连锁混凝土预制桩沉桩用土体切削引导装置及其使用方法

摘要

连锁混凝土预制桩沉桩用土体切削引导装置及其使用方法,包括有装置本体为由一块长方形的a钢板、一块长方形的c钢板和两块直角梯形的b钢板组成的一个上开口大下开口小的开口四面体；a钢板的两条宽度边分别与相应b钢板的一条短直角边焊接相连接，c钢板的两条宽度边分别与相应b钢板的斜边焊接相连；a钢板和b钢板均垂直于水平面，c钢板由下向上向外的倾斜设置形成有在沉桩时能使土体的反作用力产生水平推桩效果的推力斜面；利用土体对土体切削引导装置c钢板推力斜面的反作用力产生的水平向推动效果，把该正在施工的混凝土预制桩向已施工完成的连锁桩的方向推送，使正在施工的混凝土预制桩紧贴着已施工好的连锁桩，直到该装置沉入桩槽底部的土体中。

说明书

技术领域

本发明涉及桩基施工技术领域，特别是在连锁混凝土预制桩沉桩施工中应用的一种土体切削引导装置，具体地说是一种连锁混凝土预制桩沉桩土体切削引导装置及其使用方法。

背景技术

现有技术中，在连锁混凝土预制桩的施工过程中，都会先施工一道连续的桩槽或桩孔，然后再将多个混凝土预制桩依序放入到连续的桩槽或桩孔中，从而使多个混凝土预制桩在土体内连锁形成所需的预制桩墙。由于施工的桩槽的宽度或桩孔的直径不易过大，因此在放桩时有时土体产生一定的阻力，导致放桩困难，影响放桩的效率。再则连锁混凝土预制桩要求两相邻的桩最佳能够紧贴在一起，因此，这就需要在施工中最好能有一个力，能将正施工的预制桩推向已施工好的预制桩，以保证两相邻的预制桩间的间隙能够达到合理的范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供一种结构简单、实施容易，能提高放桩效率，并将土体的反作用力转换成水平推力的连锁混凝土预制桩沉桩土体切削引导装置及其使用方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

连锁混凝土预制桩沉桩用土体切削引导装置,包括有装置本体，装置本体为由一块长方形的a钢板、一块长方形的c钢板和两块直角梯形的b钢板组成的一个上开口大下开口小的开口四面体；a钢板的两条宽度边分别与相应b钢板的一条短直角边焊接相连接，c钢板的两条宽度边分别与相应b钢板的斜边焊接相连；a钢板和b钢板均垂直于水平面，c钢板由下向上向外的倾斜设置形成有在沉桩时能使土体的反作用力产生水平推桩效果的推力斜面。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的上开口为边长尺寸与混凝土预制桩的边长尺寸相一致的正方形开口。

上述的a钢板、b钢板和c钢板的底边均成型有利于切削土体的剖口，剖口的方向均朝向开口四面体的内部。

上述的剖口的剖口夹角为25度30度。

上述的c钢板的倾斜角度为10度至20度。

本发明还提供了一种连锁混凝土预制桩沉桩用土体切削引导装置的使用方法，该方法包括以下步骤：

1)、将土体切削引导装置上开口的边与预埋在混凝土预制桩底面的桩端板的边一一相对应焊接相连接，使得土体切削引导装置与混凝土预制桩牢固相连成一体；混凝土预制桩为方桩；

2)、根据施工要求在地面上由前向后地开挖出连续的桩槽或排列钻孔形成连续的桩孔，然后先将一根焊装有土体切削引导装置的混凝土预制桩吊起并调整好方向，使得土体切削引导装置的a钢板一面朝向前方，土体切削引导装置的c钢板一面朝向后方；

3)、将调整好土体切削引导装置朝向的混凝土预制桩沉桩至桩槽中的起始端或排列在第一个的桩孔中，利用土体切削引导装置的剖口对土体的切削作用，减少沉桩过程中桩槽或桩孔对桩身的摩擦阻力，直到土体切削引导装置沉入桩槽或桩孔底部的土体中，完成第一根连锁桩的施工；

4)、将另一根调整好土体切削引导装置朝向的混凝土预制桩紧邻已施工完成的上一根连锁桩沉桩到桩槽中或桩孔中，在沉桩过程中，利用土体对土体切削引导装置c钢板推力斜面的反作用力产生的水平向推动效果，把该正在施工的混凝土预制桩向已施工完成的连锁桩的方向推送，使正在施工的混凝土预制桩紧贴着已施工好的连锁桩，直到该正在施工的混凝土预制桩的土体切削引导装置沉入桩槽或桩孔底部的土体中，完成该根连锁桩的施工；

5)、重复步骤4)直到完成所有的连锁桩施工。

与现有技术相比，本发明的土体切削引导装置为由一块长方形的a钢板、一块长方形的c钢板和两块直角梯形的b钢板共四块钢板焊装组成的一个开口四面体；每个钢板的底边均打有剖口，土体切削引导装置能利用自身剖口对土体的切削作用，减少沉桩过程中土体对桩身的摩擦阻力，从而提高沉桩的效率。另外，本发明的c钢板采用倾斜设置，使钢板与土体形成有一夹角，这样在沉桩时，对土体的压力会产生一个反作用力，这个反作用力作用在c钢板的推力斜面会产生一个水平推桩的效果，这个水平推桩的效果会将正在施工的预制桩推向已施工完成的预制桩，从而能减少两个相邻连锁预制桩间的间隙，提高连锁桩的施工质量。

本发明结构合理、制造方便，并且功能实用，其使用方法简单、实施容易，能有效提高沉桩施工效率和施工质量。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的正面结构示意图；

图3是本发明剖口的结构示意图；

图4是本发明c钢板的受力示意图；

图5是焊装有土体切削引导装置的混凝土预制桩的施工状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至5是本发明的结构及其沉桩使用示意图。

其中的附图标记为：剖口夹角α、倾斜角度β、装置本体1 、a钢板11、c钢板12、推力斜面121、b钢板13、剖口2、混凝土预制桩3。

现有技术中，在连锁混凝土预制桩的施工中，由于混凝土预制桩本身没有对土体进行有效切削的切削功能，因此在沉桩时土体会对桩产生一个较大的阻力，导致沉桩效率低。在则，连锁混凝土预制桩的施工要求是两个相邻的预制桩要尽量紧贴，使两者的间隙尽量的减小，以为后续的施工提供更多的便利和保证后续使用过程中各项性能更好。为此本发明开发了一种连锁混凝土预制桩沉桩用土体切削引导装置，该土体切削引导装置不仅能在沉桩过程中对土体进行切削，以保证沉桩的顺利进行，而且还能将土体在受压切削时形成的反作用力转化为水平推力效果。本发明的土体切削引导装置包括装置本体1，装置本体1为由一块长方形的a钢板11、一块长方形的c钢板12和两块直角梯形的b钢板13通过焊接组成的一个开口四面体。该开口四面体的上开口大，下开口小。a钢板11、c钢板12和b钢板13均为有一定厚度的钢板加工成型，钢板的厚度可以根据施工过程中进入的土层的土性来决定，进入土层相对较差的(如：淤泥、黏土等)，钢板的厚度可以选择8mm-12mm厚的，进入相对较好的土层(如：粉土、细砂、中砂等)，钢板厚度可以选择12mm-20mm厚的，进度很好的土层(如：粗砂、卵石、圆砾、软岩等)，钢板厚度可以选择20mm厚以上的。

如图1所示，a钢板11的两条宽度边分别与相应b钢板13的一条短直角边焊接相连接， c钢板12的两条宽度边分别与相应b钢板13的斜边焊接相连。a钢板11和b钢板13均垂直于水平面，同时a钢板11和b钢板也相互垂直。c钢板12由下向上向外的倾斜设置形成有推力斜面121。该推力斜面121能在沉桩时使土体的反作用力产生水平推桩的效果。c钢板12的倾斜角度β为10度至20度。c钢板12的倾斜角度β与b钢板13的斜边的倾斜角度相一致。由于c钢板12的倾斜角度β与b钢板13的斜边的倾斜角度相一致，所以b钢板13的斜边的倾斜角度可控制c钢板12的倾斜情况，根据施工土层的情况调整c钢板12倾斜角度，应通过调整b钢板13的斜边的倾斜角度来达到调整c钢板12倾斜的效果。

如图4所示，c钢板12的推力斜面121，在施工过程中与土体形成一定角度即倾斜角度β，由于混凝土预制桩3在沉桩过程中存在一定的下压力F，土体会存在一个反力即反作用力，反力在推力斜面121的作用下会将反力进行分解为F1和F2，一个力与推力斜面121垂直，一个力与推力斜面121平行。这样与推力斜面121垂直的F1就会产生一个水平向推动的效果。如图5所示，把正在施工过程中的混凝土预制桩3往已施工好的混凝土预制桩3的方向去推，使正在施工的混凝土预制桩3紧贴着已施工好的混凝土预制桩3，减少之间的空隙，为后续的施工提供更多便利和保证后续使用过程中各项性能更好的发挥。

实施例中，本发明装置本体1的上开口为边长尺寸与混凝土预制桩3的边长尺寸相一致的正方形开口。在这里本发明所说的混凝土预制桩3即需要连锁的连锁桩为中空的正方形桩。混凝土预制桩3的桩顶面和桩底面均预埋有金属材质的桩端板，这样能方便将本发明的土体切削引导装置焊装到混凝土预制桩3的底部桩端板上。为了保证两相邻的混凝土预制桩3能够连接牢固，通常混凝土预制桩3的两个相对的面上均成型有沿整个混凝土预制桩3的长度延伸的圆弧形槽，以方便两个相邻的混凝土预制桩3能通过注浆相连接。

实施例中如图3所示，本发明的a钢板11、b钢板13和c钢板12的底边均成型有利于切削土体的剖口2，剖口2的方向均朝向开口四面体的内部。本发明剖口2的作用是为了在施工过程中用于切削土体，减少混凝土预制桩3沉桩过程中的阻力，有利于混凝土预制桩3的顺利施工。

实施例中，本发明的剖口2的剖口夹角α为25度30度。剖口2的剖口夹角α可以根据进入土层的性质进行调节，土性较好时可以适当减小剖口夹角α的角度，有利于更好的切削土体。

本发明还提供了一种连锁混凝土预制桩沉桩用土体切削引导装置的使用方法，该方法包括以下步骤：

1)、将土体切削引导装置上开口的边与预埋在混凝土预制桩3底面的桩端板的边一一相对应焊接相连接，使得土体切削引导装置与混凝土预制桩3牢固相连成一体；混凝土预制桩3为方桩；

2)、根据施工要求在地面上由前向后地开挖出连续的桩槽或排列钻孔形成连续的桩孔，然后先将一根焊装有土体切削引导装置的混凝土预制桩3吊起并调整好方向，使得土体切削引导装置的a钢板11一面朝向前方，土体切削引导装置的c钢板12一面朝向后方；

3)、将调整好土体切削引导装置朝向的混凝土预制桩3沉桩至桩槽中的起始端或排列在第一个的桩孔中，利用土体切削引导装置的剖口2对土体的切削作用，减少沉桩过程中桩槽或桩孔对桩身的摩擦阻力，直到土体切削引导装置沉入桩槽或桩孔底部的土体中，完成第一根连锁桩的施工；

4)、将另一根调整好土体切削引导装置朝向的混凝土预制桩3紧邻已施工完成的上一根连锁桩沉桩到桩槽中或桩孔中，在沉桩过程中，利用土体对土体切削引导装置c钢板12推力斜面121的反作用力产生的水平向推动效果，把该正在施工的混凝土预制桩3向已施工完成的连锁桩的方向推送，使正在施工的混凝土预制桩3紧贴着已施工好的连锁桩，直到该正在施工的混凝土预制桩3的土体切削引导装置沉入桩槽或桩孔底部的土体中，完成该根连锁桩的施工；

5)、重复步骤4)直到完成所有的连锁桩施工。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。