[发明专利]桩端承载力得到强化的复合桩及利用此的复合桩埋入方法

说明书

技术领域

本发明涉及桩端承载力得到强化的复合桩，尤其涉及在预应力高强混凝土（PHC）桩的桩端形成承载层贯入用插入管并将其插入到在地基上钻出的钻孔之后，通过锤击或轻打使PHC桩插入到钻孔下部的承载层时，能够减小承载层贯入用插入管的贯入阻抗的同时，经过因形成钻孔而在钻孔下部形成的强度变弱的承载层之后安置到钻孔下部的强度坚硬的承载层，从而能够确保出色的桩端承载力的桩端承载力得到强化的复合桩及利用此的复合桩埋入方法。

背景技术

通常，混凝土桩基础施工方法分为在工厂制造桩之后使用的PHC桩施工方法和在现场直接制造桩之后施工的现场浇注桩施工方法。其中，PHC桩施工方法可分为锤击PHC桩施工方法和埋入PHC桩施工方法，这些施工方法根据各个施工现场的状况或用途而适宜地选择，其中所述锤击PHC桩施工方法为将PHC桩直接锤击设置于地基的施工方法，所述埋入PHC桩施工方法为向利用螺旋钻（screw auger）等挖掘设备挖掘出的钻孔注入水泥浆，并在所述钻孔中插入PHC桩之后，利用桩锤向PHC桩的头部进行轻打并养护的施工方法。

所述锤击PHC桩施工方法分为直接捶打PHC桩的方式和预先挖掘后直接捶打的方式，由于因PHC桩的捶打而产生的振动，周边地基被牢固地打实，因而具有提高承载力的优点，然而，因较强的捶打而导致施工中产生的噪音和振动变大，因而存在在市中心和相邻于牲口棚的农村地区的使用受限等缺点。

为了抑制在对所述PHC桩进行施工时产生的噪音、振动的问题而使用埋入PHC桩施工方法，相对于锤击PHC桩施工方法而言，所述埋入PHC桩施工方法可以在低噪音、低振动的状态下对PHC桩进行施工，然而，在利用螺旋钻等挖掘设备挖掘钻孔的期间，沉渣（slime）残留于钻孔的底部，同时钻孔下部的地基也因应力松弛而相比原来的地基其强度变弱，从而存在PHC桩的桩端承载力变小的缺点，因此在埋入PHC桩施工方法中，为了在施工费用相对承载力的方面确保经济性，提高埋入PHC桩的桩端承载力的施工非常重要。

通常，PHC桩的桩端承载力Q_p如下式那样通过作用于PHC桩桩端的每单位面积的桩端承载力q_p和PHC桩桩端面积A_p的乘积来计算，其中每单位面积的桩端承载力通过作用于PHC桩桩端的铅直应力σ_v和由安置有PHC桩桩端的砂土的内摩擦角确定的承载力系数N_q的乘积来计算。

Q_p=q_pA_p=（σ_vN_q）A_p

因此，为了加大PHC桩的桩端承载力，需要增加PHC桩的桩端面积A_p或提高作用于PHC桩桩端的每单位面积的桩端承载力q_p，PHC桩的每单位面积的桩端承载力可通过加深PHC桩的贯入深度或者将PHC桩桩端安置到坚硬的承载层而提高。

并且，最近，在韩国授权专利第0661123号中，为提高埋入桩的桩端承载力而利用加固板的头部扩张混凝土桩获得了专利权。

在先授权的专利是通过在PHC桩的前端上安装桩端扩张加固板而扩大PHC桩的桩端面积的构成，PHC桩的桩端承载力可通过增加与因轻打而被压缩的沉渣接触的桩端面积或者增加通过沉渣而与残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层接触的桩端面积来提高，然而由于随着桩端面积的增加，贯入导致的阻抗也相应变大，因此，在进行轻打时，PHC桩的桩端将会被安置于被压缩的沉渣的上部而不能穿过沉渣，即便对PHC桩进行锤击，桩端扩张加固板也难以穿过沉渣和残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层而到达至钻孔下部的强度坚硬的承载层，所以实质上对于桩端承载力的提高而言存在局限性，不能获得优异的桩端承载力。

此外，当以很大的力量锤击PHC桩，以使桩端扩张加固板穿过形成在钻孔底部的沉渣和残留有沉渣的钻孔下部的强度变弱的承载层而到达至钻孔下部的强度坚硬的承载层时，由于锤击时产生的噪音和振动变大而引起民怨，因此存在在市中心和相邻于牲口棚的农村地区难以施工的问题。

此外，由于将PHC桩插入到被钻孔得比桩端扩张加固板更宽的钻孔，所以PHC桩的外径和钻孔内径之间的空间较宽而导致充填于钻孔的水泥浆的量增加，因此存在施工费用上升而导致经济性下降的问题。

发明内容

技术问题