專利名稱：凍融地區(qū)平面高程控制點(diǎn)的深埋樁及其埋設(shè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無砟軌道鋪設(shè)和運(yùn)營維護(hù)的三維基準(zhǔn)設(shè)施，特別是涉及一種凍融地區(qū)平面高程控制點(diǎn)的深埋樁及其埋設(shè)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，平面高程控制點(diǎn)的測標(biāo)固定于標(biāo)石，標(biāo)石埋設(shè)方法通常采取挖基坑一灌注水泥一放置基點(diǎn)標(biāo)石一水泥凝固養(yǎng)護(hù)等主要步驟，標(biāo)石規(guī)格要求為頂部 30cmX30cm，底部50cmX 50cm，標(biāo)石埋入凍土層以下0. 5m。但是上述標(biāo)石及其埋設(shè)方法在地下水位較高(1 2m)、凍土層較厚O 2. 7m)、 春秋季干旱多風(fēng)蒸發(fā)量大于降水量約3倍左右的凍融地區(qū)不能保證基點(diǎn)測標(biāo)的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種凍融地區(qū)平面高程控制點(diǎn)的深埋樁及其深埋方法，本發(fā)明的深埋樁在上述氣候和地質(zhì)特征的凍融地區(qū)能有效控制其融沉量，進(jìn)而能夠保證所述控制點(diǎn)測標(biāo)的穩(wěn)定性。本發(fā)明的凍融地區(qū)平面高程控制點(diǎn)深埋樁包括基點(diǎn)測標(biāo)，特征是，標(biāo)桿自頂端至地下2. 5-3. 5m的上端部外側(cè)自內(nèi)向外依次間隔設(shè)有高度相等的鋼質(zhì)保護(hù)管和水泥保護(hù)管，鋼質(zhì)保護(hù)管與水泥保護(hù)管之間設(shè)有細(xì)砂填充層，對應(yīng)鋼質(zhì)保護(hù)管的標(biāo)桿表面設(shè)有潤滑劑表層，鋼質(zhì)保護(hù)管內(nèi)壁設(shè)有與標(biāo)桿潤滑劑表層滑動接合的浙青砂膠層，鋼質(zhì)保護(hù)管底端設(shè)有托盤，托盤外沿與水泥保護(hù)管底口內(nèi)沿相銜接，托盤以下Im的標(biāo)桿表面設(shè)有泥漿表層，泥漿表層以下的標(biāo)桿表面設(shè)有水泥砂漿保護(hù)層，標(biāo)桿中設(shè)有由水泥砂漿構(gòu)成的芯柱。所述鋼質(zhì)保護(hù)管和水泥保護(hù)管的直徑分別為Φ 200mm和Φ 400mm。所述標(biāo)桿直徑為Φ89πιπι，由管箍連接的各節(jié)鋼管構(gòu)成。本發(fā)明的凍融地區(qū)平面高程控制點(diǎn)深埋樁的埋設(shè)方法由以下步驟組成(1)在深埋樁埋設(shè)位置開挖上部樁孔，上部樁孔直徑大于水泥保護(hù)管外徑300mm， 深度與水泥保護(hù)管高度相對應(yīng)；(2)清理上部樁孔，在上部樁孔中置入高度為2. 5-3. 5m、直徑為Φ400πιπι的水泥保護(hù)管，并在水泥保護(hù)管與上部樁孔孔壁之間回填土石固定；(3)在設(shè)置水泥保護(hù)管之后的上部樁孔中心鉆孔，鉆孔直徑300mm，孔深至凍土層以下2-; 的砂礫土層，鉆孔垂直度誤差不大于1度，達(dá)到孔深要求后提鉆終孔，清孔；(4)檢測鉆孔的孔徑、孔斜、孔深，在鉆孔不合格情況下重復(fù)進(jìn)行掃孔、清孔，直至檢測合格；(5)將直徑為Φ89πιπι的各節(jié)鋼管逐節(jié)用標(biāo)準(zhǔn)管箍連接并置入鉆孔至孔底，標(biāo)桿頂端與水泥保護(hù)管上口平齊；(6)從標(biāo)桿頂端向孔底注入水泥砂漿，水泥砂漿沿鉆孔孔壁向上返至距水泥保護(hù)管下口 1米處形成水泥砂漿保護(hù)層，并使水泥砂漿注滿標(biāo)桿成為芯柱；
(7)在標(biāo)桿與鉆孔孔壁之間的水泥砂漿保護(hù)層以上的鉆孔中回填泥漿至水泥保護(hù)管底口構(gòu)成標(biāo)桿的泥漿表層；(8)在對應(yīng)水泥保護(hù)管的標(biāo)桿表面涂復(fù)潤滑劑表層；(9)將底口焊接有托盤的鋼質(zhì)保護(hù)管套裝于標(biāo)桿，鋼質(zhì)保護(hù)管上口與標(biāo)桿頂端平齊，鋼質(zhì)保護(hù)管直徑為Φ 200mm,高度與水泥保護(hù)管相等，托盤外沿與水泥保護(hù)管底口內(nèi)沿相銜接并支撐于回填的泥漿表層；(10)在鋼質(zhì)保護(hù)管與標(biāo)桿之間注入浙青砂膠，形成與標(biāo)桿潤滑劑表層滑動接合的浙青砂膠層；(11)在鋼質(zhì)保護(hù)管與水泥保護(hù)管之間填滿細(xì)砂并夯實(shí)而形成細(xì)砂填充層；(12)在標(biāo)桿頂端安裝固定基點(diǎn)測標(biāo)，修砌保護(hù)蓋，埋設(shè)標(biāo)點(diǎn)保護(hù)標(biāo)識牌。
所述標(biāo)桿的潤滑劑表層的潤滑劑是黃油。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于本深埋樁的標(biāo)桿與鋼質(zhì)保護(hù)管之間設(shè)置的滑動結(jié)構(gòu)以及可以消除不良空洞的標(biāo)桿水泥砂漿保護(hù)層和標(biāo)桿的芯柱，能夠明顯降低切向凍脹力。鋼質(zhì)保護(hù)管與水泥保護(hù)管之間填滿并夯實(shí)的細(xì)砂在充分飽水條件下的凍結(jié)過程中幾乎不產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象。根據(jù)試驗(yàn)證明，本深埋樁對于弱融沉、融沉、強(qiáng)融沉地區(qū)均可以把融沉量控制在容許范圍內(nèi)，特別是標(biāo)桿的埋設(shè)深度可以根據(jù)凍深調(diào)整，使其埋設(shè)深度達(dá)凍深以下的砂礫土層，該深度的切向凍脹力幾乎趨近于零。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理、施工工藝成熟、可以保證基點(diǎn)測標(biāo)穩(wěn)定性的突出優(yōu)點(diǎn)。


附圖1是深埋樁實(shí)施例及深埋方法示意圖。圖中標(biāo)號1基點(diǎn)測標(biāo)，2標(biāo)桿，3水泥砂漿芯柱，4鋼質(zhì)保護(hù)管，4-1托盤，5浙青砂膠層，6水泥保護(hù)管，7細(xì)砂填充層，8泥漿表層，9水泥砂漿保護(hù)層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。如圖所示深埋樁實(shí)施例，深埋樁由標(biāo)桿2和標(biāo)桿2中的水泥砂漿芯柱3和鋼質(zhì)保護(hù)管4為基本結(jié)構(gòu)件組成，標(biāo)桿2的頂端固定基點(diǎn)測標(biāo)1。標(biāo)桿自頂端至地下2. 5-3. 5m的上端部外側(cè)自內(nèi)向外依次間隔設(shè)有高度相等的鋼質(zhì)保護(hù)管4和水泥保護(hù)管6，鋼質(zhì)保護(hù)管和水泥保護(hù)管的直徑分別為Φ200πιπι和Φ400πιπι， 鋼質(zhì)保護(hù)管與水泥保護(hù)管之間設(shè)有細(xì)砂填充層7。在對應(yīng)鋼質(zhì)保護(hù)管4的標(biāo)桿表面設(shè)有潤滑劑表層(附圖未示出)，鋼質(zhì)保護(hù)管內(nèi)壁設(shè)有與標(biāo)桿潤滑劑表層滑動接合的浙青砂膠層 5。鋼質(zhì)保護(hù)管4底端設(shè)有托盤4-1，托盤外沿與水泥保護(hù)管6底口內(nèi)沿相銜接。托盤以下 Im的標(biāo)桿2表面設(shè)有泥漿表層8，泥漿表層以下的標(biāo)桿表面設(shè)有水泥砂漿保護(hù)層9，標(biāo)桿中設(shè)有由水泥砂漿構(gòu)成的水泥砂漿芯柱3。圖示實(shí)施例的標(biāo)桿2直徑為Φ89πιπι，由標(biāo)準(zhǔn)管箍(附圖未示出)連接的各節(jié)鋼管構(gòu)成。如圖所示深埋樁的埋設(shè)方法是(1)在深埋樁埋設(shè)位置開挖上部樁孔，上部樁孔直徑700mm，深度與水泥保護(hù)管高度相對應(yīng)；(2)清理上部樁孔，在上部樁孔中置入高度為2. 5-3. 5m、直徑為Φ400mm的水泥保護(hù)管，并在水泥保護(hù)管與上部樁孔孔壁之間回填土石固定；(3)在設(shè)置水泥保護(hù)管之后的上部樁孔中心采用GC130鉆機(jī)和Φ 110三翼鉆頭鉆孔，鉆孔直徑300mm，孔深至凍土層以下2- !的砂礫土層，鉆孔垂直度誤差不大于1度，達(dá)到孔深要求后提鉆終孔，清孔；(4)檢測鉆孔的孔徑、孔斜、孔深，在鉆孔不合格情況下重復(fù)進(jìn)行掃孔、清孔，直至檢測合格；(5)將直徑為Φ89πιπι的各節(jié)鋼管逐節(jié)用標(biāo)準(zhǔn)管箍連接并置入鉆孔至孔底，標(biāo)桿頂端與水泥保護(hù)管上口平齊；(6)從標(biāo)桿頂端向孔底注入水泥砂漿，水泥砂漿沿鉆孔孔壁向上返至距水泥保護(hù)管下口 1米處形成水泥砂漿保護(hù)層9，并使水泥砂漿注滿標(biāo)桿成為水泥砂漿芯柱3 ；(7)在標(biāo)桿與鉆孔孔壁之間的水泥砂漿保護(hù)層以上的鉆孔中回填泥漿至水泥保護(hù)管底口構(gòu)成標(biāo)桿的泥漿表層8 ；(8)在對應(yīng)水泥保護(hù)管的標(biāo)桿表面涂復(fù)潤滑劑表層(附圖未示出)；(9)將底口焊接有托盤4-1的鋼質(zhì)保護(hù)管4套裝于標(biāo)桿2，鋼質(zhì)保護(hù)管上口與標(biāo)桿頂端平齊，鋼質(zhì)保護(hù)管直徑為Φ 200mm,高度與水泥保護(hù)管6相等，托盤4_1外沿與水泥保護(hù)管底口內(nèi)沿相銜接并支撐于回填的泥漿表層8 ；(10)在鋼質(zhì)保護(hù)管與標(biāo)桿之間注入浙青砂膠，形成與標(biāo)桿潤滑劑表層滑動接合的浙青砂膠層5 ；(11)在鋼質(zhì)保護(hù)管與水泥保護(hù)管之間填滿細(xì)砂并夯實(shí)而形成細(xì)砂填充層7 ；(12)在標(biāo)桿頂端安裝固定基點(diǎn)測標(biāo)1，并按現(xiàn)有技術(shù)修砌保護(hù)蓋，埋設(shè)標(biāo)點(diǎn)保護(hù)標(biāo)識牌。
權(quán)利要求
1.一種凍融地區(qū)平面高程控制點(diǎn)的深埋樁，包括基點(diǎn)測標(biāo)，其特征在于標(biāo)桿自頂端至地下2. 5-3. 5m的上端部外側(cè)自內(nèi)向外依次間隔設(shè)有高度相等的鋼質(zhì)保護(hù)管和水泥保護(hù)管，鋼質(zhì)保護(hù)管與水泥保護(hù)管之間設(shè)有細(xì)砂填充層，對應(yīng)鋼質(zhì)保護(hù)管的標(biāo)桿表面設(shè)有潤滑劑表層，鋼質(zhì)保護(hù)管內(nèi)壁設(shè)有與標(biāo)桿潤滑劑表層滑動接合的浙青砂膠層，鋼質(zhì)保護(hù)管底端設(shè)有托盤，托盤外沿與水泥保護(hù)管底口內(nèi)沿相銜接，托盤以下Im的標(biāo)桿表面設(shè)有泥漿表層，泥漿表層以下的標(biāo)桿表面設(shè)有水泥砂漿保護(hù)層，標(biāo)桿中設(shè)有由水泥砂漿構(gòu)成的芯柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深埋樁，其特征在于所述鋼質(zhì)保護(hù)管和水泥保護(hù)管的直徑分別為 Φ 200mm 和 Φ 400mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深埋樁，其特征在于所述標(biāo)桿直徑為Φ89πιπι，由管箍連接的各節(jié)鋼管構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深埋樁，其特征在于深埋樁的深埋方法由以下步驟組成 ((1)在深埋樁埋設(shè)位置開挖上部樁孔，上部樁孔直徑大于水泥保護(hù)管外徑300mm，深度與水泥保護(hù)管高度相對應(yīng)；(2)清理上部樁孔，在上部樁孔中置入高度為2.5-3. 5m、直徑為Φ400mm的水泥保護(hù)管，并在水泥保護(hù)管與上部樁孔孔壁之間回填土石固定；(3)在設(shè)置水泥保護(hù)管之后的上部樁孔中心鉆孔，鉆孔直徑300mm，孔深至凍土層以下 2-3m的砂礫土層，鉆孔垂直度誤差不大于1度，達(dá)到孔深要求后提鉆終孔，清孔；(4)檢測鉆孔的孔徑、孔斜、孔深，在鉆孔不合格情況下重復(fù)進(jìn)行掃孔、清孔，直至檢測合格；(5)將直徑為Φ89πιπι的各節(jié)鋼管逐節(jié)用標(biāo)準(zhǔn)管箍連接并置入鉆孔至孔底，標(biāo)桿頂端與水泥保護(hù)管上口平齊；(6)從標(biāo)桿頂端向孔底注入水泥砂漿，水泥砂漿沿鉆孔孔壁向上返至距水泥保護(hù)管下口 1米處形成水泥砂漿保護(hù)層，并使水泥砂漿注滿標(biāo)桿成為芯柱；(7)在標(biāo)桿與鉆孔孔壁之間的水泥砂漿保護(hù)層以上的鉆孔中回填泥漿至水泥保護(hù)管底口構(gòu)成標(biāo)桿的泥漿表層；(8)在對應(yīng)水泥保護(hù)管的標(biāo)桿表面涂復(fù)潤滑劑表層；(9)將底口焊接有托盤的鋼質(zhì)保護(hù)管套裝于標(biāo)桿，鋼質(zhì)保護(hù)管上口與標(biāo)桿頂端平齊，鋼質(zhì)保護(hù)管直徑為Φ 200mm,高度與水泥保護(hù)管相等，托盤外沿與水泥保護(hù)管底口內(nèi)沿相銜接并支撐于回填的泥漿表層；(10)在鋼質(zhì)保護(hù)管與標(biāo)桿之間注入浙青砂膠，形成與標(biāo)桿潤滑劑表層滑動接合的浙青砂膠層；(11)在鋼質(zhì)保護(hù)管與水泥保護(hù)管之間填滿細(xì)砂并夯實(shí)而形成細(xì)砂填充層；(12)在標(biāo)桿頂端安裝固定基點(diǎn)測標(biāo)，修砌保護(hù)蓋，埋設(shè)標(biāo)點(diǎn)保護(hù)標(biāo)識牌。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深埋樁，其特征在于所述標(biāo)桿的潤滑劑表層的潤滑劑是黃油。
全文摘要
本發(fā)明是凍融地區(qū)平面高程控制點(diǎn)的深埋樁及其埋設(shè)方法，標(biāo)桿由其上部的鋼質(zhì)和水泥保護(hù)管及其之間的細(xì)砂填充層、鋼質(zhì)保護(hù)管與標(biāo)桿之間的滑動結(jié)構(gòu)和標(biāo)桿的水泥砂漿保護(hù)層、芯柱、泥漿表層構(gòu)成。埋設(shè)方法由開挖上部樁孔、埋設(shè)水泥保護(hù)管、鉆孔、置入標(biāo)桿、注入水泥砂漿、設(shè)置滑動結(jié)構(gòu)和固定基點(diǎn)測標(biāo)等步驟組成。本深埋樁的滑動結(jié)構(gòu)以及可以消除不良空洞的標(biāo)桿水泥砂漿保護(hù)層和標(biāo)桿的芯柱能夠明顯降低切向凍脹力。細(xì)砂填充層在充分飽水條件下的凍結(jié)過程中幾乎不產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象。試驗(yàn)證明，本深埋樁對于融沉、強(qiáng)融沉地區(qū)均能將融沉量控制在容許范圍內(nèi)，特別是標(biāo)桿的埋設(shè)深度可以根據(jù)凍深調(diào)整達(dá)凍深以下的砂礫土層，該深度的切向凍脹力幾乎趨近于零。
文檔編號E02D5/60GK102465525SQ20101054044
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者石德斌 申請人:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司