[发明专利]一种膨胀抗拔桩及其施工机械和施工工艺

说明书

本发明公开了一种膨胀抗拔桩及其施工机械和施工工艺，包括：桩体、芯杆和膨胀部；桩体具有连通桩体两端的芯孔，芯杆位于芯孔内，膨胀部与桩体的一端连接，芯杆的一端与膨胀部连接，芯杆背向膨胀部的一端伸出芯孔；膨胀部和桩体朝向膨胀部的一端插入土壤内，膨胀部在土壤内膨胀以抵抗土壤中水对结构产生的上浮力。本发明的优点和有益效果在于：扩大了膨胀部与土壤的接触面积，膨胀部与土壤接触、挤压产生锚塞效应从而提高了膨胀抗拔桩在土壤内的端部摩擦力以抵抗土壤中水对结构产生的上浮力，有效提高了抗拔桩的单桩抗拔承载力，有效的控制了桩体的直径，避免了抗拔桩成本增加和下部抗拔配筋利用率低造成的材料浪费的问题。

技术领域

本发明涉及建筑领域，特别涉及一种膨胀抗拔桩及其施工机械和施工工艺。

背景技术

随着预制抗拔桩施工技术的普遍应用，桩身强度和抗拔承载力与土体摩擦力的匹配度越来越被人们所关注，通常设计是依据图集桩身设计抗拉强度结合地质勘察资料计算桩长和单桩设计抗拔承载力。对于摩擦持力层为淤泥质粘土及高含水低渗透性软土地区，其抗拔桩一般采用大直径多节桩加长设计方案，在解决多节桩接桩质量问题需采取特殊接桩构造加固措施。由于抗拔桩长过长加之接桩数量增多造成预应力抗拔桩成本增加，且下部抗拔配筋利用率低因而材料浪费现象严重。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种膨胀抗拔桩及其施工机械和施工工艺。本技术方案通过利用膨胀部在土壤里膨胀，即导板带动套板以桩体朝向膨胀部的一端为圆心背向滑块转动，扩大了膨胀部与土壤的接触面积，膨胀部与土壤接触、挤压产生锚塞效应从而提高了膨胀抗拔桩在土壤内的端部摩擦力以抵抗土壤中水对结构产生的上浮力；因此，本技术方案充分利用了软土地区土层特点、改变了膨胀抗拔桩的端部外形特性和摩阻系数，有效提高了抗拔桩的单桩抗拔承载力；

同时，本技术方案由于采用了膨胀部，因此避免了现有技术方案中，对大直径多节桩加长设计方案的采用，因此有效的控制了桩体的直径，进而避免了由于抗拔桩长过长加之接桩数量增多，所造成抗拔桩成本增加，且下部抗拔配筋利用率低造成的材料浪费现象严重的问题，有效的节约了施工成本。

本发明中的一种膨胀抗拔桩，包括：桩体、芯杆和膨胀部；所述桩体具有连通所述桩体两端的芯孔，所述芯杆位于所述芯孔内，所述膨胀部与所述桩体的一端连接，所述芯杆的一端与所述膨胀部连接，所述芯杆背向所述膨胀部的一端伸出所述芯孔；所述膨胀部和所述桩体朝向膨胀部的一端插入土壤内，所述膨胀部在土壤内膨胀以抵抗土壤中水对结构产生的上浮力。

上述方案中，所述膨胀部包括套板、导板和滑块；

所述套板的一端连接有L型角钢，所述套板的另一端连接有加强板，所述L型角钢的水平部分与所述套板连接，所述L型角钢的竖直部分与所述桩体朝向膨胀部的一端连接；所述加强板与所述套板相互垂直；

所述导板的一侧与所述套板的侧面连接；所述滑块与所述芯杆朝向所述膨胀部的一端连接；所述导板背向套板的一侧具有斜边，若干个所述导板和加强板围绕形成横截面为梯形的执行空间，所述滑块位于所述执行空间内，所述执行空间的横截面朝向所述加强板的一端为长边，所述执行空间背向所述加强板的一端为短边。

上述方案中，所述套板具有若干个，若干个所述套板围绕所述桩体朝向膨胀部的一端的端面分布；所述导板具有若干个，若干个所述导板分别与若干个所述套板连接；所述斜边背向所述加强板的一端具有卡槽，所述套板具有加强筋；所述滑块朝向加强板的一端具有卡销，所述加强板的侧面具有与所述卡销匹配的卡口。

上述方案中，所述芯孔的直径大于所述芯杆的直径，所述芯孔的侧壁与所述芯杆围绕形成环形桶状的连接空间，所述连接空间用于容纳可固化的浆液以连接所述芯杆与桩体。

上述方案中，所述桩体为柱状结构，所述桩体的横截面为圆形或多边形；所述芯杆背向所述膨胀部的一端具有螺纹；