚定板，通常也叫抗拔结构体，锚锭板由金属或高强非金属材料制成。另外锚定板3也可以采用锥形锁片的结构与加筋体连接。具体为锚定板3上设有锁定孔，锁定孔为圆锥形孔，圆锥形孔的底端直径大于顶端直径，锁定孔内设有与其对应的圆锥形锁片，圆锥形锁片包在加筋体外侧穿入锁定孔，在外力的作用下加筋体与锚定板固定连接该高抗拔力的桩体中的多根加筋体4分别与多个锚锭板2和锚定板3连接在一起。其中一块锚定板设置在加筋体4的最底部，而锚定板2为多个小的锚定板，分别布置在各根加筋体4的中间部位。所述水泥砂浆浆液的重量配比为水水泥砂=100 (20 200) (20 100)，其中砂的粒径小于等于5mm。筋体4的锚固段内设置有一个以上的锚锭板，多个锚定板的其中一个锚定板设置在加筋体的锚固段前端。锚锭板2或3与加筋体采用挤压套连接、锁具连接、焊接或螺栓连接。所述的锚锭板呈圆盘形或多边形。所述的锚锭板围绕中心孔分布有多个加筋体的连接孔。所述的锚锭板与一根或多根加筋体同时相连。所述筋体为无粘结钢绞线、粘结钢绞线、部分粘结钢绞线、钢丝绳、钢筋、钢管、型材等材料。水泥浆桩体5是用钻孔灌浆形成的，旋喷搅拌的桩体5是利用旋喷搅拌钻具施作的。形成该桩体5后，将加筋体4与锚锭板2和锚锭板3，采用专门钻具，沿该桩体的中心送入到桩体中去，插入到位后，一边回抽钻具，一边向桩体内旋喷注浆。加筋体4为一根或多根钢绞线、钢筋、钢管、钢筋。锚锭板2和锚锭板3是由钢板经加工而成。实施例2，参看图2，可回收加筋体的加砂加劲桩，包括一个旋喷搅拌桩体或水泥灌浆形成的桩体16，其桩头部位包含一个呈柱形的笼子，加筋体15呈U型绕挂在这个柱形笼子的顶部端板11上，并折返从另一底部端板12上穿出，所述的加筋体15为一整根的无粘结钢绞线。该柱形笼子是一次性铸造而成的，其上分布有不同的孔或无孔。水泥浆的桩体16是用钻孔灌浆同时加砂形成的，旋喷搅拌的桩体16是利用旋喷搅拌钻同时加砂具施作的。所述水泥砂浆浆液的重量配比为水水泥砂=100 (20 200) (20 100)，其中砂的粒径小于等于5mm。
所述的柱形笼子是由顶部端板11、底部端板12、弧形导向架14和连接前后端板的连接件13所组成。顶部端板直径50mm以上，底部端板直径为50mm以上。所述的柱形笼子是由非金属材料制成，如高强工程塑料、玻璃钢材料等。形成该桩体6后，采用专门钻具，沿该桩体16将柱形笼子和加筋体15送入到刚形成的桩体中去，插入到位后，一边回抽钻具，一边向桩体内旋喷注浆。所述的钻孔水泥灌浆体或旋喷搅拌的桩体16，是由水泥浆液、外加剂或土体混合而成，直径可变化，一般的桩体外径为IOOmm以上，他是通过旋喷搅拌形成的圆柱体或钻孔灌浆形成。加筋体15为无粘接钢绞线。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.一种加砂加劲桩，包括一个桩体，桩体内带有筋体，所述筋体连接有抗拔结构体，其特征是，旋喷桩体由水泥砂浆混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述水泥砂浆浆液的重量配比为水水泥砂=100 (20 200) (20 100)，其中砂的粒径小于等于5mm。
3.根据权利要求2所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述桩体为竖直方向或倾斜方向。
4.根据权利要求2所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述抗拔结构体为锚定板，锚锭板由金属或高强非金属材料制成。
5.根据权利要求4所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，加筋体的锚固段内设置有一个锚锭板，该锚定板设置在加筋体的锚固段前端。
6.根据权利要求4所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，加筋体的锚固段内设置有两个以上的锚锭板，其中一个锚定板设置在加筋体的锚固段前端。
7.根据权利要求5或6所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，锚锭板与加筋体采用挤压套连接、焊接或螺栓连接。
8.根据权利要求7所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述的锚锭板呈圆盘形或多边形，如三角形、四边形、五边形等，边长50 500mm，厚度5 100mm。
9.根据权利要求8所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述的锚锭板需带有中心孔， 中心孔直径20 80mm。
10.根据权利要求9所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述的锚锭板围绕中心孔分布有多个加筋体的连接孔。
11.根据权利要求9所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述的锚锭板与一根或多根加筋体同时相连。
12.根据权利要求2所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，加劲桩的桩体为旋喷搅拌形成的水泥土桩体或水泥浆灌注形成的桩体。
13.根据权利要求2所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述加筋体为无粘结钢绞线、粘结钢绞线、部分粘结钢绞线、钢丝绳、钢筋、钢管、型材等材料。
14.根据权利要求13所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，加筋体由1根以上线型材料组成，锚锭板与每根加筋体之间可以分散连接或全部连接。
15.根据权利要求2所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，加劲桩的桩体外径为 80-1500mm。
16.根据权利要求14所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，锚锭板与加筋体采用挤压套连接、焊接或螺栓连接。
17.根据权利要求2所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，抗拔结构体呈柱形，加筋体呈U型绕挂在这个柱形抗拔结构体的顶部上，并折返从一端穿出，所述的加筋体为整根连续的柔性加筋体。
18.根据权利要求17所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述的抗拔结构体为一柱形增强笼子，笼子由高强塑料制成，笼子的顶部端板、底部端板具有加筋体穿过的孔，顶部端板直径大于底部端板直径，顶部端板和底部端板之间通过连接件连接，顶部端板前端设有一弧形导向架，加筋体沿弧形导向架呈U形绕挂。
19.根据权利要求18所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述的加筋体为一根的无粘结钢绞线或部分粘结钢绞线，钢绞线连续无节点。
20.根据权利要求18所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述的加筋体为两根及其以上的无粘结钢绞线或部分粘结钢绞线，两根及其以上的钢绞线相互交叉均勻的绕挂在抗拔结构体上并折返。
21.根据权利要求18所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述增强笼子呈圆柱形、圆台形或方柱形，笼子的上中下部位尺寸为相同的或不同的，笼子全身分布有不同的孔或无孔。
22.根据权利要求18所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述增强笼子是拼装而成或由模子一次性铸造而成。
23.根据权利要求18所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，顶部端板直径50mm以上，厚度5mm以上，底部端板直径为50mm以上，厚度5mm以上，顶、底部端板分布有不同的孔。
24.根据权利要求18所述的一种加砂加劲桩，其特征在于，所述的抗拔结构体为实心结构体，加强筋绕挂在抗拔结构体前端并折返。
全文摘要
本发明提供一种加砂加劲桩，包括一个桩体，桩体内带有筋体，其特征是，桩体由水泥砂浆均匀混合而成，所述筋体连接有抗拔结构体，所述加筋体与抗拔结构体组成锚固件与桩体粘结在一起。本发明所述的加砂加劲桩，在常规加劲桩体基础上，采用水泥砂浆进行注浆，提高了桩身的强度，节省了水泥的用量，且成桩后水泥土强度比常规的纯水泥浆加劲桩提高20％以上的强度。
文档编号E02D5/46GK102561337SQ20121002887
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者刘全林, 宋伟民 申请人:上海强劲地基工程股份有限公司