多层超宽单桩基础的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多层超宽单桩基础，所述单桩基础具有桩身，其特征在于所述桩身上至少有两处位置具有轮廓外径大于所述桩身直径的桩径扩大翼，所述桩径扩大翼的延伸方向与所述桩身的轴线相垂直，在所述桩径扩大翼的上表面局部设置有若干支护结构。本实用新型的优点是，桩体结构简单，无论是作为端承桩还是摩擦桩使用，均具有较高的抗倾覆能力和承载能力，相较于常规孔桩，其桩身长度大大减小。
【专利说明】多层超宽单粧基础
【技术领域】
[0001]本实用新型属于桩基础【技术领域】，具体涉及一种多层超宽单桩基础。
【背景技术】
[0002]桩基础以其承载力大、稳定性好、沉降值小、能适应各种地质条件和荷载情况等特点而在高层建筑、大型厂房、水利水电枢纽、铁路工程、公路工程、桥梁工程、近海采油平台、核电站等土木、水利工程中得到了广泛应用。
[0003]桩基础具体是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成的，建筑桩基通常为桩身全部埋于土体中的低承台桩基础，用于为其上的建筑物提供足够的承载力；建筑物的荷载通过其下方桩基传递给地基，其中垂直荷载一般由桩底土层的抵抗力以及桩体侧面与土体产生的摩阻力来支承，也就是说桩基础按受力原理大致可分为端承桩和摩擦桩两种。
[0004]如图1所示，端承桩I是穿过软土层2而达到硬层3 (即坚硬土层或岩层)的，端承桩I的上部结构荷载主要由硬层3阻力承受；施工时以贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。
[0005]如图2所示，摩擦桩4则完全设置在软土层2中，通过其桩体将软土层2挤密实，以提高土的密实度和承载能力，其上部结构的荷载由桩尖阻力以及桩体侧面与软土层2之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。
[0006]目前桩基础所存在的问题在于，为了确保其对上部建筑物能提供足够的承载力，对于桩体的长度要求极大，这不仅增加了施工造价方面的压力，也提高了施工的难度。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种多层超宽单桩基础，该单桩基础通过沿桩身轴线至少设置两处桩径扩大翼，构成多层且超宽的单桩基础，以提高其抗倾覆能力和承载能力，有效缩短其桩身长度。
[0008]本实用新型目的实现由以下技术方案完成:
[0009]一种多层超宽单桩基础，所述单桩基础具有桩身，其特征在于所述桩身上至少有两处位置具有轮廓外径大于所述桩身直径的桩径扩大翼，所述桩径扩大翼的延伸方向与所述桩身的轴线相垂直，在所述桩径扩大翼的上表面局部设置有若干支护结构。
[0010]所述桩身与所述桩径扩大翼以及所述支护结构为钢筋混凝土一体结构。
[0011]所述支护结构是钢筋、锚杆或钢管。
[0012]若干所述支护结构呈辐条状从所述桩身径向向外延伸至所述桩径扩大翼轮廓的外侧。
[0013]若干所述支护结构以所述桩身为中心，在距所述桩身一定距离处呈辐条状径向向外延伸至所述桩径扩大翼轮廓的外侧。
[0014]所述桩径扩大翼的轮廓外径与所述桩身长度的比例不大于1:1。
[0015]所述桩身为圆柱形桩，并在两处位置具有所述桩径扩大翼，且分别位于所述桩身的底部和中部，所述桩径扩大翼呈圆盘状。
[0016]所述桩身为圆柱形桩，并在两处位置具有所述桩径扩大翼，且分别位于所述桩身的底部和中部，所述桩径扩大翼呈条状，若干所述桩径扩大翼呈辐射状自所述桩身径向向外延伸设置。
[0017]所述桩身为方形桩，所述桩径扩大翼呈方形型状。
[0018]本实用新型的优点是，桩体结构简单，无论是作为端承桩还是摩擦桩使用，均具有较高的抗倾覆能力和承载能力，相较于常规孔桩，其桩身长度大大减小。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为现有技术中端承粧不意图；
[0020]图2为现有技术中摩擦桩示意图；
[0021]图3为本实用新型中单桩基础呈“土”字型构造的立面图1 ;
[0022]图4为本实用新型中单桩基础呈“土”字型构造的立面图1I ；
[0023]图5为本实用新型中单桩基础呈“王”字型构造的立面图；
[0024]图6为本实用新型中单桩基础呈“圭“字型构造的立面图；
[0025]图7为本实用新型中单桩基础的俯视图1 ;
[0026]图8为本实用新型中单桩基础的俯视图1I ；
[0027]图9为本实用新型中单桩基础的俯视图1II。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
[0029]如图1-9，图中标记1-7分别为:端承桩1、软土层2、硬层3、摩擦桩4、桩身5、桩径扩大翼6、支护结构7 ；
[0030]其中a为支护结构距桩身的距离、b为支护结构对桩径扩大翼的支护长度、c为桩径扩大翼的厚度。
[0031]实施例:如图3所示，本实施例具体涉及一种用于为其上部结构提供足够承载力的单桩基础，该单桩基础的大部分桩身5位于土体中，相对于常规的孔桩，其桩身5上增设了多个横向加宽的桩径扩大翼6，构成多层超宽的单桩基础，使之能够提供远大于常规孔桩的承载面积，以提高其抗倾覆能力和承载能力，同时减小其桩身长度。
[0032]如图3、7所示，该单桩基础的桩身5为圆柱形桩体，桩身5的底部与常规孔桩相比增设了一个与桩身轴线相垂直的呈圆盘状的桩径扩大翼6作为底座，同时在桩身5的中部位置处增设了一个同样呈圆盘状的桩径扩大翼6，三者为钢筋混凝土一体浇筑结构；此外，对桩径扩大翼6进行部分支护，即在各桩径扩大翼6的上表面横向设置若干呈条状的支护结构7，具体可以是钢筋、锚杆或钢管，这一系列支护结构7以桩身5为中心，在离桩身5的外壁面长度为a处呈辐条状径向向外延伸，各支护结构7的外端部深入土体中，也就是说桩径扩大翼6的内圈部分为无支护结构,其外圈部分为有支护结构,支护长度为b,以防止桩径扩大翼6的外圈部分在成桩过程中发生坍塌事故，支护结构7深入土体的外端部大大加宽了桩径扩大翼6的长度，并与土体互相作用，增加了整个单桩基础的稳定性和抗倾覆能力。在土体松软或不考虑施工成本的情况下，可对桩径扩大翼6进行全支护，即如图4所示，这一系列的支护结构7呈辐条状从桩身5径向向外延伸直至其外端部深入土体，以降低桩径扩大翼6在成桩过程中发生坍塌的风险性。
[0033]如图3、7所示，本实施例中呈圆盘状的桩径扩大翼6的直径，即2(a+b)，长度为桩身5直径的四倍。但需要说明的是，在不同的工程中，桩径扩大翼6的直径及其厚度应根据不同的土质和承载力要求进行计算确定。
[0034]如图3所示，在该多层超宽单桩基础施工时，首先采用机械成孔或人工挖孔以构成桩身5的孔洞，为避免之后形成的桩径扩大翼6的孔洞部分不能承受上部土体之压重而发生坍塌，在该处加上必要的超前支护，该超前支护采用预先穿入骨架，如钢筋、锚杆、钢管等形式，必要时配以喷浆加固等，此即支护结构7 ;待支护结构7预设完毕后，进行底部和中部的桩径扩大翼6的成孔施工；在孔桩施工完毕后，根据需要确定下方是否设置钢筋笼以及钢筋笼的规格，最后浇筑混凝土成桩。需要说明的是，支护结构7对于桩径扩大翼6的支护长度b是需要根据不同的土质和承载力进行计算所确定的。
[0035]本实施例中多层超宽单桩基础的有益效果具体为:
[0036]①结构简单；
[0037]②单桩基础的桩身与常规孔桩相比，在其上增设了双层超宽的桩径扩大翼，极大地提闻了粧身的承载面积，大幅度提闻了粧体的稳定性和支承能力，极大地减小了单粧基础的长度，经计算，在达到同等桩体稳定性和支承能力的情况下，桩身长度可大大缩减，降低了施工难度和成本；
[0038]③单桩基础扩大翼上的支护结构不仅在施工时提供超前支护，在成桩完成后与桩径扩大翼构成一体结构，其深入土体的外端部与土体之间互相作用，可提高桩体的稳定性，防止单桩基础发生倾覆，因此，桩身上的桩径扩大翼及其支护结构可有效提升抗倾覆能力。
[0039]需要说明的是，本实施例中的单桩基础并不限于呈双层的“土”字型，当桩身5的外侧横向空间有限，桩径扩大翼6无法采用较大宽度时，为达到同等的支承性能，则采用多层桩径扩大翼的单桩基础结构。如图5所示，可以在桩身上增设三层桩径扩大翼6以构成呈“王”字型的单桩基础；又或如图6所示，可以在桩身上增设四层扩大翼以构成呈“圭”字型的单桩基础，桩身上所增设的桩径扩大翼层数应视不同的土质和承载力进行计算决定。
[0040]此外，本实施例中的桩身形状和扩大翼形状同样并不唯一。如图8所示，单桩基础的桩身5为方形桩体,位于桩身5底部和中部位置处的桩径扩大翼6为外轮廓边长大于桩身5边长的四边形结构体，三者为钢筋混凝土一体浇筑结构；桩径扩大翼6的外圈同样需要借助支护结构7进行超前支护，支护结构7具体沿其方形外框均匀间隔分布。
[0041]又如图6所示，单桩基础的桩身为圆柱形桩体，而其位于桩身5底部和中部位置处的桩径扩大翼6则由三个呈条状的加宽脚构成，加宽脚的延伸方向与桩身5的轴线相垂直，各加宽脚呈辐条状自桩身5的轴心向外延伸，即相邻的加宽脚之间间隔120°，同样的，各加宽脚上方设置有支护结构7。
[0042]其它的各种变形不再--例举。
【权利要求】
1.一种多层超宽单桩基础，所述单桩基础具有桩身，其特征在于所述桩身上至少有两处位置具有轮廓外径大于所述桩身直径的桩径扩大翼，所述桩径扩大翼的延伸方向与所述桩身的轴线相垂直，在所述桩径扩大翼的上表面局部设置有若干支护结构。
2.根据权利要求1所述的一种多层超宽单桩基础，其特征在于所述桩身与所述桩径扩大翼以及所述支护结构为钢筋混凝土一体结构。
3.根据权利要求1所述的一种多层超宽单桩基础，其特征在于所述支护结构是钢筋、锚杆或钢管。
4.根据权利要求1或2所述的一种多层超宽单桩基础，其特征在于若干所述支护结构呈辐条状从所述桩身径向向外延伸至所述桩径扩大翼轮廓的外侧。
5.根据权利要求1所述的一种多层超宽单桩基础，其特征在于若干所述支护结构以所述桩身为中心，在距所述桩身一定距离处呈辐条状径向向外延伸至所述桩径扩大翼轮廓的外侧。
6.根据权利要求1所述的一种多层超宽单桩基础，其特征在于所述桩径扩大翼的轮廓外径与所述桩身长度的比例不大于1:1。
7.根据权利要求1所述的一种多层超宽单桩基础，其特征在于所述桩身为圆柱形桩，并在两处位置具有所述桩径扩大翼，且分别位于所述桩身的底部和中部，所述桩径扩大翼呈圆盘状。
8.根据权利要求1所述的一种多层超宽单桩基础，其特征在于所述桩身为圆柱形桩，并在两处位置具有所述桩径扩大翼，且分别位于所述桩身的底部和中部，所述桩径扩大翼呈条状，若干所述桩径扩大翼呈辐射状自所述桩身径向向外延伸设置。
9.根据权利要求1所述的一种多层超宽单桩基础，其特征在于所述桩身为方形桩，所述桩径扩大翼呈方形型状。
【文档编号】E02D5/48GK203684214SQ201320880801
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】乐伟, 温裕洪, 阚宏明, 钱寅星 申请人:中铁二十四局集团有限公司