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1、10申请公布号CN102839655A43申请公布日20121226CN102839655ACN102839655A21申请号201210346016922申请日20120918E02D5/38200601E02D5/48200601E02D5/56200601E02D5/6620060171申请人中国地质大学（武汉）地址430074湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号72发明人李长冬代先尧王凯雍睿74专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人邬丽明唐万荣54发明名称现浇五星形端部螺纹锥形桩及其施工方法57摘要本发明提供一种现浇五星形端部螺纹锥形桩，它包括塑料套管及填充于所述塑料套管。
2、空腔内的桩身。该桩身的横截面为五星形。该桩身的截面积自上而下是逐渐减小的且桩身纵向上呈倒锥形。所述塑料套管的管壁的下端部为螺纹管壁。本发明还提供该现浇五星形端部螺纹锥形桩的施工方法。本发明的现浇五星形端部螺纹锥形桩明显节约了混凝土的用量，提高了单位材料强度利用率，更显著提高了桩侧正摩阻力，并更大程度的消除了负摩阻力对桩基的影响。而且，施工工艺简单、可操作性强、施工压入效率高、单桩承载力高。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页1/1页21现浇五星形端部螺纹锥形桩，其特征在于，它包括塑料套管及填充于所述塑料套。
3、管空腔内的桩身，所述桩身的横截面为五星形，所述桩身的截面积自上而下是逐渐减小的且桩身纵向上呈倒锥形，所述塑料套管的管壁的下端部为螺纹管壁。2如权利要求1所述的现浇五星形端部螺纹锥形桩，其特征在于，所述塑料套管的管壁的上端部也为螺纹管壁。3现浇五星形端部螺纹锥形桩的施工方法，其特征在于，它包括以下步骤（1）将塑料套管伸入至横截面为五星形钢制套管中，使塑料套管的尖端与五星形桩靴相连，所述钢制套管和塑料套管构成沉桩专用沉模装置，所述塑料套管的横截面为五星形，所述塑料套管的截面积自上而下是逐渐减小的且纵向上呈倒锥形，所述塑料套管的管壁的下端部为螺纹管壁；（2）平整场地并将振动打桩机就位；（3）启动振动。
4、打桩机的振动头向下振动，使五星形钢制套管与塑料套管一起沉入地基土中；（4）当沉模装置达到设计深度后，将高压泵泵管的管口伸入到塑料套管底部；（5）启动振动头，振动向上拔出五星形钢制套管，并同时通过高压泵向塑料套管内注入混凝土，高压泵泵管随五星形钢制套管同步抬升，从下往上逐渐注入混凝土，与五星形钢制套管分离的塑料套管迅速膨胀至与五星形钢制套管抬升后所形成的孔壁接触，并被混凝土充填，待五星形钢制套管完全拔出地面后，即得到现浇五星形端部螺纹锥形桩。4如权利要求3所述的施工方法，其特征在于，所述步骤4）中还包括在将高压泵泵管的管口伸入到塑料套管底部之前将钢筋笼放入至塑料套管的空腔内的步骤。5如权利要求3。
5、所述的施工方法，其特征在于，所述塑料套管的管壁的上端部也为螺纹管壁。权利要求书CN102839655A1/3页3现浇五星形端部螺纹锥形桩及其施工方法技术领域0001本发明属于建筑桩基础技术领域，尤其涉及一种现浇五星形端部螺纹锥形桩及其施工方法。背景技术0002桩基主要通过桩侧的摩阻力和桩端阻力来承担上部建筑物荷载。桩周土因自身固结、浸水湿陷、场地填土、地面堆载、桩顶荷载、地下水位下降等原因产生的沉降大于桩体沉降时，桩侧将产生负摩阻力。这种摩阻力构成了承压桩荷载的一部分，减少了桩的承载力，还可能引起较大的沉降。0003负摩阻力的产生有以下不利影响降低桩基承载力、使桩基础沉降增加、减小桩身强度的安。
6、全储备、严重时甚至会导致基础破坏、上部结构物不均匀沉降等一系列的工程事故。因此，研发一种经济、有效的削减负摩阻力的新型桩基，显得尤为迫切。发明内容0004本发明要解决的技术问题是提供一种能有效地同时降低负摩阻力和提高桩侧正摩阻力，且更经济的现浇五星形端部螺纹锥形桩及其施工方法。0005本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为现浇五星形端部螺纹锥形桩，其特征在于，它包括塑料套管及填充于所述塑料套管空腔内的桩身，所述桩身的横截面为五星形，所述桩身的截面积自上而下是逐渐减小的且桩身纵向上呈倒锥形，所述塑料套管的管壁的下端部为螺纹管壁。0006上述方案中，所述塑料套管的管壁的上端部也为螺纹管壁。00。
7、07现浇五星形端部螺纹锥形桩的施工方法，其特征在于，它包括以下步骤（1）将塑料套管伸入至横截面为五星形钢制套管中，使塑料套管的尖端与五星形桩靴相连，所述钢制套管和塑料套管构成沉桩专用沉模装置，所述塑料套管的横截面为五星形，所述塑料套管的截面积自上而下是逐渐减小的且纵向上呈倒锥形，所述塑料套管的管壁的下端部为螺纹管壁；（2）平整场地并将振动打桩机就位；（3）启动振动打桩机的振动头向下振动，使五星形钢制套管与塑料套管一起沉入地基土中；（4）当沉模装置达到设计深度后，将高压泵泵管的管口伸入到塑料套管底部；（5）启动振动头，振动向上拔出五星形钢制套管，并同时通过高压泵向塑料套管内注入混凝土，高压泵泵管。
8、随五星形钢制套管同步抬升，从下往上逐渐注入混凝土，与五星形钢制套管分离的塑料套管迅速膨胀至与五星形钢制套管抬升后所形成的孔壁接触，并被混凝土充填，待五星形钢制套管完全拔出地面后，即得到现浇五星形端部螺纹锥形桩。0008上述方案中，所述步骤4）中还包括在将高压泵泵管的管口伸入到塑料套管底部之前将钢筋笼放入至塑料套管的空腔内的步骤。说明书CN102839655A2/3页40009上述方案中，所述塑料套管的管壁的上端部也为螺纹管壁。0010与现有技术相比，本发明取得的有益效果是1）由于本发明的桩身的截面积为五星形，在达到桩基同等承载力条件下，与圆形截面相比有较大的比表面积，可明显节约混凝土的用量；2。
9、）由于本发明的桩身的截面积自上而下是逐渐减小的且桩身纵向上呈倒锥形，故在采用同样的沉管方式下，其处理深度更深，且锥形桩身能提高桩侧正摩阻力，并同时能有效降低负摩阻力对桩身的影响；3）由于塑料套管的下端部螺纹设置使得填充于其中的混凝土桩身也具有下端部螺纹结构，而螺纹的设置可有效地提高桩侧正摩阻力，合理设计可以替换常规的扩底操作，施工更简单；4）当负摩阻力不存在后，采用下端部和上端部螺纹管壁，可以提高桩侧的正摩阻力，从而提高桩的利用率；5）本施工工艺简单、可操作性强、施工压入效率高、单桩承载力高。0011因此，本发明的现浇五星形端部螺纹锥形桩明显节约了混凝土的用量，提高了单位材料强度利用率，更显著。
10、提高了桩侧正摩阻力，并更大程度的消除了负摩阻力对桩基的影响。锥形桩身、端部螺纹和五星形截面，三者之间相互影响，互相促进且互不冲突，本发明将三者的优势合为一体且克服了各自的不足，以更经济的手段最大程度的提高桩的承载力。附图说明0012图1为本发明实施例一提供的现浇五星形端部螺纹锥形桩的结构示意图。0013图2为图1的俯视图。0014图3为本发明实施例一提供的塑料套管通过绳索伸入至五星形钢制套管的示意图。0015图4为本发明实施例一提供的沉模装置的结构示意图。0016图5为将五星形钢制套管和塑料套管及桩靴放置于振动打桩机的振动头下方的状态示意图。0017图6为本发明实施例一提供的钢制盖板的结构示意。
11、图。0018图7为本发明实施例一提供的施工过程示意图。0019图8为本发明实施例二提供的现浇五星形端部螺纹锥形桩的结构示意图。具体实施方式0020下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，当然下述实施例不应理解为对本发明的限制。0021实施例一如图1和图2所示，其为本发明实施例一提供的现浇五星形端部螺纹锥形桩，它包括塑料套管7及填充于塑料套管7空腔内的桩身12。桩身12的横截面为五星形。桩身12的截面积自上而下是逐渐减小的且桩身纵向上呈倒锥形。塑料套管7的管壁的下端部为螺纹管壁13，塑料套管7的管壁的其余部分为光滑管壁14。故桩身12也具有相应的螺纹结构。说明书CN102839655A3/3。
12、页5螺纹管壁13和光滑管壁14的分界位置主要是根据桩身负摩阻力和正摩阻力的分界位置来确定。0022如图3至图7所示，本发明实施例还提供现浇五星形端部螺纹锥形桩的施工方法，其包括以下步骤第一步将塑料套管7通过绳索8从五星形钢制套管5顶部预先放入，将塑料套管7尖端与五星形钢筋混凝土桩靴6相连。五星形钢制套管5和塑料套管7构成沉桩专用沉模装置（如图3和图4所示）。0023在本实施例中，五星形钢制套管5中间是空腔，具有相当的硬度和强度。五星形钢制套管5的截面积自上而下是逐渐减小的且桩身纵向上呈倒锥形。五星形钢制套管5下部可套设于五星形钢筋混凝土桩靴6上。五星形钢制套管5的外壁设置有用于观测沉桩深度的标。
13、志4，可采用红色油漆在五星形钢制套管5外壁的一个端面标出一列标尺，精度为100MM。0024第二步平整场地并将振动打桩机1就位（如图7A所示）。0025在本实施例中，如图5和图6所示，振动打桩机1的机身上设置振动头2，该振动头2的下方设置有钢制盖板3。盖板3的正中开设有一个圆孔10。振动头2与盖板3之间用螺丝11铆接，盖板3与五星形钢制套管5的顶部采用焊接。0026第三步启动振动打桩机的振动头向下振动，使五星形钢制套管5与塑料套管7一起沉入地基土中（如图7B所示）；第四步通过观察五星形钢制套管5外侧的标志4判断沉模装置是否达到设计深度，当达到设计深度后，移开振动头2，将钢筋笼9通过盖板3的圆孔。
14、10放入塑料套管7的空腔内（如图7C所示），将高压泵泵管的管口伸入到塑料套管7底部；第五步启动振动头2，振动向上拔出五星形钢制套管5，并同时通过高压泵向塑料套管7内注入混凝土，高压泵泵管随五星形钢制套管5同步抬升，从下往上逐渐注入混凝土，塑料套管7因与扩大截面的桩靴6相连而留在地基土中，与五星形钢制套管5分离的塑料套管7迅速膨胀至与五星形钢制套管抬升后所形成的孔壁接触，并被混凝土充填，待五星形钢制套管5完全拔出地面后，即得到现浇五星形端部螺纹锥形桩（如图7D所示）。0027在软土地基的处理方案中，对桩体强度要求并不是很高，因此可以不放置钢筋笼9，而直接形成现浇五星形端部螺纹锥形桩。0028实施。
15、例二如图8所示，本实施例与实施例一中的现浇五星形端部螺纹锥形桩大致相同，其不同之处在于本实施例中的塑料套管的管壁的下端部为螺纹管壁15，上端部也为螺纹管壁16，中间为光滑管壁17。优选为螺纹管壁15、螺纹管壁16和光滑管壁17各占三分之一高度。0029需要说明的是，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。说明书CN102839655A1/3页6图1图2图3图4说明书附图CN102839655A2/3页7图5图6说明书附图CN102839655A3/3页8图7图8说明书附图CN102839655A。