一種外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，由預(yù)制管樁、預(yù)制樁尖、土工布袋、注漿管、碎石漿固體、水泥砂漿樁周、排水墊層、蓋板組成；預(yù)制樁尖設(shè)置于預(yù)制管樁的底部，樁尖頂面設(shè)有預(yù)制管樁限位凸起以及注漿管限位凹槽；預(yù)制管樁中心位置設(shè)置有注漿管，注漿管管壁上均勻設(shè)有花孔，注漿管外包碎石漿固體，預(yù)制管樁上均勻預(yù)留橫向透水孔；預(yù)制管樁樁體頂部設(shè)置有蓋板；預(yù)制樁尖和預(yù)制管樁外側(cè)包裹土工布袋，預(yù)制管樁和土工布袋之間具有水泥砂漿樁周。本實(shí)用新型可以有效解決預(yù)制管樁外壁淤堵問題，充分利用碎石的排水性能加速土體的排水固結(jié)，和普通的碎石樁相比大大提高了其承載性能。
【專利說明】一種外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿粧

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，屬于地基處理領(lǐng)域，可提高地基承載力、充分發(fā)揮碎石的排水性能，加速土體的固結(jié)，適用于軟土地基處理工程。

【背景技術(shù)】
[0002]軟土在我國分布廣泛，在沿海和河流的中下游及湖泊附近均有軟土覆蓋層深厚地區(qū)。軟土具有含水量大，抗剪強(qiáng)度低，超載能力差的特性。如果不處理或處理不當(dāng)，就會(huì)造成地基失穩(wěn)，不但會(huì)引起路面結(jié)構(gòu)破壞、橋頭跳車等工程問題，還會(huì)影響行車的舒適性，造成通過車輛大幅度減速，甚至造成行車事故。因此，路基沉降問題，特別是軟土路基沉降控制問題已成為影響高等級公路等路基工程質(zhì)量、造價(jià)、運(yùn)營修護(hù)成本、運(yùn)營效益等重要因素，這已引起工程界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。
[0003]目前工程領(lǐng)域常用的地基處理的方法主要有散粒樁(如碎石注漿樁，格珊式碎石樁)以及透水性混凝土一碎石樁串聯(lián)復(fù)合地基等。
[0004]碎石注漿樁(申請?zhí)?201310636953.2)施工時(shí)，先利用鉆機(jī)進(jìn)行鉆挖成孔至設(shè)計(jì)深度，向樁孔內(nèi)放入注漿管并向樁孔內(nèi)灌入碎石至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后進(jìn)行二次清孔，最后向碎石內(nèi)壓力注漿。碎石注漿樁能充分發(fā)揮其置換作用，改善地基的抗剪性能；同時(shí)碎石樁具有良好的透水性，在上部荷載作用下能夠發(fā)揮其良好的排水性能，加速土體固結(jié)，提高地基強(qiáng)度，減小地基的沉降量效果顯著；此外，碎石樁的材料來源豐富，成本低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是傳統(tǒng)的碎石樁也存在許多問題，當(dāng)碎石穿過淤泥等極軟土層時(shí)，無法有效避免灌入的碎石向樁徑外擴(kuò)散而擠入軟土地層中，造成碎石樁體均勻性差，影響樁體的承載力，同時(shí)也會(huì)使碎石的使用量大幅增加，無法發(fā)揮其良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]格珊式碎石樁(申請?zhí)?201120199243.4)主要包括土工格柵形成的管體以及碎石組成，本樁體充分利用土工格柵的高強(qiáng)度、低應(yīng)變特性，使碎石在土工格柵內(nèi)受到其包裹約束作用，防止碎石樁的側(cè)向鼓脹問題。但是本樁體也存在一些不足，土工格珊往往強(qiáng)度不夠，施工過程中土工格柵容易被擠破，土工格柵不能解決塌孔問題以及樁體承載力不足等。
[0006]綜上所述，采用外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁可充分發(fā)揮和利用碎石的排水性能，同時(shí)采用預(yù)制管樁對碎石起到一定的包裹約束作用，起到提高樁基承載性能的作用，同時(shí)解決了塌孔、鼓脹等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠綜合利用碎石的排水性能的外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，可加速樁間土體的固結(jié)速率，提高地基土承載能力。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0009]一種外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，其特性在于，由預(yù)制管樁、預(yù)制樁尖、土工布袋、注漿管、碎石漿固體、水泥砂漿樁周、排水墊層、蓋板組成；預(yù)制樁尖設(shè)置于預(yù)制管樁的底部；預(yù)制管樁中心位置設(shè)有注漿管，注漿管外包碎石漿固體，預(yù)制管樁上均勻預(yù)留橫向透水孔；預(yù)制樁尖和預(yù)制管樁外側(cè)包裹土工布袋，預(yù)制管樁和土工布袋之間設(shè)有水泥砂漿樁周；預(yù)制管樁樁體頂部設(shè)置蓋板。
[0010]所述預(yù)制樁尖、預(yù)制管樁、蓋板均采用透水性混凝土。
[0011]所述樁尖頂面設(shè)有固定預(yù)制管樁位置的限位凸起，以及固定排水管的限位凹槽。
[0012]所述注漿管管壁上均勻設(shè)有花孔。
[0013]所述預(yù)制管樁頂部預(yù)留連接鋼筋，預(yù)制管樁上均勻預(yù)留透水孔，同一斷面上對稱布置2?3個(gè)透水孔。
[0014]所述土工布袋為無紡?fù)凉げ蓟蛴屑復(fù)凉げ蓟驈?fù)合土工布袋體。
[0015]所述排水墊層可采用碎石或砂墊層。
[0016]所述蓋板和預(yù)制管樁通過預(yù)留鋼筋連接，蓋板嵌入基礎(chǔ)底部的排水墊層中，蓋板中設(shè)有用于連通碎石和排水墊層的豎向排水管，其中排水墊層中設(shè)有與預(yù)制管樁的注漿管連接的外接水平注漿管。
[0017]上述外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁的施工方法，包括以下步驟:
[0018]I)施工前準(zhǔn)備:將預(yù)制管樁和預(yù)制樁尖固定連接，并套上土工布袋；
[0019]2)成孔:根據(jù)地質(zhì)條件，在土層中用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔至設(shè)計(jì)深度；
[0020]3)樁體下壓:起吊樁體，對準(zhǔn)樁位，調(diào)整樁及樁架的垂直度，然后施壓，均勻?qū)㈩A(yù)制管樁壓入土層中至設(shè)計(jì)標(biāo)高；
[0021]4)灌入碎石:在預(yù)制管樁的中心放入注漿管，注漿管底部插入預(yù)制樁尖上的現(xiàn)為凹槽中，向預(yù)制管樁中灌入碎石直至設(shè)計(jì)高度；
[0022]5)清孔:通過注漿管向碎石內(nèi)壓力注水，使碎石中的泥沙排出，同時(shí)使碎石密實(shí)，清孔過程中應(yīng)不斷補(bǔ)灌碎石；
[0023]5)樁機(jī)移位:移動(dòng)樁打設(shè)機(jī)至下一樁點(diǎn)，并重復(fù)上述步驟；
[0024]6)蓋板施工:在樁體頂部澆筑蓋板，蓋板采用透水混凝土澆筑，蓋板通過預(yù)留鋼筋與預(yù)制管樁連接；
[0025]7)鋪設(shè)排水墊層:在蓋板上部鋪設(shè)碎石或砂排水墊層，使蓋板嵌入排水墊層中；
[0026]8)壓力注漿:預(yù)壓期結(jié)束后，通過外接注漿管向碎石內(nèi)壓力注漿，進(jìn)而成碎石漿固體，形成剛性或半剛性樁，預(yù)制管樁外側(cè)會(huì)擴(kuò)擠形成水泥砂漿樁周，最后根據(jù)工程需要進(jìn)行后續(xù)工程施工。
[0027]本實(shí)用新型具有以下的特點(diǎn)和有益效果:
[0028]1、本實(shí)用新型預(yù)制管樁對碎石的約束作用，對提高樁體的承載性能起到?jīng)Q定性作用，與傳統(tǒng)的碎石樁相比，大大提高了樁體的承載性能，同時(shí)避免了碎石樁的鼓脹破壞。
[0029]2、預(yù)制管樁、預(yù)制樁尖、蓋板均采用透水混凝土材料，對加速周圍土體的排水固結(jié)具有良好的效果。
[0030]3、設(shè)置土工布袋和橫向透水透水孔，可以防止預(yù)制管樁外壁被細(xì)小的淤泥顆粒淤堵，地下水可通過透水孔及時(shí)排入碎石中，使?jié)B透空隙保持暢通，進(jìn)而充分發(fā)揮了碎石的排水性能，加速土體固結(jié)。
[0031]4、蓋板中豎向排水管以及基礎(chǔ)底部的排水墊層的設(shè)置，能夠及時(shí)排出碎石中的地下水，對加速土體的固結(jié)具有很好的效果。
[0032]5、預(yù)壓期結(jié)束后，向碎石中壓力注漿，使碎石漿固成剛性或半剛性樁，大大提高了樁體的承載性能。
[0033]6、水泥砂漿擴(kuò)擠形成的囊體，對土層的擠密作用明顯，可以增加樁體的側(cè)摩阻力，降低樁體的沉降，對提高樁體的承載性能具有非常好的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本實(shí)用新型外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁預(yù)壓期前結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3是預(yù)制樁尖詳圖；
[0037]圖4是本實(shí)用新型一種外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁的施工流程示意圖；
[0038]圖中:1 一預(yù)制管樁；2 —預(yù)制樁尖；3 —透水孔；4 一土工布袋；5 —碎石漿固體；6 一注漿管；7 —蓋板；8 —排水墊層；9 一外接水平注漿管；10 —豎向排水管；11 一水泥砂漿樁周；12 —碎石；13 —注漿管限位凹槽；14 一預(yù)制管樁限位凸起。

【具體實(shí)施方式】
[0039]預(yù)制管樁的制作過程與運(yùn)輸、碎石的運(yùn)輸?shù)缺緦?shí)施例中不在累述，重點(diǎn)闡述本實(shí)用新型涉及結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。
[0040]圖1是本實(shí)用新型一種外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁橫截面圖；圖3是本實(shí)用新型一種外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁的施工流程示意圖。
[0041]參照圖f 3所示的外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，主要由預(yù)制管樁1、預(yù)制樁尖2、土工布袋4、注漿管6、碎石漿固體5、水泥砂漿樁周11、蓋板7組成。
[0042]下面以植入外徑500mm、壁厚10mm的外包透水性鋼筋混凝土管碎石注衆(zhòng)樁為例，闡述外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁的【具體實(shí)施方式】。
[0043]預(yù)制管樁1、預(yù)制樁尖2、蓋板7均采用透水混凝土。
[0044]土工布袋4選用卷筒型，采用采用聚酯長纖維復(fù)合材料制作；預(yù)制管樁I內(nèi)的透水孔3,直徑為20mm,同一斷面上布置兩個(gè)透水孔。
[0045]預(yù)制管樁I內(nèi)的注漿管6采用PVC管，Φ 100mm, PVC管上均勻設(shè)有注漿孔。
[0046]樁體頂部的蓋板7采用透水性鋼筋混凝土蓋板，通過預(yù)制管樁I頂部預(yù)留的鋼筋與預(yù)制管樁I固定連接，蓋板7厚200mm,直徑1200mm,蓋板7中預(yù)留豎向排水管10。蓋板7嵌入碎石墊層8中，碎石墊層的厚度為30(T500mm。其中，透水性混凝土室內(nèi)設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度不低于20MPa，滲透系數(shù)不低于2mm/s。
[0047]采用靜壓法進(jìn)行外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁植樁，主要施工過程如下:
[0048]I)施工前準(zhǔn)備:將預(yù)制管樁I插入預(yù)制樁尖2上的預(yù)制管樁限位凸起13上，并在預(yù)制管樁I以及預(yù)制樁尖2外側(cè)套上土工布袋4 ；
[0049]2)成孔:根據(jù)地質(zhì)條件，在土層中用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔至設(shè)計(jì)深度；
[0050]3)樁體下壓:用樁機(jī)將樁體起吊，對準(zhǔn)樁位，調(diào)整樁體及樁架的垂直度，然后施壓，均勻?qū)扼w壓入土層中直至設(shè)計(jì)標(biāo)高；
[0051]4)灌入碎石:將注漿管6插入注漿管限位凹槽14中，然后向預(yù)制管樁I中灌入碎石12，直至設(shè)計(jì)高度；
[0052]5)清孔:通過注漿管6向碎石12內(nèi)壓力注水，使碎石12中的泥沙排出，同時(shí)使碎石12密實(shí)，清孔過程中應(yīng)不斷補(bǔ)灌碎石12 ；
[0053]6)樁機(jī)移位:移動(dòng)樁打設(shè)機(jī)至下一樁點(diǎn)，并重復(fù)上述步驟；
[0054]7)蓋板施工:在透水性鋼筋混凝土管碎石樁頂部制作蓋板7，蓋板7通過預(yù)留鋼筋與預(yù)制管樁I連接，蓋板7上設(shè)有豎向排水管10 ；
[0055]8)鋪設(shè)水平排水墊層:在蓋板7上部鋪設(shè)排水墊層8，使蓋板7嵌入排水墊層中；
[0056]9)壓力注漿:預(yù)壓期結(jié)束后，通過外接水平注漿管9以及注漿管6向碎石12內(nèi)壓力注漿，使碎石12漿固成碎石漿固體5，形成剛性或半剛性樁，預(yù)制管樁I外側(cè)會(huì)擴(kuò)擠形成水泥砂漿樁周11，最后根據(jù)工程需要進(jìn)行后續(xù)工程施工。
【權(quán)利要求】
1.一種外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，其特性在于，由預(yù)制管樁、預(yù)制樁尖、土工布袋、注漿管、碎石漿固體、水泥砂漿樁周、排水墊層、蓋板組成；預(yù)制樁尖設(shè)置于預(yù)制管樁的底部；預(yù)制管樁中心位置設(shè)有注漿管，注漿管外包碎石漿固體，預(yù)制管樁上均勻預(yù)留橫向透水孔；預(yù)制樁尖和預(yù)制管樁外側(cè)包裹土工布袋，預(yù)制管樁和土工布袋之間設(shè)有水泥砂漿樁周；預(yù)制管樁樁體頂部設(shè)置蓋板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，其特征在于所述預(yù)制樁尖、預(yù)制管樁、蓋板均采用透水性混凝土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，其特征在于所述樁尖頂面設(shè)有預(yù)制管樁限位凸起以及注漿管限位凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，其特征在于所述注漿管管壁上均勻設(shè)有花孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，其特征在于所述預(yù)制管樁頂部預(yù)留連接鋼筋，預(yù)制管樁上均勻預(yù)留透水孔，同一斷面上對稱布置2?3個(gè)透水孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，其特征在于所述土工布袋為無紡?fù)凉げ蓟蛴屑復(fù)凉げ蓟驈?fù)合土工布袋體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，其特征在于所述排水墊層采用碎石或砂墊層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁，其特征在于所述蓋板和預(yù)制管樁通過預(yù)留鋼筋連接，蓋板嵌入基礎(chǔ)底部的排水墊層中，蓋板中設(shè)有用于連通碎石和排水墊層的豎向排水管，其中排水墊層中設(shè)有與預(yù)制管樁的注漿管連接的外接水平注漿管。
【文檔編號】E02D5/50GK204000851SQ201420403517
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】張?jiān)趪? 彭本波, 陳慶英, 謝艷, 王繼珂, 孫芹, 陳興濤, 孔帆, 孟琳, 丁代博 申請人:冠魯建設(shè)股份有限公司