基本信息
- 項目名稱：
- 機械擴大的樁尖與兩次擴大頭管樁的施工方法
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 機械擴大的樁尖與兩次擴大頭管樁的施工方法，先對樁尖進行機械旋轉擴大；再在機械旋轉擴大的樁端下部使用高壓旋噴注漿技術，形成預制管樁底端兩次擴大頭，從而較大幅度地提高預制管樁單樁承載力。
- 詳細介紹：
- 機械擴大的樁尖與兩次擴大頭管樁的施工方法，先對樁尖進行機械旋轉擴大；再在機械旋轉擴大的樁端下部使用高壓旋噴注漿技術，形成預制管樁底端兩次擴大頭，從而較大幅度地提高預制管樁單樁承載力。 創(chuàng)新點：①機械旋轉擴大的樁尖，“一傘三卡一推管”的設計：撐傘原理、三個具有特別功能的卡子、一個多用推張鋼管；②在普通高壓旋噴注漿技術中，增加機械擴大的樁尖，較大幅度提高預制管樁單樁承載力。 技術關鍵：①樁尖能夠張開；②施工成本盡可能低；③施工流程簡單易行，縮短工期。 主要技術指標：使用機械旋轉擴大的樁尖，形成的擴大頭，能夠擴大管樁樁端面積300%；利用兩次擴大頭管樁的施工方法，進行預制管樁基礎施工，與普通高壓旋噴管樁相比，單位長度承載力提高140%,單位承載力費用降低37%；與普通預制管樁相比，由于減小樁長，大大縮短了工期。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 發(fā)明目的及思路：通常，預制管樁只作為摩擦型樁基礎。不少已有的施工方法（如專利CN2756760Y、200820120832等），提出了預制管樁高壓注漿、高壓旋噴等擴大頭技術，但效果不太明顯。 先對樁尖進行機械旋轉擴大，提高樁端面積；再在擴大了的樁端下部使用高壓旋噴注漿技術，形成具有固定形狀的固結體。如此形成預制管樁底端兩次擴大頭，從而較大幅度地提高預制管樁單樁承載力。 創(chuàng)新點：①機械旋轉擴大的樁尖， “一傘三卡一推管” 設計——撐傘原理、三個具有特別功能的卡子、一個多用推張鋼管；②在普通高壓旋噴注漿技術中，增加能形成一次擴大頭的樁尖，較大幅度提高預制管樁單樁承載力。 技術關鍵：①樁尖能夠張開；②施工成本盡可能低；③施工流程簡單易行。 主要技術指標：使用機械旋轉擴大的樁尖，形成的擴大頭，是由鋼板鋼桿包圍混凝土所構成的鋼板-混凝土組合結構，能夠擴大管樁樁端面積，通常擴大300%。 利用兩次擴大頭管樁的施工方法，進行預制管樁基礎施工，兩次擴大頭管樁與普通高壓旋噴管樁相比：單位長度承載力提高140%,單位承載力費用降低37%。 與普通預制管樁相比，由于減小樁長，大大縮短了工期。
科學性、先進性
- 1.樁端擴大。使用機械旋轉擴大的樁尖，形成的擴大頭，是由鋼板鋼桿包圍混凝土所構成的鋼板-混凝土組合結構，能夠擴大管樁樁端面積，通常擴大300%。 2.承載力提高。利用兩次擴大頭管樁的施工方法，進行預制管樁基礎施工，兩次擴大頭管樁與普通高壓旋噴管樁相比：單位長度承載力提高140%,單位承載力費用降低37%。 3.縮短工期。與普通預制管樁相比，由于減小樁長，大大縮短了工期。
獲獎情況及鑒定結果
- 2010年12月，南華大學，第四屆南華大學“挑戰(zhàn)杯”課外學術科技作品競賽，獲科技發(fā)明制作A類三等獎。
作品所處階段
- 實驗室階段（已完成包含細部構造的設計圖，三維效果圖，展示視頻，承載力計算與技術指標等）
技術轉讓方式
- 待定（與項目第一作者商定為準）
作品可展示的形式
- 圖紙，磁盤，圖片，錄像等
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 使用說明及適用范圍 （1）兩次擴大頭管樁，適用于中砂以下地質條件，對于粗砂及以上的地層不適宜；需要加強地質勘查； （2）兩次擴大頭管樁，不宜設計過長，通常樁長應在30m以內，以發(fā)揮其端承作用； （3）進行樁尖旋轉推擴時，應保持平穩(wěn)速度，保證一次操作到位；并關注監(jiān)測的壓力、扭矩、位移情況等； （4）一次擴大頭混凝土澆筑完畢，需等混凝土達到一定強度，才可進行高壓旋噴注漿施工；亦不可太晚，導致混凝土完全硬化，無法穿透。 推廣前景說明 （1）樁端擴大。使用機械旋轉擴大的樁尖，形成的擴大頭，是由鋼板鋼桿包圍混凝土所構成的鋼板-混凝土組合結構，能夠擴大管樁樁端面積，通常擴大300%。 （2）承載力提高。利用兩次擴大頭管樁的施工方法，進行預制管樁基礎施工，兩次擴大頭管樁與普通高壓旋噴管樁相比：單位長度承載力提高140%,單位承載力費用降低37%。 （3）縮短工期。與普通預制管樁相比，由于減小樁長，大大縮短了工期。
同類課題研究水平概述
- 預制管樁研究應用現狀 摘 要：總結了國內外預制管樁的發(fā)展現狀，分析了預制管樁擴大徑技術的進步與不足，提出了兩次擴大頭管樁的施工方法，展望了兩次擴大頭管樁的施工方法的應用前景。 關鍵詞：預制管樁；擴大頭；兩次擴大頭管樁 1． 引言 （略） 2． 國內外預制管樁基礎發(fā)展現狀 2.1 國外預制管樁基礎發(fā)展現狀 1934年，日本開始制造離心混凝土管樁。1962年又開發(fā)出預應力混凝土管樁(PC)。目前，日本的主要混凝土管樁形式有RC管樁、PC管樁、PHC管樁、SC鋼管混凝土樁、AG竹節(jié)管樁[1]和AHS—ST大根柱管樁等。 2.2 國內預制管樁基礎發(fā)展現狀 迄今為止，我國是全球生產應用預應力混凝土管樁最多的國家。我國生產預應力混凝土管樁的規(guī)格型號，也是全球最多的。 3． 預制管樁擴大徑技術 3.1 竹節(jié)管樁AG 日本發(fā)明了竹節(jié)高強度預應力混凝土管樁AG（見圖2）[1]（略）。 3.2 樁底后注漿預應力管樁 樁底后注漿預應力管樁(CN2756760Y) [7]（略）。 3.3 高壓旋噴擴大頭預應力管樁 高噴技術主要是借助高壓射流，通過沖擊切割和強烈擾動，使?jié){液在射流作用范圍內擴散、充填周圍土層，并與土石粒摻混攪合，硬化后形成固結體，從而改變原地層結構和組成，達到提高承載力或防滲的目的。 高壓旋噴擴大頭預應力管樁(200820120832) [8]（略）。 3.4 一種底部有混凝土擴大頭的組合式空心樁 一種底部有混凝土擴大頭的組合式空心樁（200420056435）[9]（略）。 3.5 鋼管擴大頭樁及其制造方法 鋼管擴大頭樁及其及制造方法（200410026687）[10]（略）。 4． 研發(fā)兩次擴大頭管樁的意義及應用前景 基于改善管樁端部承載力和充分發(fā)揮樁身能力，并且改善現有注漿技術受管樁樁底面積限制的目標——先對樁尖進行擴大，提高樁端面積；再在擴大了的樁端下部使用高壓旋噴注漿技術，形成具有固定形狀的固結體，如此經歷兩次擴大頭施工，形成預制管樁底端兩次擴大頭（其有效端面積比普通注漿管樁提高數倍），從而可以較大幅度地提高預制管樁單樁承載力。 參考文獻（略）
