專利名稱：布袋護壁微型樁及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輸電線路的基礎(chǔ)工程領(lǐng)域，具體涉及一種布袋護壁微型樁及其施工方法。
背景技術(shù)：
微型樁指直徑在0. IOm 0. 40m之間的小直徑鉆孔灌注樁，如圖1所示，傳統(tǒng)的微型樁一般采用鋼筋籠骨架12放入鉆孔11中，再往鉆孔中灌入混凝土 13形成；或者是將鋼筋籠放入鉆孔中，然后往鉆孔中投入碎石骨料，最后再往鉆孔中高壓注入水泥漿形成。由于微型樁的鉆孔直徑較小，且放入鋼筋籠和灌入混凝土等工序用時較長，容易出現(xiàn)圖1中微型樁的塌孔14或者縮徑15現(xiàn)象，造成樁身質(zhì)量問題。因此，迫切的需要本領(lǐng)域技術(shù)人員開發(fā)出一款可以解決現(xiàn)有技術(shù)缺陷的新型微型樁。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的之一在于提出一種可以避免因鉆孔塌孔或縮徑等因素而影響微型樁質(zhì)量的布袋護壁微型樁。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種布袋護壁微型樁，其包括上端開口、下端封閉的布袋，所述布袋包括互相連通且一體成型的上、下口袋，所述下口袋中裝有配重塊，所述上口袋中裝有微型樁主體，所述上口袋的底部外周沿上開設(shè)有豁口，所述上口袋的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)設(shè)有用于支撐布袋的布袋撐。其中，所述布袋撐采用圓形鋼筋圈，其等間距的綁扎于布袋的上口袋的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，當布袋撐綁扎于上口袋的內(nèi)側(cè)時，所述布袋撐的外徑等于上口袋的內(nèi)徑；當布袋撐等間距綁扎于上口袋的外側(cè)時，所述布袋撐的內(nèi)徑等于上口袋外徑。其中，所述布袋的下口袋內(nèi)徑小于上口袋的內(nèi)徑，所述布袋的下口袋外徑小于上口袋的外徑。其中，所述微型樁主體呈圓柱體，所述布袋的上口袋為與微型樁主體相適應(yīng)的圓柱形，所述微型樁主體的端面直徑與布袋的上口袋內(nèi)徑相同。其中，所述配重塊的上部呈圓柱體、下部呈圓錐體；所述上口袋的上部為與配重塊的上部相適應(yīng)的圓柱形、下部為與配重塊的下部相適應(yīng)的圓錐形。其中，所述微型樁主體包括鋼筋籠以及圍繞在鋼筋籠周圍的混凝土 ；所述配重塊采用混凝土預制塊或碎石。本發(fā)明的另一目的在于提出一種布袋護壁微型樁的施工方法，包括如下步驟A)成孔在地基中鉆出微型樁鉆孔，該微型樁鉆孔的深度等于微型樁主體的高度與配重塊的高度之和，微型樁鉆孔中殘留有鉆孔時留下的泥漿水；B)成孔結(jié)束后，先將配重塊放入布袋的下口袋中，再將布袋撐設(shè)置于布袋的上口袋的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)，然后將放有配重塊的布袋放入微型樁鉆孔中，此時微型樁鉆孔中的泥漿從上口袋底部外周沿上的豁口中流入布袋中；C)待布袋放置到位后，向布袋的上口袋中插入清孔管，然后向清孔管中注入清水進行清孔，直至微型樁鉆孔的孔口返漿比重持續(xù)小于11-1. 2g/mm3時，再拔出清孔管，向布袋的上口袋中放入鋼筋籠；D)待鋼筋籠放置到位后，通過灌注混凝土或投石注漿的方法制成微型樁主體，即完成該布袋護壁微型樁的施工。其中，所述步驟D中，灌注混凝土的方法為待鋼筋籠放置到位后，先向布袋中灌注混凝土，直至混凝土從微型樁鉆孔的孔口冒出即可。其中，所述步驟D中，投石注漿的方法包括Dl)先在鋼筋籠上綁扎二次注漿管，將鋼筋籠連同二次注漿管一起放入布袋的上口袋中；D2)待鋼筋籠放置到位后，向布袋的上口袋中插入一次注漿管；D3)向布袋中灌注碎石后，進行一次注漿；D4) 一次注漿完成后，進行二次注漿。其中，所述步驟D3中，一次注漿的過程為通過一次注漿管分次向布袋中注入水泥漿，每次停止注漿時，則上拔一段一次注漿管，直至一次注漿管全部拔出為止，每次停止注漿的標準為水泥漿從微型樁鉆孔的孔口冒出；所述一次注漿的注漿壓力為0. 1-0. 3MPa。每次停止注漿時，則將一次注漿管上拔ail。其中，所述步驟D4中，一次注漿完成后，待一次注漿的水泥漿初凝后終凝前，進行二次注漿；二次注漿的過程為在二次注漿管中插入注漿芯管，通過該注漿芯管向布袋中注入水泥漿，在逐步上拔注漿芯管的同時持續(xù)向布袋中補注水泥漿，直至注漿芯管全部拔出為止；所述二次注漿的注漿壓力為0. 8-1. OMPa0其中，所述清孔管采用鍍鋅銅管，所述一次注漿管采用各鍍鋅鋼管相互連接而成， 所述二次注漿管采用高壓劈裂注漿管。本發(fā)明的有益效果在于1)本發(fā)明的微型樁采用布袋起到護壁的作用，使該微型樁在成樁的過程中不會因鉆孔塌孔或縮徑等因素而影響微型樁的質(zhì)量，提高了整個微型樁的穩(wěn)定性和安全性；同樣， 通過本發(fā)明的施工方法制成的布袋護壁微型樁，具有安全穩(wěn)定，牢固性高等優(yōu)點。2)本發(fā)明通過在布袋的下口袋中(即位于微型樁主體的下端)設(shè)置配重塊，來提高整個微型樁的平衡穩(wěn)定性；通過在布袋的上口袋底部邊緣處開設(shè)豁口，使微型樁鉆孔中的泥漿流進布袋中，方便進行施工；通過在布袋的上口袋圓周上加設(shè)布袋撐，使布袋更容易定型，方便操作。3)本發(fā)明通過將布袋的下口袋外徑設(shè)計成小于上口袋外徑、且下口袋內(nèi)徑也小于上口袋內(nèi)徑的結(jié)構(gòu)，使得豁口可以開設(shè)在最佳位置，在泥漿進入布袋時，由下至上充滿整個口袋；不會出現(xiàn)空隙，更有利于現(xiàn)場施工。


圖1是傳統(tǒng)微型樁的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，11-鉆孔，12-鋼筋籠，13-混凝土，14-塌孔，15-縮徑；
圖2是本發(fā)明的布袋護壁微型樁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的布袋護壁微型樁的施工流程圖；其中，21-布袋的上口袋，22-布袋的下口袋，23-微型樁主體，24-配重塊，25-豁口，26-布袋撐，27-微型樁鉆孔，28-清孔管，29-鋼筋籠，210-混凝土，211- 二次注漿管， 212- 一次注漿管，213-碎石，214-水泥漿，215-鉆機。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的布袋護壁微型樁及其施工方法做進一步詳細的描述。如圖2所示，本發(fā)明的布袋護壁微型樁包括上端開口、下端封閉的布袋，布袋包括互相連通且一體成型的上、下口袋21、22，下口袋22中裝有配重塊對，上口袋21中裝有微型樁主體23，上口袋的底部外周沿上開設(shè)有多個豁口 25，在施工時，通過該豁口使微型樁鉆孔中的泥漿流入上口袋中，可以方便對微型樁鉆孔進行清孔，使得布袋中的泥漿比重滿足本發(fā)明的施工要求。布袋的上口袋21的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)綁扎有用于支撐布袋的布袋撐沈， 該布袋撐可采用圓形鋼筋圈。當布袋撐綁扎于上口袋21的內(nèi)側(cè)時，布袋撐的外徑等于上口袋的內(nèi)徑；當布袋撐等間距綁扎于上口袋的外側(cè)時，所述布袋撐的內(nèi)徑等于上口袋外徑； 本例中的布袋撐26等間距綁扎于布袋的上口袋21的內(nèi)側(cè)。為了使豁口的設(shè)計更合理，布袋的上口袋21的底端外徑大于布袋的下口袋的頂端外徑，同樣，布袋的上口袋21的底端內(nèi)徑也大于布袋的下口袋的頂端內(nèi)徑。本例中，微型樁主體23是由鋼筋籠和圍繞在鋼筋籠周圍的混凝土 210膠結(jié)而成的圓柱體，為了與微型樁主體相配合，布袋的上口袋21為與微型樁主體相適應(yīng)的圓柱形，微型樁主體的端面直徑與布袋的上口袋21內(nèi)徑相同。配重塊M采用混凝土預制塊或碎石制成，其上部呈圓柱體、下部呈圓錐體；為了與配重塊相配合，上口袋21的上部為與配重塊的上部相適應(yīng)的圓柱形、 下部為與配重塊的下部相適應(yīng)的圓錐形，配重塊的上部外徑與布袋的下口袋內(nèi)徑相同。如圖3所示，本發(fā)明的布袋護壁微型樁的施工方法，主要通過成孔、清孔、吊放鋼筋籠、制備微型樁主體，最后完成成樁，具體步驟如下A)成孔如圖3a所示，用鉆機215在地基中鉆出微型樁鉆孔27，該微型樁鉆孔的深度等于微型樁主體23的高度與配重塊M的高度之和，微型樁鉆孔中殘留有鉆孔時留下的泥漿水；B)如圖北所示，成孔結(jié)束后，先將配重塊M放入布袋的下口袋22中，再將布袋撐沈設(shè)置于布袋的上口袋21的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)，本例中布袋撐沿著上口袋21的軸線方向、 等間距綁扎于布袋的上口袋內(nèi)側(cè)，并且最下端的布袋撐位于豁口 25的稍上部；然后將放有配重塊的布袋放入微型樁鉆孔27中，此時微型樁鉆孔27中的泥漿從上口袋21底部外周沿上的豁口 25中流入布袋中；C)如圖3c所示，待布袋放置到位后，向布袋的上口袋中插入清孔管觀；該清孔管可以采用鍍鋅鋼管；然后向清孔管中注入清水進行清孔，直至微型樁鉆孔的孔口返漿比重持續(xù)小于11-1. 2g/mm3時，再拔出清孔管，向布袋的上口袋21中放入鋼筋籠四；清孔的主要目的是清除微型樁鉆孔的孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響微型樁承載能力的主要因素之一。清孔是利用清孔管向微型樁鉆孔中注水，泥漿在流動時所具有的動能沖擊孔底的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的玄幻流動被帶出微型樁鉆孔，最終將鉆孔內(nèi)的沉渣清干凈。直至通過泥漿比重計測得微型樁鉆孔的孔口返漿比重持續(xù)小于ll-1.2g/mm3時，再拔出清孔管(最好在返漿比重滿足條件后，也使測得孔底沉渣厚度小于50mm后，再拔出清孔管，吊放鋼筋籠)OD)待鋼筋籠四放置到位后，通過灌注混凝土(圖3中步驟<1>)或投石注漿(圖 3中步驟<2>)的方法制成微型樁主體23，即完成該布袋護壁微型樁的施工。如圖3d、圖!Be所示，灌注混凝土的方法為待鋼筋籠放置到位后，先向布袋中灌注混凝土 210，直至混凝土從微型樁鉆孔27的孔口冒出即可。如圖3f_圖3i所示，投石注漿的方法包括下述步驟Dl)若采用投石注漿的方法成樁，首先要在步驟C向布袋的上口袋中放入鋼筋籠 29之前，先在鋼筋籠四上綁扎有二次注漿管211，然后將鋼筋籠連同二次注漿管一起放入布袋的上口袋21中；D2)待鋼筋籠放置到位后，向布袋的上口袋中居中插入一次注漿管212 ；該一次注漿管采用分段的鍍鋅鋼管連接而成；每段鍍鋅鋼管的兩端外表面均設(shè)有外螺紋，每兩段鍍鋅鋼管之間通過帶有內(nèi)螺紋的螺母進行螺紋連接形成一次注漿管；D3)插入一次注漿管后，向布袋中灌注碎石213，再通過一次注漿管212進行一次注漿；一次注漿的具體過程為先通過一次注漿管向布袋中進行壓力注漿，每當水泥漿214從微型樁鉆孔27的孔口冒出后，便停止注漿；停止注漿時，將一次注漿管212上拔 2m(由于一次注漿管由多段鍍鋅鋼管連接而成，所以每當一次注漿管上拔an時，便卸下一段鍍鋅鋼管)，然后再補注水泥漿，待微型樁鉆孔27的孔口冒漿后，停止注漿，再將一次注漿管212上拔2m，反復進行上述步驟，直至一次注漿管全部拔出為止；一次注漿的注漿壓力為 0. 1-0. 3MPa ；D4)待一次注漿的水泥漿初凝后終凝前，進行二次注漿，二次注漿完成后即完成成樁；二次注漿的具體過程為在二次注漿管211中插入注漿芯管，二次注漿管可采用 PVC材料制成的高壓劈裂注漿管；注漿芯管可采用雙向密封注漿芯管；采用劈裂注漿法通過注漿芯管向布袋中注入水泥漿214，在逐步上拔注漿芯管的同時也要向布袋中補注水泥漿，直至注漿芯管全部拔出為止，二次注漿的注漿壓力為0. 8-1. OMpa0劈裂注漿加固主要用于軟土地基的整體或局部加固，大壩的防滲及深基坑在施工過程中出現(xiàn)地面沉降的加固，基坑滲水的堵漏。在土壤滲透系數(shù)小于10-4cm/s時，一般采用單向閥管的劈裂注漿。實際證明，在地面以下一定深度的土層加固和跟蹤注漿加固中，劈裂注漿具有施工方便、效果較好的優(yōu)點，特別是對土體深部的定點、定量注漿，一孔多次、重復注漿。本例中，劈裂注漿法的施工過程如下a) 二次注漿管211(采用高壓劈裂注漿管，一般用內(nèi)徑為040 60的PVC管)事先綁扎于鋼筋籠四上一起放入鉆孔27中，沿著二次注漿管的軸線方向、在其管壁上每隔 33 50cm鉆出一組射漿孔(即每米2 3組)，在射漿孔的外部包裹有橡皮套。b)在一次注漿水泥漿達到一定初凝后，在二次注漿管211內(nèi)插入注漿芯管進行分層注漿。注漿芯管的下部套設(shè)有間隔一定距離(大約為50cm)的上、下膠皮封，在上、下膠皮封之間的注漿芯管上開設(shè)有一些孔；上、下膠皮封的外徑基本與二次注漿管的內(nèi)徑一致 (實際操作時，二次注漿管的內(nèi)徑應(yīng)略大于上、下膠皮封的外徑，由于膠皮封有彈性，如果硬塞入注漿芯管會使上、下膠皮封與二次注漿管內(nèi)壁接觸緊密)，這樣在二次注漿管內(nèi)，注漿芯管外和上、下膠皮封之間就形成密閉空間，在注漿時，水泥漿在壓力作用下通過注漿芯管上開設(shè)的孔進入上述密閉空間，隨著壓力逐漸增大，即可頂開二次注漿管外面的膠皮套，通過二次注漿管的射漿孔使水泥漿壓入樁身，當水泥漿沒過上口袋底部時，通過上口袋底部的豁口 25流入周圍土體中，持續(xù)214，二次注漿管211留在注漿后的土層中，即完成二次注漿。初凝是指當水泥凝結(jié)時間測定儀(可采用維卡儀)的試針沉入水泥漿中距底板 (本例中底板指代布袋的上口袋底端)0. 5 1. Omm時，則認為水泥漿達到初凝。終凝是指當水泥凝結(jié)時間測定儀(可采用維卡儀)的試針沉入水泥漿中不超過 Imm時，則認為水泥漿達到終凝。所以，本發(fā)明要通過水泥凝結(jié)時間測定儀測得水泥漿的狀態(tài)已經(jīng)達到初凝，但尚未達到終凝的這段時間內(nèi)，開始進行二次注漿。最后應(yīng)當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種布袋護壁微型樁，其特征在于該微型樁包括上端開口、下端封閉的布袋，所述布袋包括互相連通且一體成型的上、下口袋01、22)，所述下口袋0 中裝有配重塊(M)， 所述上口袋中裝有微型樁主體(23)，所述上口袋的底部外周沿上開設(shè)有豁口(25)，所述上口袋的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)設(shè)有用于支撐布袋的布袋撐06)。
2.如權(quán)利要求1所述的布袋護壁微型樁，其特征在于所述布袋撐06)采用圓形鋼筋圈，其等間距的綁扎于布袋的上口袋的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，當布袋撐綁扎于上口袋的內(nèi)側(cè)時，所述布袋撐的外徑等于上口袋的內(nèi)徑；當布袋撐等間距綁扎于上口袋的外側(cè)時，所述布袋撐的內(nèi)徑等于上口袋外徑。
3.如權(quán)利要求1所述的布袋護壁微型樁，其特征在于所述布袋的下口袋02)內(nèi)徑小于上口袋的內(nèi)徑，所述布袋的下口袋02)外徑小于上口袋的外徑。
4.如權(quán)利要求1所述的布袋護壁微型樁，其特征在于所述微型樁主體03)呈圓柱體，所述布袋的上口袋為與微型樁主體相適應(yīng)的圓柱形，所述微型樁主體的端面直徑與布袋的上口袋內(nèi)徑相同。
5.如權(quán)利要求1所述的布袋護壁微型樁，其特征在于所述配重塊04)的上部呈圓柱體、下部呈圓錐體；所述上口袋的上部為與配重塊的上部相適應(yīng)的圓柱形、下部為與配重塊的下部相適應(yīng)的圓錐形。
6.如權(quán)利要求1所述的布袋護壁微型樁，其特征在于所述微型樁主體03)包括鋼筋籠09)以及圍繞在鋼筋籠周圍的混凝土 010)；所述配重塊04)采用混凝土預制塊或碎石。
7.一種布袋護壁微型樁的施工方法，其特征在于該施工方法包括如下步驟A)成孔在地基中鉆出微型樁鉆孔(27)，該微型樁鉆孔的深度等于微型樁主體03)的高度與配重塊04)的高度之和，微型樁鉆孔中殘留有鉆孔時留下的泥漿水；B)成孔結(jié)束后，先將配重塊04)放入布袋的下口袋0 中，再將布袋撐06)設(shè)置于布袋的上口袋的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)，然后將放有配重塊的布袋放入微型樁鉆孔(XT)中，此時微型樁鉆孔(XT)中的泥漿從上口袋底部外周沿上的豁口 0 中流入布袋中；C)待布袋放置到位后，向布袋的上口袋中插入清孔管( )，然后向清孔管中注入清水進行清孔，直至微型樁鉆孔的孔口返漿比重持續(xù)小于11-1. 2g/mm3時，再拔出清孔管，向布袋的上口袋中放入鋼筋籠09)；D)待鋼筋籠放置到位后，通過灌注混凝土或投石注漿的方法制成微型樁主體(23)，即完成該布袋護壁微型樁的施工。
8.如權(quán)利要求7所述的布袋護壁微型樁的施工方法，其特征在于所述步驟D中，灌注混凝土的方法為待鋼筋籠放置到位后，先向布袋中灌注混凝土 010)，直至混凝土從微型樁鉆孔07)的孔口冒出即可。
9.如權(quán)利要求7所述的布袋護壁微型樁的施工方法，其特征在于所述步驟D中，投石注漿的方法包括Dl)先在鋼筋籠09)上綁扎二次注漿管011)，將鋼筋籠連同二次注漿管一起放入布袋的上口袋中；D2)待鋼筋籠放置到位后，向布袋的上口袋中插入一次注漿管012)；D3)向布袋中灌注碎石(21 后，進行一次注漿；D4) 一次注漿完成后，進行二次注漿。
10.如權(quán)利要求9所述的布袋護壁微型樁的施工方法，其特征在于所述步驟D3中， 一次注漿的過程為通過一次注漿管(21 分次向布袋中注入水泥漿014)，每次停止注漿時，則上拔一段一次注漿管(21 ，直至一次注漿管全部拔出為止，每次停止注漿的標準為水泥漿014)從微型樁鉆孔07)的孔口冒出；所述一次注漿的注漿壓力為0. 1-0. 3MPa。
11.如權(quán)利要求9所述的布袋護壁微型樁的施工方法，其特征在于所述步驟D4中，一次注漿完成后，待一次注漿的水泥漿初凝后終凝前，進行二次注漿；二次注漿的過程為在二次注漿管011)中插入注漿芯管，通過該注漿芯管向布袋中注入水泥漿014)，在逐步上拔注漿芯管的同時持續(xù)向布袋中補注水泥漿，直至注漿芯管全部拔出為止；所述二次注漿的注漿壓力為0. 8-1. OMPa0
12.如權(quán)利要求9所述的布袋護壁微型樁的施工方法，其特征在于所述清孔管08) 采用鍍鋅銅管，所述一次注漿管(21 采用各鍍鋅鋼管相互連接而成，所述二次注漿管 (211)采用高壓劈裂注漿管。
全文摘要
本發(fā)明屬于輸電線路的基礎(chǔ)工程領(lǐng)域，具體涉及一種布袋護壁微型樁及其施工方法。該布袋護壁微型樁包括上端開口、下端封閉的布袋，布袋包括互相連通且一體成型的上、下口袋，下口袋中裝有配重塊，上口袋中裝有微型樁主體，上口袋的底部外周沿上開設(shè)有豁口，上口袋的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)設(shè)有用于支撐布袋的布袋撐。該微型樁的施工方法通過成孔、清孔、吊放鋼筋籠、制備微型樁主體，最后完成成樁。本發(fā)明的布袋護壁微型樁及其施工方法，不會因鉆孔塌孔或縮徑等因素而影響微型樁的質(zhì)量，具有安全穩(wěn)定，牢固性高等優(yōu)點。
文檔編號E02D5/60GK102409674SQ20111026299
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者劉華清, 程永鋒, 蘇榮臻, 魯先龍 申請人:中國電力科學研究院