CN106939598A - 一种螺旋微型桩及其加固临水软土路堤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋微型桩及其加固临水软土路堤的方法，本发明的螺旋微型桩，包括螺旋钢、套管、螺旋头及受力板；所述的套管后端固定安装有受力板，受力板垂直于套管的轴线设置，套管的前端设有螺旋头；所述的螺旋钢置于套管外侧，后端与受力板固定连接；螺旋钢与套管同轴，螺旋钢的直径从后端到前端逐渐减小。本发明的螺旋微型桩在微型桩的基础上增加了螺旋钢，在将螺旋微型桩打入土内后，螺旋钢增大了受力面积，提供足够的承载力，减少桩身和桩周土体的不均匀沉降，而且螺旋钢对桩周土体和环境基本不产生影响，在软土地基中修建公路或者修建环河、环湖时，能够保持原有的水土情况。

Description

一种螺旋微型桩及其加固临水软土路堤的方法

技术领域

本发明涉及一种临水软土路堤的加固设备及方法，具体是涉及一种螺旋微型桩及其加固临水软土路堤的方法。

背景技术

随着经济的快速发展，需要便捷的交通来与之相配，在沿海、沿江地区也不能例外。而且在沿海沿江地区修建风景带也是一个带动本地经济的方式，由此临水软土地基的加固显得尤为重要。而微型桩的概念是在20世纪50年代早期提出来的，当时是为了加固历史性建筑和年代古老的纪念碑等建筑物，需要一种新的、具有小位移、低扰动特点的加固技术，还有能在有限的空间没进行操作。因而具有孔径小，长细比大的特点，而这一特点与土钉和钉型搅拌桩相似。同样对桩周的土地基本不产生附加应力，施工时影响小，它还具有施工相对方便，造价相对廉价的特点。由于微型桩具有以上的特点，他在路基建设中得到了广泛应用。

在软土地基尤其是在软土地基上修建环河、环江、环海公路都会遇到两个问题。问题一：在路堤荷载作用下，由于桩体模量显著大于桩周土体模量，地表桩间的沉降往往大于桩体处的沉降，当这一不均匀沉降达到一定程度的时候会对路面结构和路面稳定产生不利影响。问题二：在修建环河、环江、环海公路时，地下水源丰富，绝大部分情况下，不能进行排水来增加路堤的稳定性，或者减少沉降，因为水源补充快，无法做到隔绝水源，即使做到了也会影响周边环境和周边用水。

软土路基在路桥建设中十分常见，软土路基的处理已经成为公路建设的一个技术难关，对它处理的好坏，直接影响到工程造价和路面的安全，目前处理软土地基的方法有塑料排水法，砂井法，预压法，旋喷桩法等。但是这些方法在处理临水软土路堤的时候，都不能达到既可以少降水，又达到足够承载力的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种结构简单、锚固力大，承载力大，对周围环境影响小的螺旋微型桩及其加固临水软土路堤的方法。

本发明采用的技术方案是：

一种螺旋微型桩，包括螺旋钢、套管、螺旋头及受力板；所述的套管后端固定安装有受力板，受力板垂直于套管的轴线设置，套管的前端设有螺旋头；所述的螺旋钢置于套管外侧，后端与受力板固定连接；螺旋钢与套管同轴，螺旋钢的直径从后端到前端逐渐减小。

上述的螺旋微型桩中，所述的螺旋钢后端的一圈位于同一平面内，构成一个钢圈，螺旋钢的后端上设有支护板。

上述的螺旋微型桩中，所述的螺旋钢后端与受力板平齐，螺旋钢后端和受力板通过多根钢条连接，多根钢条沿圆周方向均匀布置。

上述的螺旋微型桩中，所述的螺旋钢采用含铌钢筋制成，其外表面涂有涂料。

上述的螺旋微型桩中，所述的螺旋钢前端为尖端，后端的钢圈上设有八个等间距，深度为1.5cm，宽度为5cm的凹槽；所述的受力板上有和螺旋钢相对应的八个深度为1.5cm，宽度为5cm的凹槽；钢条安装在钢圈上和受力板上相对应的两凹槽内。

一种利用上述的螺旋微型桩加固临水软土路堤的方法，包括如下步骤：

1) 收集整理临水路堤水源的水位信息，制成表格，找出每年旱涝季节的水位，以及土质的变化情况，给出详细的报告；

2）根据步骤1）提供的报告中的信息，结合交通情况，公路的属性，定出路宽，从而决定螺旋微型桩布置的排数；

3）根据步骤2）和步骤1）计算螺旋微型桩的承载力极限值，预制配套施工工具和套管，同时计算螺旋钢所需承受的承载力，根据步骤2）确定的排数确定的螺旋钢半径，然后进行螺旋钢的预制；

4）根据步骤3）算出的微型桩所需的承载力，决定打桩时混凝土型号和钢筋型号；

5）预制用来连接螺旋钢的箍筋和钢条；

6）平整场地，分层压实，稳定有需要稳定的边坡，依据螺旋微型桩尺寸，安装支护板；

7）准备好水泥，砂，石料，钢筋，做好施工前的准备工作，然后进行测量放样、布设便道，确定打桩位置，在打桩位置进行打桩，先将带有螺旋头的套管钻到制定深度，然后在套管中放置钢筋，灌注混凝土，震动并取出套管；然后进行受力板的施工；

8）将螺旋钢打入设计深度，安装钢条，用螺丝钉固定；

9）将相邻的螺旋微型桩的螺旋钢之间用箍筋连接；

10）在打桩结束后，进行路堤填土，下封层压实，基层压实；达到强度要求后，扎钢筋网，进行路面的铺置。

上述的利用螺旋微型桩加固临水软土路堤的方法中，步骤1）中的报告应该包括：每年的平均水位变化曲线，最高水位变化曲线，最低水位变化曲线，土在不同季节的含水量和承载力变化曲线，并给出修建路堤时应该注意的事项。

上述的利用螺旋微型桩加固临水软土路堤的方法中，步骤6）中螺旋钢打入过程中，螺旋钢支撑在支护板上，以便顺利打入土中。

上述的利用螺旋微型桩加固临水软土路堤的方法中，步骤9）中，在相邻两排螺旋微型桩之间的间隙中，打入微型桩。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明的螺旋微型桩结构简单，操作方便，成本低；本发明的螺旋微型桩在微型桩的基础上增加了螺旋钢，在将螺旋微型桩打入土内后，螺旋钢增大了受力面积，提供足够的承载力，减少桩身和桩周土体的不均匀沉降，而且螺旋钢对桩周土体和环境基本不产生影响，在软土地基中修建公路或者修建环河、环湖时，能够保持原有的水土情况。

2）本发明的在加固临水软土路堤的方法，将螺旋微型桩打入土中，采取紧密布置后，一方面增大了受力面积，增加了路堤的整体性，减少桩身和桩周土体的不均匀沉降，另一方面，对桩周土体和环境基本不产生影响，可以在软土地基中修建公路或者修建环河、环湖、环江公路时既保持可以减少降水，少动土，又达到足够承载力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图和钢条连接处详图。

图3是图2中I处的放大图。

图4是图2中Ⅱ处的放大图。

图5为本发明的螺旋钢的结构示意图。

图6为本发明的螺旋头和钢筋前端尖端的结构示意图。

图7为本发明的螺旋微型桩用于加固临水软土路堤时螺旋微型桩的平面布置示意图。

图8为本发明的螺旋微型桩用于加固临水软土路堤时路堤的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1-6所示，本发明包括支护板1、受力板2、螺旋钢3、套管4、螺旋头5及八个钢条6。所述的套管4的后端固定安装有受力板2，受力板2垂直于套管4的轴线设置，受力板2用来承受路堤传给套管4的载荷，并通过与之相连的钢条6，将载荷分散到螺旋钢3上面。套管4的前端设有螺旋头5。

所述的螺旋钢3从后端到前端直径逐渐减小，螺旋钢3的后端一圈位于同一平面内，构成一个钢圈；螺旋钢3的前端为尖端，便于螺旋钢3打入土里。为了方便螺旋钢3更好的打入土里面，螺旋钢3的后端还设有可拆卸和重复利用的支护板1。螺旋钢3后端的钢圈与受力板2平齐，钢圈上沿圆周方向均匀布置有八个深1.5cm，宽度为5cm的凹槽，所述的受力板2上相对应的设有八个深1.5cm，宽度为5cm的凹槽，钢圈与受力板2通过八个钢条6连接，钢条6的两端分别置于钢圈上和受力板2上相对应的两凹槽内。

如图7、8所示，一种利用上述的螺旋微型桩加固临水软土路堤的方法，包括如下步骤：

1) 收集整理临水路堤水源四十年的水位信息，制成表格，找出每年旱涝季节的水位，以及土质的变化情况，给出详细的报告。报告应该包括：每年的平均水位变化曲线，最高水位变化曲线，最低水位变化曲线，土在不同季节的含水量和承载力变化曲线，并给出修建路堤时应该注意的相关建议；

2）根据步骤1）提供的报告中的信息，结合本地的交通情况，公路的属性，定出路宽，从而决定采用几排螺旋微型桩密集布置合适；

3）根据步骤2）和步骤1）计算螺旋微型桩的承载力极限值，预制配套施工工具和套管，同时计算螺旋钢3所需承受的承载力，根据步骤2）确定的排数确定的螺旋钢3的半径，然后通过含铌钢筋预制螺旋钢3；

4）根据步骤3）算出的螺旋微型桩所需的承载力，确定打桩时混凝土型号和钢筋型号；

5）预制用来连接螺旋钢3的箍筋和钢条6，箍筋和钢条6用以增加稳定性；

6）平整场地，分层压实，稳定有需要稳定的边坡，依据螺旋微型桩的尺寸，安装支护板1；

7）预先准备好水泥，砂，石料，钢筋，做好施工前的准备工作，再进行测量放样、布设便道，确定打桩位置，并在打桩位置进行打桩，先将带有螺旋头5的套管4钻到制定深度，在套管内放置钢筋，灌注混凝土，震动并取出套管4，然后进行受力板2的施工，并在受力板2上设置和螺旋钢3后端的凹槽相对应的凹槽。

8）将螺旋钢3打入设计深度，结束后，安装钢条6，用螺丝钉固定。

9）将相邻的螺旋微型桩的螺旋钢3通过箍筋连接，在相邻的两排螺旋微型桩的螺旋钢3之间的间隙中，打入微型桩。

10）打桩结束后，进行路堤填土，下封层压实，基层压实，达到强度等相关规范要求后，扎钢筋网，进行路面的铺置。

Claims (9)

1.一种螺旋微型桩，其特征是：包括螺旋钢、套管、螺旋头及受力板；所述的套管后端固定安装有受力板，受力板垂直于套管的轴线设置，套管的前端设有螺旋头；所述的螺旋钢置于套管外侧，后端与受力板固定连接；螺旋钢与套管同轴，螺旋钢的直径从后端到前端逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的螺旋微型桩，其特征是：所述的螺旋钢后端的一圈位于同一平面内，构成一个钢圈，螺旋钢的后端上设有支护板。

3.根据权利要求1所述的螺旋微型桩，其特征是：所述的螺旋钢后端与受力板平齐，螺旋钢后端和受力板通过多根钢条连接，多根钢条沿圆周方向均匀布置。

4.根据权利要求1所述的螺旋微型桩，其特征是：所述的螺旋钢采用含铌钢筋制成，其外表面涂有涂料。

5.根据权利要求1所述的螺旋微型桩，其特征是：所述的螺旋钢前端为尖端，后端的钢圈上设有八个等间距，深度为1.5cm，宽度为5cm的凹槽；所述的受力板上有和螺旋钢相对应的八个深度为1.5cm，宽度为5cm的凹槽；钢条安装在钢圈上和受力板上相对应的两凹槽内。

6.一种利用权利要求1-6中任一权利要求所述的螺旋微型桩加固临水软土路堤的方法，包括如下步骤：

1) 收集整理临水路堤水源的水位信息，制成表格，找出每年旱涝季节的水位，以及土质的变化情况，给出详细的报告；

2）根据步骤1）提供的报告中的信息，结合交通情况，公路的属性，定出路宽，从而决定螺旋微型桩布置的排数；

3）根据步骤2）和步骤1）计算螺旋微型桩的承载力极限值，预制配套施工工具和套管，同时计算螺旋钢所需承受的承载力，根据步骤2）确定的排数确定的螺旋钢半径，然后进行螺旋钢的预制；

4）根据步骤3）算出的微型桩所需的承载力，决定打桩时混凝土型号和钢筋型号；

5）预制用来连接螺旋钢的箍筋和钢条；

6）平整场地，分层压实，稳定有需要稳定的边坡，依据螺旋微型桩尺寸，安装支护板；

7）准备好水泥，砂，石料，钢筋，做好施工前的准备工作，然后进行测量放样、布设便道，确定打桩位置，在打桩位置进行打桩，先将带有螺旋头的套管钻到制定深度，然后在套管中放置钢筋，灌注混凝土，震动并取出套管；然后进行受力板的施工；

8）将螺旋钢打入设计深度，安装钢条，用螺丝钉固定；

9）将相邻的螺旋微型桩的螺旋钢之间用箍筋连接；

10）在打桩结束后，进行路堤填土，下封层压实，基层压实；达到强度要求后，扎钢筋网，进行路面的铺置。

7.根据权利要求6所述的利用螺旋微型桩加固临水软土路堤的方法，步骤1）中的报告应该包括：每年的平均水位变化曲线，最高水位变化曲线，最低水位变化曲线，土在不同季节的含水量和承载力变化曲线，并给出修建路堤时应该注意的事项。

8.根据权利要求6所述的利用螺旋微型桩加固临水软土路堤的方法，步骤6）中螺旋钢打入过程中，螺旋钢支撑在支护板上，以便顺利打入土中。

9.根据权利要求6所述的利用螺旋微型桩加固临水软土路堤的方法，步骤9）中，在相邻两排螺旋微型桩之间的间隙中，打入微型桩。