CN111119162B - 一种排水式地基处理桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排水式地基处理桩，属于建筑地基领域，一种排水式地基处理桩，通过限位截水网的设置，可以对渗入本处理桩内的水引导至导水夹层内被聚集，有效降低水对本处理桩的影响范围，同时导水夹层一方面可以吸收水分实现水分的聚集，另一方面通过匀化导水棒，可以将外包裹吸水层吸收的部分水分均匀的导入到内嵌膨胀吸水层内部，加速内嵌膨胀吸水层膨胀，同时配合内纤维网和外纤维网的作用，内嵌膨胀吸水层会对外包裹吸水层产生挤压力，进而达到将聚集在外包裹吸水层处的水可以通过隐性排水块处排出，相比较现有技术，不存在中空的排水通道，可以有效保证本处理桩的强度，同时达到排水的效果，有效保证本处理桩的使用寿命。

Description

一种排水式地基处理桩

技术领域

本发明涉及建筑地基领域，更具体地说，涉及一种排水式地基处理桩。

背景技术

地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基(复合地基）两类。天然地基是不需要人加固的天然土层。人工地基需要人加固处理，常见有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等。

现有桩基技术规范指出，在处理深厚软弱土场地，需大片密集地布桩且采用的具有挤土效应的施工方式时，应采用有效的消减超孔压和挤土效应的措施，可设置袋装砂井或塑料排水板，但这种措施是一种由浅入深的处理方法，所附加的应力随着传递深度呈指数倍减弱，因此这种固结排水处理的深度有限，且这种措施费时费钱，使用还受到很大的限制。

现有的地基处理桩，为了保证地基内的排水性，通常会沿桩体轴线方向设贯穿整个桩身的排水通道，以达到排水效果，但此种方法对桩身承载力性能具有一定损伤，尤其是贯穿整个桩身的排水通道的设置，减少了桩端承载面积，一方面导致整个处理桩的强度变差，另一方面由于水在进入到处理桩内后，由于水的渗透性，导致整个处理桩均受到水的影响，导致处理装整体的强度受到影响，导致使用寿命变低。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种排水式地基处理桩，它通过纤维截水网的设置，可以对渗入本处理桩内的水引导至导水夹层内被聚集，有效降低水对本处理桩的影响范围，同时导水夹层一方面可以吸收水分实现水分的聚集，另一方面通过匀化导水棒，可以将外包裹吸水层吸收的部分水分均匀的导入到内嵌膨胀吸水层内部，加速内嵌膨胀吸水层膨胀，同时配合内纤维网和外纤维网的作用，内嵌膨胀吸水层会对外包裹吸水层产生挤压力，进而达到将聚集在外包裹吸水层处的水可以通过隐性排水块处排出，相比较现有技术，不存在中空的排水通道，可以有效保证本处理桩的强度，同时达到排水的效果，有效保证本处理桩的使用寿命。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种排水式地基处理桩，包括内预制混凝土层，所述内预制混凝土层外端包裹有隔水层，所述隔水层外表面浇筑有外现浇混凝土层，所述外现浇混凝土层内端嵌设有纤维截水网，所述纤维截水网包括相互编织的内纤维网和外纤维网，所述内纤维网位于靠近内预制混凝土层的一侧，所述外纤维网位于远离内预制混凝土层的一侧，所述内纤维网和外纤维网交叠的部分之间形成聚水空隙，所述聚水空隙内部填充有导水夹层，所述外现浇混凝土层外端开凿有多个均匀分布的排水孔，所述排水孔内部填充有隐性排水块，多个所述排水孔分别位于聚水空隙下方并与其相通，通过纤维截水网的设置，可以对渗入本处理桩内的水引导至导水夹层内被聚集，有效降低水对本处理桩的影响范围，同时导水夹层一方面可以吸收水分实现水分的聚集，另一方面通过匀化导水棒，可以将外包裹吸水层吸收的部分水分均匀的导入到内嵌膨胀吸水层内部，加速内嵌膨胀吸水层膨胀，同时配合内纤维网和外纤维网的作用，内嵌膨胀吸水层会对外包裹吸水层产生挤压力，进而达到将聚集在外包裹吸水层处的水可以通过隐性排水块处排出，相比较现有技术，不存在中空的排水通道，可以有效保证本处理桩的强度，同时达到排水的效果，有效保证本处理桩的使用寿命。

进一步的，所述隐性排水块是由粒径不同的砂石浇封而成，所述隐性排水块内部开凿有内引水槽，不同粒径的砂石浇筑时，既能有效保证隐性排水块的强度，使其不易受力损坏，同时又可以有效保证隐性排水块内部存在空隙，这些空隙会成为隐性的排水通道，从而既可以达到排水的效果，又不会对桩身整体的强度造成大的影响，有效保证本处理桩的使用寿命。

进一步的，所述内纤维网位于聚水空隙下方的部分固定连接有导水锥，所述导水锥与内引水槽相匹配，内引水槽便于临时储蓄从导水夹层内下流的水分，同时其向外倾斜的形状，便于对水分向外下方引导，提高排水效率。

进一步的，所述内纤维网远离内预制混凝土层的一端固定连接有多个导水线，多个所述导水线远离内纤维网的一端与隐性排水块贯穿外现浇混凝土层并与隐性排水块相连，导水线具有引流的效果，导水夹层内向下流的水分可以直接沿着导水锥向内引水槽内滴落，进而有效降低水分在隐性排水块内向外排出时经过的路径，进而有效加快排水效率。

进一步的，所述导水夹层包括外包裹吸水层和内嵌膨胀吸水层，所述外包裹吸水层包裹在内嵌膨胀吸水层外部。

进一步的，所述外包裹吸水层由吸水材质制成，所述内嵌膨胀吸水层为遇水膨胀橡胶制成，外包裹吸水层用作吸水，从而将渗入本处理桩内的水分向导水夹层处渗透被聚集，有效缩小渗进内部水的影响面积，同时内嵌膨胀吸水层吸收到外包裹吸水层内的水后会膨胀，在内纤维网和外纤维网的限制作用下，外包裹吸水层的水会被挤出，并在重力作用下向下沿着导水线和导水锥向隐性排水块内移动，进而达到向外排水的效果。

进一步的，所述外包裹吸水层和内嵌膨胀吸水层之间插设有多个均匀分布的匀化导水棒，位于所述内嵌膨胀吸水层两侧的多个匀化导水棒相间分布，通过匀化导水棒可以加速外包裹吸水层内吸收的水分向内嵌膨胀吸水层内渗透，进而加速内嵌膨胀吸水层的膨胀，从而有效提高内嵌膨胀吸水层对于外包裹吸水层的挤压作用，实现加速排水的效果，提高本处理桩内水分的流动，降低水在其内部的聚集的时间。

进一步的，所述匀化导水棒包括横向导水杆以及连接在横向导水杆外端的多个周向导水丝，多个所述周向导水丝均位于内嵌膨胀吸水层内，通过多个周向导水丝可以直接将外包裹吸水层内吸收的水分导入到内嵌膨胀吸水层内部，且能使得内嵌膨胀吸水层内部更加均匀的吸收水，进而加速内嵌膨胀吸水层的吸水速度，加快内嵌膨胀吸水层膨胀，使得内嵌膨胀吸水层对于外包裹吸水层的挤压效果更快更好，使得排水速度更快。

进一步的，所述内纤维网和外纤维网均由超高吸水纤维制成，有效提高对渗进本处理桩内部的水分的引导作用，使得水分向内纤维网和外纤维网处聚集，进而提高导水夹层的吸水效果和速率，有效缩小渗入本处理桩内水的影响面积，进而降低水对本处理桩强度的影响。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过纤维截水网的设置，可以对渗入本处理桩内的水引导至导水夹层内被聚集，有效降低水对本处理桩的影响范围，同时导水夹层一方面可以吸收水分实现水分的聚集，另一方面通过匀化导水棒，可以将外包裹吸水层吸收的部分水分均匀的导入到内嵌膨胀吸水层内部，加速内嵌膨胀吸水层膨胀，同时配合内纤维网和外纤维网的作用，内嵌膨胀吸水层会对外包裹吸水层产生挤压力，进而达到将聚集在外包裹吸水层处的水可以通过隐性排水块处排出，相比较现有技术，不存在中空的排水通道，可以有效保证本处理桩的强度，同时达到排水的效果，有效保证本处理桩的使用寿命。

（2）隐性排水块是由粒径不同的砂石浇封而成，隐性排水块内部开凿有内引水槽，不同粒径的砂石浇筑时，既能有效保证隐性排水块的强度，使其不易受力损坏，同时又可以有效保证隐性排水块内部存在空隙，这些空隙会成为隐性的排水通道，从而既可以达到排水的效果，又不会对桩身整体的强度造成大的影响，有效保证本处理桩的使用寿命。

（3）内纤维网位于聚水空隙下方的部分固定连接有导水锥，导水锥与内引水槽相匹配，内引水槽便于临时储蓄从导水夹层内下流的水分，同时其向外倾斜的形状，便于对水分向外下方引导，提高排水效率。

（4）内纤维网远离内预制混凝土层的一端固定连接有多个导水线，多个导水线远离内纤维网的一端与隐性排水块贯穿外现浇混凝土层并与隐性排水块相连，导水线具有引流的效果，导水夹层内向下流的水分可以直接沿着导水锥向内引水槽内滴落，进而有效降低水分在隐性排水块内向外排出时经过的路径，进而有效加快排水效率。

（5）导水夹层包括外包裹吸水层和内嵌膨胀吸水层，外包裹吸水层包裹在内嵌膨胀吸水层外部。

（6）外包裹吸水层由吸水材质制成，内嵌膨胀吸水层为遇水膨胀橡胶制成，外包裹吸水层用作吸水，从而将渗入本处理桩内的水分向导水夹层处渗透被聚集，有效缩小渗进内部水的影响面积，同时内嵌膨胀吸水层吸收到外包裹吸水层内的水后会膨胀，在内纤维网和外纤维网的限制作用下，外包裹吸水层的水会被挤出，并在重力作用下向下沿着导水线和导水锥向隐性排水块内移动，进而达到向外排水的效果。

（7）外包裹吸水层和内嵌膨胀吸水层之间插设有多个均匀分布的匀化导水棒，位于内嵌膨胀吸水层两侧的多个匀化导水棒相间分布，通过匀化导水棒可以加速外包裹吸水层内吸收的水分向内嵌膨胀吸水层内渗透，进而加速内嵌膨胀吸水层的膨胀，从而有效提高内嵌膨胀吸水层对于外包裹吸水层的挤压作用，实现加速排水的效果，提高本处理桩内水分的流动，降低水在其内部的聚集的时间。

（8）匀化导水棒包括横向导水杆以及连接在横向导水杆外端的多个周向导水丝，多个周向导水丝均位于内嵌膨胀吸水层内，通过多个周向导水丝可以直接将外包裹吸水层内吸收的水分导入到内嵌膨胀吸水层内部，且能使得内嵌膨胀吸水层内部更加均匀的吸收水，进而加速内嵌膨胀吸水层的吸水速度，加快内嵌膨胀吸水层膨胀，使得内嵌膨胀吸水层对于外包裹吸水层的挤压效果更快更好，使得排水速度更快。

（9）内纤维网和外纤维网均由超高吸水纤维制成，有效提高对渗进本处理桩内部的水分的引导作用，使得水分向内纤维网和外纤维网处聚集，进而提高导水夹层的吸水效果和速率，有效缩小渗入本处理桩内水的影响面积，进而降低水对本处理桩强度的影响。

附图说明

图1为本发明的正面的结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为本发明的导水夹层处的结构示意图；

图4为本发明的匀化导水棒的结构示意图。

图中标号说明：

11内预制混凝土层、12外现浇混凝土层、13隔水层、2隐性排水块、32导水锥、31内引水槽、4导水线、51内纤维网、52外纤维网、6外包裹吸水层、7内嵌膨胀吸水层、8匀化导水棒、81横向导水杆、82周向导水丝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种排水式地基处理桩，包括内预制混凝土层11，内预制混凝土层11外端包裹有隔水层13，隔水层13外表面浇筑有外现浇混凝土层12，外现浇混凝土层12内端嵌设有纤维截水网，纤维截水网包括相互编织的内纤维网51和外纤维网52，内纤维网51位于靠近内预制混凝土层11的一侧，外纤维网52位于远离内预制混凝土层11的一侧，内纤维网51和外纤维网52交叠的部分之间形成聚水空隙，聚水空隙内部填充有导水夹层，内纤维网51和外纤维网52均由超高吸水纤维制成，有效提高对渗进本处理桩内部的水分的引导作用，使得水分向内纤维网51和外纤维网52处聚集，进而提高导水夹层的吸水效果和速率，有效缩小渗入本处理桩内水的影响面积，进而降低水对本处理桩强度的影响。

请参阅图2，外现浇混凝土层12外端开凿有多个均匀分布的排水孔，排水孔内部填充有隐性排水块2，多个排水孔分别位于聚水空隙下方并与其相通，隐性排水块2是由粒径不同的砂石浇封而成，隐性排水块2内部开凿有内引水槽31，不同粒径的砂石浇筑时，既能有效保证隐性排水块2的强度，使其不易受力损坏，同时又可以有效保证隐性排水块2内部存在空隙，这些空隙会成为隐性的排水通道，从而既可以达到排水的效果，又不会对桩身整体的强度造成大的影响，有效保证本处理桩的使用寿命，内纤维网51位于聚水空隙下方的部分固定连接有导水锥32，导水锥32与内引水槽31相匹配，内引水槽31便于临时储蓄从导水夹层内下流的水分，同时其向外倾斜的形状，便于对水分向外下方引导，提高排水效率，内纤维网51远离内预制混凝土层11的一端固定连接有多个导水线4，多个导水线4远离内纤维网51的一端与隐性排水块2贯穿外现浇混凝土层12并与隐性排水块2相连，导水线4具有引流的效果，导水夹层内向下流的水分可以直接沿着导水锥32向内引水槽31内滴落，进而有效降低水分在隐性排水块2内向外排出时经过的路径，进而有效加快排水效率。

请参阅图3，导水夹层包括外包裹吸水层6和内嵌膨胀吸水层7，外包裹吸水层6包裹在内嵌膨胀吸水层7外部，外包裹吸水层6由吸水材质制成，内嵌膨胀吸水层7为遇水膨胀橡胶制成，外包裹吸水层6用作吸水，从而将渗入本处理桩内的水分向导水夹层处渗透被聚集，有效缩小渗进内部水的影响面积，同时内嵌膨胀吸水层7吸收到外包裹吸水层6内的水后会膨胀，在内纤维网51和外纤维网52的限制作用下，外包裹吸水层6的水会被挤出，并在重力作用下向下沿着导水线4和导水锥32向隐性排水块2内移动，进而达到向外排水的效果；

外包裹吸水层6和内嵌膨胀吸水层7之间插设有多个均匀分布的匀化导水棒8，位于内嵌膨胀吸水层7两侧的多个匀化导水棒8相间分布，通过匀化导水棒8可以加速外包裹吸水层6内吸收的水分向内嵌膨胀吸水层7内渗透，进而加速内嵌膨胀吸水层7的膨胀，从而有效提高内嵌膨胀吸水层7对于外包裹吸水层6的挤压作用，实现加速排水的效果，提高本处理桩内水分的流动，降低水在其内部的聚集的时间，请参阅图4，匀化导水棒8包括横向导水杆81以及连接在横向导水杆81外端的多个周向导水丝82，多个周向导水丝82均位于内嵌膨胀吸水层7内，通过多个周向导水丝82可以直接将外包裹吸水层6内吸收的水分导入到内嵌膨胀吸水层7内部，且能使得内嵌膨胀吸水层7内部更加均匀的吸收水，进而加速内嵌膨胀吸水层7的吸水速度，加快内嵌膨胀吸水层7膨胀，使得内嵌膨胀吸水层7对于外包裹吸水层6的挤压效果更快更好，使得排水速度更快。

通过纤维截水网的设置，可以对渗入本处理桩内的水起到引导作用，使得渗入的水被聚集在导水夹层内，有效降低水对本处理桩的影响范围，同时导水夹层一方面可以吸收水分实现水分的聚集，另一方面通过匀化导水棒8，可以将外包裹吸水层6吸收的部分水分均匀的导入到内嵌膨胀吸水层7内部，加速内嵌膨胀吸水层7膨胀，同时配合内纤维网51和外纤维网52的作用，内嵌膨胀吸水层7会对外包裹吸水层6产生挤压力，进而达到将聚集在外包裹吸水层6处的水可以通过隐性排水块2处排出，相比较现有技术，不存在中空的排水通道，可以有效保证隐性排水块2的强度，同时达到排水的效果，有效保证本处理桩的使用寿命。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种排水式地基处理桩，包括内预制混凝土层（11），其特征在于：所述内预制混凝土层（11）外端包裹有隔水层（13），所述隔水层（13）外表面浇筑有外现浇混凝土层（12），所述外现浇混凝土层（12）内端嵌设有纤维截水网，所述纤维截水网包括相互编织的内纤维网（51）和外纤维网（52），所述内纤维网（51）位于靠近内预制混凝土层（11）的一侧，所述外纤维网（52）位于远离内预制混凝土层（11）的一侧，所述内纤维网（51）和外纤维网（52）交叠的部分之间形成聚水空隙，所述聚水空隙内部填充有导水夹层，所述外现浇混凝土层（12）外端开凿有多个均匀分布的排水孔，所述排水孔内部填充有隐性排水块（2），多个所述排水孔分别位于聚水空隙下方并与其相通。

2.根据权利要求1所述的一种排水式地基处理桩，其特征在于：所述隐性排水块（2）是由粒径不同的砂石浇封而成，所述隐性排水块（2）内部开凿有内引水槽（31）。

3.根据权利要求2所述的一种排水式地基处理桩，其特征在于：所述内纤维网（51）位于聚水空隙下方的部分固定连接有导水锥（32），所述导水锥（32）与内引水槽（31）相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种排水式地基处理桩，其特征在于：所述内纤维网（51）远离内预制混凝土层（11）的一端固定连接有多个导水线（4），多个所述导水线（4）远离内纤维网（51）的一端与隐性排水块（2）贯穿外现浇混凝土层（12）并与隐性排水块（2）相连。

5.根据权利要求1所述的一种排水式地基处理桩，其特征在于：所述导水夹层包括外包裹吸水层（6）和内嵌膨胀吸水层（7），所述外包裹吸水层（6）包裹在内嵌膨胀吸水层（7）外部。

6.根据权利要求5所述的一种排水式地基处理桩，其特征在于：所述外包裹吸水层（6）由吸水材质制成，所述内嵌膨胀吸水层（7）为遇水膨胀橡胶制成。

7.根据权利要求6所述的一种排水式地基处理桩，其特征在于：所述外包裹吸水层（6）和内嵌膨胀吸水层（7）之间插设有多个均匀分布的匀化导水棒（8），位于所述内嵌膨胀吸水层（7）两侧的多个匀化导水棒（8）相间分布。

8.根据权利要求7所述的一种排水式地基处理桩，其特征在于：所述匀化导水棒（8）包括横向导水杆（81）以及连接在横向导水杆（81）外端的多个周向导水丝（82），多个所述周向导水丝（82）均位于内嵌膨胀吸水层（7）内。

9.根据权利要求1所述的一种排水式地基处理桩，其特征在于：所述内纤维网（51）和外纤维网（52）均由超高吸水纤维制成。

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