[发明专利]一种减小负摩阻力的履带钢管桩及施工方法

说明书

一种减小负摩阻力的履带钢管桩及施工方法，属建筑基础工程技术领域，包括桩体、齿轮轴、T型钢梁和钢性履带；圆形钢管内浇筑混凝土构成桩体；齿轮轴中间带有单向转动齿轮，两端带有单向转动滑轮；T型钢梁腹板环向等间距焊接于桩体外侧，齿轮轴对称焊接于T型钢梁腹板两侧，并沿腹板纵向等间距布置；钢性履带由履带板和履带销组成，履带板两端带孔，通过履带销连接形成钢性履带，钢性履带啮合于齿轮轴上的单向转动齿轮，并与齿轮轴上两端的单向转动滑轮贴合，履带销闭合钢性履带形成履带钢管桩。本发明通过钢性履带的单向转动在减小桩土负摩阻力的同时增加桩土正摩阻力，防止桩身承载力不足，保障上部结构的安全、稳定。

技术领域

本发明涉及建筑基础工程技术，具体涉及减小负摩阻力的履带钢管桩技术。

背景技术

近年来国民经济持续快速发展，城镇化速度加快，城市人口数量不断增加，现有基础设施已不能满足人们的生产和生活需求，城市基础设施建设规模不断扩大，数量不断增多，城市用地紧张已成为大中城市面临的重大挑战，高层及超高层建筑物在大中城市大量涌现。桩基础作为高层、超高层建筑物的一种基础形式，因其承载力高，可有效减小上层建筑物不均匀沉降而被工程界所接受，大量应用于工程实践中。然而桩基础在湿陷性黄土地区和软土地区等实际应用中桩身承载能力变弱，上层建筑物不均匀沉降，经研究发现是由于桩周土体沉降产生的负摩阻力引起的，为了解决这一问题，现有桩基础在湿陷性黄土地区和软土地区往往采用桩身涂层和套管的方法来减小周围土体沉降对桩身产生的负摩阻力，但桩身涂层法所用的材料属于有害的化学成分，这会对周围的土体及水质造成污染；另外，涂层法和套管法等现存减小负摩阻力的方法中只侧重于如何减小负摩阻力而忽略了桩身在荷载作用下时土体给桩体的正摩阻力，桩基础承载能力降低。

综上所述，现有减小负摩阻力的方法仅强调有效减小负摩阻力，而忽略了其对桩土间正摩阻力的影响，减小了桩体的承载能力。因此，一种减小桩土负摩阻力的同时增加桩土正摩阻力新型桩基结构是建筑基础工程技术领域的迫切需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种减小负摩阻力的履带钢管桩及施工方法。

本发明是一种减小负摩阻力的履带钢管桩及施工方法，包括桩体1、齿轮轴2、T型钢梁3和钢性履带4；圆形钢管5内浇筑混凝土构成桩体1；齿轮轴2中间带有单向转动齿轮6，两端带有单向转动滑轮7；T型钢梁3腹板环向等间距焊接于桩体1外侧，齿轮轴2对称焊接于T型钢梁3腹板两侧，并沿腹板纵向等间距布置；钢性履带4由履带板8和履带销9组成，履带板8两端带孔，通过履带销9连接形成钢性履带4，钢性履带4啮合于齿轮轴2上的单向转动齿轮6，并与齿轮轴2上两端的单向转动滑轮7贴合，履带销9闭合钢性履带4形成履带钢管桩。

本发明的一种减小负摩阻力的履带钢管桩的施工方法，其步骤为：

（1）根据工程实际情况，确定桩体1中性点的位置，圆形钢管5的直径和

壁厚，T型钢梁3的数目及规格，预制齿轮轴2及钢性履带4；

（2）在圆形钢管5内侧浇筑混凝土，外侧中性点以上环向等间距焊接T型钢梁3，将预制好的齿轮轴2对称焊接于T型钢梁3腹板两侧，并沿腹板纵向等间距布置；

（3）预制好的钢性履带4啮合于齿轮轴2的单向转动齿轮6上，并与齿轮轴2上两端的单向转动滑轮7贴合，通过履带销9闭合钢性履带4构成履带钢管桩；

（4）平整场地，根据设计要求确定桩位并打孔；

（5）启动振动打桩机的振动锤向下振动，使履带钢管桩沉入地基土中；

（6）重复上述步骤（5）直至完成所有桩体施工。