CN108978630A - 一种带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置及施工方法 - Google Patents

一种带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置及施工方法，该装置包括复合桩本体，复合桩本体包括：刚性管材，刚性管材的底部密封，且刚性管材的下部侧壁上设有多个通孔；骨料层，填充在刚性管材的外表面。本发明可有效实现土体排水固结和复合桩加固的综合施工；复合桩在前期可作为排水固结通道，后期可作为注浆加固体，一桩两用，有很好的经济性，且施工较为简单。

Description

一种带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置及施工方法
技术领域
本发明涉及复合桩技术领域，尤其涉及一种带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置及施工方法。
背景技术
在岩土工程和环境工程中，常采用碎石桩对软弱地基进行加固处理，通过碎石桩与原土层形成的复合地基来共同承担上部的结构荷载。另一方面，排水固结法也是岩土工程和环境工程中较为常见的方法，其原理是在外部压力的作用下，通过排水通道排出土体内的水分，加速土体固结，从而达到提高土体强度的目的。在工程运用中，上述两种地基处理、加固方法分别实施，效能低下，工程造价高。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种加固效果好、施工效率高、造价低的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置及施工方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明提供的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置，包括复合桩本体，所述复合桩本体包括：
刚性管材，所述刚性管材的底部密封，且所述刚性管材的下部侧壁上设有多个通孔；
骨料层，填充在所述刚性管材的外表面；
进一步地，所述刚性管材包括钢管、铜管、锌管、塑料管或PVC管。
进一步地，所述骨料层包括碎石、砂石及其他滤料或骨料。
进一步地，所述刚性管材的顶部连接有闷头。
进一步地，还包括抽水注浆管和真空管，所述抽水注浆管一端穿过所述闷头后伸入到所述刚性管材中，其另一端与注浆泵或抽水泵相连接，所述真空管的一端穿过所述闷头后伸入到所述刚性管材中，其另一端与真空泵相连接。
进一步地，所述骨料层采用分层压实，每层的高度均小于1.5m，密实度均大于90％。
进一步地，所述刚性管材的侧壁通孔外表面设有多个角钢倒刺。
进一步地，所述刚性管材的内部填充有骨料。
本发明提供的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的施工方法，其包括以下步骤：
S1、将刚性管材施工至预定标高，刚性管材外壁与土体之间填充骨料层，周边土体中水分通过骨料层及刚性管材上预留通孔汇入刚性管材中；
S2、将汇入刚性管材中的水不断排除，使复合桩本体的桩周土体排水固结达到预设效果；
S3、排水固结完成后，在所述刚性管材的内部填充骨料并分层振捣密实；
S4、对刚性管材内部及周围骨料进行注浆。
进一步地，所述步骤S4之后还包括步骤：
S5、对已完成注浆的复合桩本体进行养护，养护期大于28天。
进一步地，所述刚性管材的直径大于200mm，壁厚大于4mm。
进一步地，所述刚性管材施工至土体中的方法，包括预成孔法沉桩、振动法沉桩或锤击法沉桩。
进一步地，所述钢管底部封闭，刚性管材的侧壁上设有若干通孔，所述通孔分布在所述刚性管材顶部以下2.5m至刚性管材底部的范围内，所述通孔外的管壁上设有倒刺保护。
本发明的有益效果在于：
1)、可有效实现土体排水固结和复合桩加固的综合施工；
2)、充分利用复合桩渗透性能好的特点，利用复合桩作为排水通道，工程成本低，施工效率高；
3)、复合桩在前期可作为排水固结通道，后期可作为注浆加固体，一桩两用，有很好的经济性，且施工较为简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的结构示意图；
图2是本发明的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的另一种结构示意图；
图3是本发明的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的倒刺的安装位置图；
图4是本发明的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的施工方法的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1-3所示，本发明的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置，包括复合桩本体1，复合桩本体1包括：
刚性管材2，刚性管材2的底部密封，且刚性管材2的下部侧壁上设有多个通孔3；本发明中，刚性管材2的材料可包括并不限于以下材料：钢管、铜管、塑料管、PVC管等替代。
骨料层5，填充在刚性管材2的外表面及刚性管材2内；骨料层5的制作材料为有一定强度的透水材料，其制作材料包括并不限于碎石、砂石及其他滤料、骨料。骨料层5的高度一般为复合桩的高度。
本发明的刚性管材2的顶部连接有闷头4，本发明还包括抽水注浆管6和真空管7，所述抽水注浆管6一端穿过所述闷头4后伸入到所述刚性管材2中，其另一端位于与注浆泵或抽水泵相连接，所述真空管7的一端穿过所述闷头4后伸入到所述刚性管材2中，其另一端与真空泵相连接。
本发明中，骨料层5采用分层压实，每层的高度均小于1.5m，密实度均大于90％。
较佳地，刚性管材2的下部外表面还设有多个角钢倒刺8。角钢倒刺8不仅可以扩大刚性管材2与骨料层5的接触面积，防止刚性管材2的倾斜和旋转，而且还可以避免骨料层5堵塞通孔3。而在注浆加固时，刚性管材2的内部填充骨料，使刚性管材2能融合到复合桩中，作为注浆加固体。
较佳地，位于刚性管材2外侧的骨料层5的上段可设置隔水材料9，从而保证本装置的真空效果，加快周边土体的排水固结速度，从而提高施工速度和施工效果。隔水材料9可以为粘性土或其他有良好隔水效果的材料。
参阅图4所示，本发明的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的施工方法，包括以下步骤：
S1、将刚性管材2施工至预定标高，刚性管材2外壁与土体之间填充骨料。周边土体中水分通过骨料层5及刚性管材2上预留通孔3汇入刚性管材中；
S2、将汇入刚性管材2中的水不断排除，使复合桩本体的桩周土体排水固结达到预设效果；
S3、排水固结完成后，在所述刚性管材1的内部填充骨料并分层振捣密实；
S4、对刚性管材2内部及周围骨料层5进行注浆。
优选地，步骤S4之后还包括步骤：
S5、对已完成注浆的复合桩本体进行养护，养护期大于28天。
本发明中，刚性管材2的直径大于200mm，壁厚大于4mm。
综上所述，本发明的优点在于：
1)、可有效实现土体排水固结和复合桩加固的综合施工；
2)、充分利用复合桩渗透性能好的特点，利用复合桩作为排水通道，工程成本低，施工效率高；
3)、复合桩在前期可作为排水固结通道，后期可作为注浆加固体，一桩两用，有很好的经济性，且施工较为简单。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置，包括复合桩本体，其特征在于，所述复合桩本体包括：
刚性管材，所述刚性管材的底部密封，且所述刚性管材的下部侧壁上设有多个通孔；
骨料层，填充在所述刚性管材的外表面。
2.如权利要求1所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置，其特征在于，所述刚性管材包括钢管、铜管、锌管、塑料管或PVC管。
3.如权利要求1所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置，其特征在于，所述骨料层包括碎石、砂石及其他滤料或骨料。
4.如权利要求1所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置，其特征在于，所述刚性管材的顶部连接有闷头。
5.如权利要求4所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置，其特征在于，还包括抽水注浆管和真空管，所述抽水注浆管一端穿过所述闷头后伸入到所述刚性管材中，其另一端与注浆泵或抽水泵相连接，所述真空管的一端穿过所述闷头后伸入到所述刚性管材中，其另一端与真空泵相连接。
6.如权利要求3所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置，其特征在于，所述骨料层采用分层压实，每层的高度均小于1.5m，密实度均大于90％。
7.如权利要求6所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置，其特征在于，所述刚性管材的侧壁通孔外表面设有多个角钢倒刺。
8.如权利要求7所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置，其特征在于，所述刚性管材的内部填充有骨料。
9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将刚性管材施工至预定标高，刚性管材外壁与土体之间填充骨料层，周边土体中水分通过骨料层及刚性管材上预留通孔汇入刚性管材中；
S2、将汇入刚性管材中的水不断排除，使复合桩本体的桩周土体排水固结达到预设效果；
S3、排水固结完成后，在所述刚性管材的内部填充骨料并分层振捣密实；
S4、对刚性管材内部及周围骨料进行注浆。
10.如权利要求9所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的施工方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括步骤：
S5、对已完成注浆的复合桩本体进行养护，养护期大于28天。
11.如权利要求9所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的施工方法，其特征在于，所述刚性管材的直径大于200mm，壁厚大于4mm。
12.如权利要求9所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的施工方法，其特征在于，所述刚性管材施工至土体中的方法，包括预成孔法沉桩、振动法沉桩或锤击法沉桩。
13.如权利要求9所述的带刚性管材的抽水注浆两用复合桩装置的施工方法，其特征在于，所述钢管底部封闭，刚性管材的侧壁上设有若干通孔，所述通孔分布在所述刚性管材顶部以下2.5m至刚性管材底部的范围内，所述通孔外的管壁上设有倒刺保护。
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