专利名称:异型灌注桩及其成桩设备的制作方法本发明属于一种现浇混凝土桩及其施工方法的专用设备。现有混凝土灌注桩的横截面形状均为圆型，其桩身支承力依靠与土体的侧摩阻力。成桩方法通常是先用机械成孔，再往孔内自下而上地浇灌混凝土，形成灌注桩。近年，国外出现一种混凝土内管灌注桩，其成桩方法是将预制混凝土桩头就位，外套一混凝土浇灌斗，然后将一外径小于桩头直径的钢套管插到桩头上，在浇灌斗内装满混凝土湿料。当桩锤击打钢套管，使桩头下沉时，混凝土可以从钢套管管身上开设的孔洞流入桩孔内。随打桩，随浇灌，形成由上至下的逆向顺序灌注混凝土桩。这种逆灌成桩方法，优点是利用钢套管管径小于桩头外径，由上而下地逆向灌注混凝土，在进桩时，有灌入的混凝土护壁，钢套管与土体无侧摩阻力，施工速度快，承载力提高。不足的是，由于灌注过程，混凝土是依靠自重流入，缺少对侧壁土层的灌注压力，故对软弱土层的支护能力差。桩体截面形状单一，未发挥其提高承载力的潜力。本发明的目的，是采用逆灌成桩方法，改变桩体横截面形状，增加与土体的侧摩阻力，提高桩体承载力;改进灌注混凝土用的钢套管的结构型式，增大灌注压力，以提高通过软弱土层成桩的能力。本发明的异型灌注桩的特征是，截面形状可以是圆型、三角型、星型、矩型、带企口的矩型。利用桩头截面形状的不同，可以灌注成多种异型灌注桩。当桩的横截面是正三角型时，其桩身侧面积比相同横截面积的圆型桩大26%，增大了侧摩阻力;当桩的横截面是矩型时，其惯性矩大于圆型截面的桩，便于配筋，适用于承受水平挡土推力;当桩的横截面采用企口矩型时，可施工成连续桩体，构成地下连续墙。本发明的灌注桩成桩设备，由预制混凝土桩头、钢套管、混凝土浇灌斗和桩锤组成。其特征是，钢套管的外径小于预制混凝土桩头的直径，钢套管的管身全长上，相间开设有长圆孔，可使混凝土料流入钢套管管内;钢套管的下端口部均布并排开设有2-4个长孔，可使钢套管内的混凝土流出;钢套管与预制混凝土桩头套接，钢套管的长度由灌注桩的深度确定。采用本发明的异型灌注桩和成桩设备施工时，有以下优点当锤击钢套管，桩头下沉时，由于钢套管与周围土层不直接接触，侧摩阻力小，振动小，可使成孔作业速度加快，噪音污染减少。当锤击钢套管，桩头下沉时，由于桩头与流进钢套管的混凝土料的界面上出现短时间的“空隙”，这个“空隙”形成真空，有负压，混凝土料在本身自重和“空隙”负压共同形成的类似“水锤”的作用下，产生一种挤压力，将混凝土料从钢套管下端的长孔喷出，这种喷射挤压力对混凝土料有振捣密实作用，对周围土层有支护加压作用，因此成桩过程容易通过软弱土层，桩身不出现断桩、缩颈现象。当钢套管与不同截面形状的预制混凝土桩头配合使用时，可以成孔、灌注成多种异型截面的桩。当采用带企口的矩型桩头时，采用密排打桩，可以构筑地下连续墙。
当采用现有沉管灌注桩机做打桩动力时，不需要改装机械，就能施工，可以充分利用现有设备条件。
以下结合附图及实施例，对本发明作进一步描述。
图1是本发明的成桩设备的钢套管。
图2是图1的A-A剖面。
图3是图1的B-B剖面。
图4是本发明的预制混凝土带企口矩型桩头。
图5是本发明的异型灌注桩的施工方法。
由图可见，采用本发明的异型灌注桩及其成桩设备施工时，当圆型截面预制混凝土桩头直径为480毫米时，选用钢套管外径340毫米。在钢套管管身全长上开设两行长圆孔，孔径长300毫米，孔径宽180毫米，孔距500毫米，两行孔的的位置交错布置;在钢套管底端均布并排开设3个出料孔，孔径高250毫米，孔径宽150毫米。整个钢套管全长20米。
同时制备坍落度为16-18厘米的200号流动性混凝土，选用沉管打桩机，桩锤重2吨。
其成桩方法如下将预制桩头(1)就位;
桩机就位，安放浇灌斗(4)，在桩头(1)上套接钢套管(2);钢套管上方连接承台(5)，在浇灌斗内装满混凝土料(3);
用桩锤(6)锤击钢套管(2)，混凝土由出料孔(7)喷出;
当桩头(1)达到设计标高时，拔出钢套管(2);
下沉钢筋笼，完成灌注桩。


本发明是一种灌注桩及其成桩设备，利用一根外径小于预制混凝土桩头的钢套管，与各种异型的预制混凝土桩头相结合，用于灌注成三角形、星形、矩形、带企口矩形和圆形的各种桩，或地下连续墙。