CN112482354A - 用于软土地基处理的预制管桩及软土地基处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于软土地基处理的预制管桩及软土地基处理装置，用于软土地基处理的预制管桩包括桩本体，桩本体设有第一管腔，第一管腔沿桩本体的长度方向开设，桩本体的外侧形成有容纳槽，容纳槽用于安装排水件，容纳槽沿桩本体的长度方向开设，且容纳槽设有至少两个，相邻的容纳槽之间呈间隔设置。软土地基处理装置包括前述的用于软土地基处理的预制管桩。施工时，将排水件安装在桩本体的容纳槽内，随着桩本体一起打入软土地基中，在桩本体发挥承载作用的同时，排水件同时起到对桩本体周边土体的排水作用，从而解决了先排水后打桩的施工周期长的问题，缩短了整个的施工周期，加快了施工进度，并同时降低了工程造价。

Description

用于软土地基处理的预制管桩及软土地基处理装置

技术领域

本发明涉及软土地基的排水处理技术领域，特别是涉及一种用于软土地基处理的预制管桩及软土地基处理装置。

背景技术

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的，具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低等特性的细粒土。天然的软土地基力学特性较差，通常无法满足工程建设的需要。因此，在软土地基上修筑建筑物之前，首先需要对软土地基进行处理，常见的处理方法包括排水固结法和管桩刚性复合地基法两种。

预制管桩具有强度高、造价低、质量可控、施工速度快等优点，近年来在软土地基处理中得到了十分广泛的应用。然而，在软土地基处理过程中，预制管桩的施工通常安排在地基固结排水完成之后，因此，导致预制管桩的进场时间较晚，地基处理的周期较长，使得施工周期漫长，拖延施工进度。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于软土地基处理的预制管桩及软土地基处理装置；该用于软土地基处理的预制管桩能够用于软土地基处理，以缩短整个的施工周期，加快施工进度；该软土地基处理装置包括前述的用于软土地基处理的预制管桩，缩短整个的施工周期，加快施工进度。

其技术方案如下：

一个实施例提供了一种用于软土地基处理的预制管桩，包括桩本体，所述桩本体设有第一管腔，所述第一管腔沿所述桩本体的长度方向开设，所述桩本体的外侧形成有容纳槽，所述容纳槽用于安装排水件，所述容纳槽沿所述桩本体的长度方向开设，且所述容纳槽设有至少两个，相邻的所述容纳槽之间呈间隔设置。

上述用于软土地基处理的预制管桩，施工时，将排水件安装在桩本体的容纳槽内，随着桩本体一起打入软土地基中，在桩本体发挥承载作用的同时，排水件能够设在桩本体上并同时起到对桩本体周边土体的排水作用，从而使得排水和打桩同时进行，解决了先排水后打桩的施工周期长的问题，缩短了整个的施工周期，加快了施工进度，并同时降低了工程造价。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述桩本体的外侧设有凸条，所述凸条沿所述桩本体的长度方向延伸设置，所述凸条设有多个并呈间隔设置，相邻的所述凸条之间形成一个所述容纳槽。

在其中一个实施例中，所述凸条设有至少六个，所述凸条均布在所述桩本体的外周，并形成至少六个所述容纳槽。

在其中一个实施例中，所述桩本体为圆形管桩，所述凸条的外环呈弧状设置，所述凸条与所述桩本体呈同心设置。

在其中一个实施例中，所述凸条的内侧弧长小于所述凸条的外侧弧长。

在其中一个实施例中，所述桩本体的壁厚为50mm-100mm；所述凸条的厚度为50mm-100mm。

在其中一个实施例中，所述用于软土地基处理的预制管桩还包括桩头，所述桩头固定在所述桩本体的一端，所述桩头呈椎体设置，所述桩头的底面与所述预制管桩固定。

在其中一个实施例中，所述桩头的底面半径大于所述桩本体的外环半径；所述桩头的底面半径与所述凸条的外环半径相等。

另一个实施例还提供了一种软土地基处理装置，包括：

排水件，所述排水件设有至少两个；及

如上述任一个技术方案所述的用于软土地基处理的预制管桩，所述排水件设在所述容纳槽内并与所述容纳槽一一对应。

上述软土地基处理装置，排水件通过容纳槽安装在桩本体上，随管桩一起打入软土地基中，如此设置，当桩本体发挥承载作用时，排水件同时起到对桩本体周边土体的排水作用，以缩短整个施工周期，加快施工进度，并同时降低软土地基的处理成本。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述排水件为固定在所述桩本体的外环的排水板，所述排水板沿所述桩本体的长度方向延伸设置；

所述排水件的内部设有排水腔，所述排水件还设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均与所述排水腔相通；

所述进水口设有至少两个，至少两个所述进水口呈间隔开设；

所述排水件的外侧还设有土工布，所述土工布为透水土工布。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。

此外，附图并不是以1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

图1为一个实施例中用于软土地基处理的预制管桩的整体结构纵向截面图；

图2为图1实施例中桩本体与桩头的整体结构纵向截面图；

图3为1实施例中桩本体和凸条的整体结构横向截面图。

附图标注说明：

100、桩本体；110、第一管腔；120、容纳槽；130、凸条；200、桩头；300、排水件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的，具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低等特性的细粒土。天然的软土地基力学特性较差，通常无法满足工程建设的需要。因此，在软土地基上修筑建筑物之前，首先需要对软土地基进行处理，常见的处理方法包括排水固结法和管桩刚性复合地基法两种。

软土地基在处理的过程中，通常采用的方法是先对软土地基进行固结排水，当软土地基中的土固结，且水排出之后，再进行预制管桩的插入操作。这样存在较多问题，比如，对软土地基进行固结排水的过程较为漫长，拖长了软土地基处理的周期，从而很容易影响到整个的施工进度，使得施工周期较长，施工进度被拖延。为解决该问题，提供了一种用于软土地基的预制管桩及软土地基处理装置。

具体地，请参照图1和图3，本申请的一个实施例提供了一种用于软土地基处理的预制管桩，包括桩本体100，所述桩本体100设有第一管腔110，所述第一管腔110沿所述桩本体100的长度方向开设，所述桩本体100的外侧形成有容纳槽120，所述容纳槽120用于安装排水件300，所述容纳槽120沿所述桩本体100的长度方向开设，且所述容纳槽120设有至少两个，相邻的所述容纳槽120之间呈间隔设置。

该用于软土地基处理的预制管桩，施工时，将排水件300安装在桩本体100的容纳槽120内，随着桩本体100一起打入软土地基中，在桩本体100发挥承载作用的同时，排水件300同时起到对桩本体100周边土体的排水作用，从而解决了先排水后打桩的施工周期长的问题，缩短了整个的施工周期，加快了施工进度，并同时降低了工程造价。

需要说明的是：

桩本体100一方面起到了加固土体的作用，另一方面也起到了配合排水件300同时进行排水的作用，使得排水和打桩能够同步进行，相比传统的处理方式，大大缩短了施工周期，加快了施工进度，从而降低软土地基的处理成本。

请结合图1和图3，桩本体100为预制管桩的主体结构，桩本体100呈管状设置，内部设有第一管腔110，第一管腔110沿桩本体100的长度方向开设。

如图3所示的实施例中，桩本体100的外环设有容纳槽120，容纳槽120用于安装排水件300，使排水件300具有专门的容纳空间，避免受到损害。

容纳槽120设有至少两个，因此，排水件300也设有至少两个，且容纳槽120与排水件300一一对应设置。

在一个实施例中，请参照图3并结合图1，所述桩本体100的外侧设有凸条130，所述凸条130沿所述桩本体100的长度方向延伸设置，所述凸条130设有多个并呈间隔设置，相邻的所述凸条130之间形成一个所述容纳槽120。

如图3所示的实施例中，桩本体100的外侧壁上设有凸条130，凸条130沿桩本体100的长度方向延伸设置，也即凸条130的延伸方向与第一管腔110的延伸方向相同，凸条130设有多个，相邻的凸条130之间呈间隔设置，且相邻的凸条130之间形成一个所述容纳槽120，由于凸条130设有多个。因此，多个凸条130两两呈间隔设置并形成至少两个容纳槽120，以与至少两个排水件300进行匹配。

在一个实施例中，请参照图3并结合图1，所述凸条130设有至少六个，所述凸条130均布在所述桩本体100的外周，并形成至少六个所述容纳槽120。

如图3所示的实施例中，桩本体100的外壁上布置有六个凸条130，六个凸条130均沿桩本体100的长度方向延伸设置，且相邻的凸条130之间间距相等，六个凸条130呈等间距的排布在桩本体100的外周，两两凸条130呈间隔设置，使得六个凸条130共形成六个间隔，也即形成六个容纳槽120，而相应地，排水件300设有六个，以与六个容纳槽120进行一一对应的安装。

桩本体100在下压进入软土地基的过程中，以及桩本体100在运输的过程中，凸条130起到对排水件300(如塑料排水板)的保护作用。

在一个实施例中，请参照图1至图3，所述桩本体100为圆形管桩，所述凸条130的外环呈弧状设置，所述凸条130与所述桩本体100呈同心设置。

如图1、图2和图3所示的实施例中，桩本体100呈圆形管状结构设置，相应地，桩本体100上设置的第一管腔110为圆形腔体。

如图3所示的实施例中，凸条130设有六个，凸条130的内环与桩本体100的圆形外侧壁对应设置为弧形面，而凸条130的外环同样设置为弧形面，且凸条130的外环与桩本体100呈同心设置，也即，凸条130的外环也同样设置为弧形面，且弧形面的弧形轮廓线的弧心与桩本体100的第一管腔110的外圆圆心同心。

在一个实施例中，请参照图3，所述凸条130的内侧弧长小于所述凸条130的外侧弧长。

如图3所示的实施例中，凸条130设有六个，每个凸条130的结构均相同，且凸条130的内侧弧长小于凸条130的外侧弧长。

需要说明的是：

凸条130的内侧是指凸条130靠近桩本体100的一侧，凸条130的内侧弧长也可以大致理解为凸条130的内侧宽度，凸条130的内侧弧面与桩本体100的外侧面紧贴固定或一体固定；

凸条130的外侧是指凸条130的远离桩本体100的一侧，凸条130的外侧弧长也可以大致理解为凸条130的外侧宽度，如图3所示，凸条130的外侧弧面与凸条130的内侧弧面的弧轮廓以及桩本体100的外圆轮廓和内圆轮廓大致是同心的。

在一个实施例中，所述桩本体100的壁厚为50mm-100mm。

桩本体100的厚度为50mm-100mm，从而使得桩本体100具有较高的强度。

在一个实施例中，所述凸条130的厚度为50mm-100mm。

可以理解的是：

凸条130的厚度是指凸条130由靠近桩本体100的一侧到远离桩本体100的一侧之间的厚度，不再赘述。

在一个实施例中，请参照图3，凸条130的厚度与桩本体100的厚度相等或大致相当。

在一个实施例中，请参照图1和图2，并结合图3，所述用于软土地基处理的预制管桩还包括桩头200，所述桩头200固定在所述桩本体100的一端，所述桩头200呈椎体设置，所述桩头200的底面与所述预制管桩固定。

桩头200呈椎体结构设置，使得桩本体100在打入软土地基的时候，更容易打入软土地基。

如图1和图2所示的视角下，桩本体100呈纵向设置，桩头200设在桩本体100的底部，且桩头200的底面与桩本体100的底端固定。

桩头200的设置，一方面，使得桩本体100在打入软土地基的过程中，更易对软土地基施加外部作用力，使桩本体100顺利打入软土地基；另一方面，使得桩本体100的下端封口，不再赘述。

在一个实施例中，请参照图1和图2，并结合图3，所述桩头200的底面半径大于所述桩本体100的外环半径。

如图2所示的实施例中，桩头200的底面半径大于桩本体100的外环半径，且桩头200的底面圆心与桩本体100的内圆圆心同心。

可以理解的是：

桩头200的轴线与桩本体100的轴线重合。

如图2所示的实施例中，桩头200的底面半径比桩本体100的外环半径大一些，如此设置，在桩本体100打入软土地基的过程中，桩头200下端的椎体尖锐部分朝软土地基的深处伸入，而后面的桩本体100在随着桩头200朝软土地基的深处移动，使得桩本体100的打入软土地基操作更为便捷顺利。

在一个实施例中，请参照图1和图3，所述桩头200的底面半径与所述凸条130的外环半径相等。

如图3所示的实施例中，桩头200的底面半径与凸条130的外环半径大致相等或相当。

在一个实施例中，请参照图1，凸条130与桩头200的底面固定。

如图1所示的实施例中，凸条130的下端与桩头200的底面固定。如此设置，使得桩本体100在下压进入软土地基的过程中，桩头200起到对排水件300的牵引作用。

本申请的另一个实施例还提供了一种软土地基处理装置，包括：

排水件300，所述排水件300设有至少两个；及

如上述任一个实施例所述的用于软土地基处理的预制管桩，所述排水件300设在所述容纳槽120内并与所述容纳槽120一一对应。

该软土地基处理装置，排水件300通过容纳槽120安装在桩本体100上，随管桩一起打入软土地基中，如此设置，当桩本体100发挥承载作用时，排水件300同时起到对桩本体100周边土体的排水作用，以缩短整个施工周期，加快施工进度，并同时降低软土地基的处理成本。

在一个实施例中，请参照图1，所述排水件300为固定在所述桩本体100的外环的排水板，所述排水板沿所述桩本体100的长度方向延伸设置。

如图1所示的实施例中，排水件300为沿桩本体100的长度方向延伸的排水板。

另外，如图1所示的视角下，排水件300的外侧部超过桩头200的底面所在区域，使得桩本体100在逐渐打入软土地基的过程中，排水件300的外侧始终处于桩头200的保护之下，而不易受到土体等的损害。

在一个实施例中，排水件300的材质为塑料，使得排水件300形成塑料排水板。

在一个实施例中，所述排水件300的内部设有排水腔，所述排水件300还设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均与所述排水腔相通。

排水件300的内部设有排水腔，排水腔可以在排水件300的内部设有多个，且可以呈交错或纵横设置，而进水口可以设有多个，出水口设在排水件300的上方，可以与排水管等构件连通，以使排水件300中的水体排出。

当桩本体100随着桩头200的逐步深入并打进软土地基之后，通过处理，软土中的水体通过进水口逐步进入到排水腔内，水体在排水腔内汇聚后通过出水口排出，从而实现排水的作用。

可选地，排水件300的出水口位置除了配套排水管之外，还可以配套水汽分离器、真空机等，以使排水件300中的水体能够顺利排出，并通过水汽分离器进行分离排出，不再赘述。

在一个实施例中，所述进水口设有至少两个，至少两个所述进水口呈间隔开设。

进水口设有至少两个，且开设在不同的部位，以使不同部位的水体能够顺利进入到排水件300的内腔(排水腔)。

在一个实施例中，所述排水件300的外侧还设有土工布，所述土工布为透水土工布。

透水土工布的设置，放置排水件300外部的泥土等进入到排水件300，也避免造成进水口的堵塞。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于软土地基处理的预制管桩，其特征在于，包括桩本体，所述桩本体设有第一管腔，所述第一管腔沿所述桩本体的长度方向开设，所述桩本体的外侧形成有容纳槽，所述容纳槽用于安装排水件，所述容纳槽沿所述桩本体的长度方向开设，且所述容纳槽设有至少两个，相邻的所述容纳槽之间呈间隔设置。

2.根据权利要求1所述的用于软土地基处理的预制管桩，其特征在于，所述桩本体的外侧设有凸条，所述凸条沿所述桩本体的长度方向延伸设置，所述凸条设有多个并呈间隔设置，相邻的所述凸条之间形成一个所述容纳槽。

3.根据权利要求2所述的用于软土地基处理的预制管桩，其特征在于，所述凸条设有至少六个，所述凸条均布在所述桩本体的外周，并形成至少六个所述容纳槽。

4.根据权利要求3所述的用于软土地基处理的预制管桩，其特征在于，所述桩本体为圆形管桩，所述凸条的外环呈弧状设置，所述凸条与所述桩本体呈同心设置。

5.根据权利要求4所述的用于软土地基处理的预制管桩，其特征在于，所述凸条的内侧弧长小于所述凸条的外侧弧长。

6.根据权利要求4所述的用于软土地基处理的预制管桩，其特征在于，所述桩本体的壁厚为50mm-100mm；所述凸条的厚度为50mm-100mm。

7.根据权利要求4所述的用于软土地基处理的预制管桩，其特征在于，所述用于软土地基处理的预制管桩还包括桩头，所述桩头固定在所述桩本体的一端，所述桩头呈椎体设置，所述桩头的底面与所述预制管桩固定。

8.根据权利要求7所述的用于软土地基处理的预制管桩，其特征在于，所述桩头的底面半径大于所述桩本体的外环半径；所述桩头的底面半径与所述凸条的外环半径相等。

9.一种软土地基处理装置，其特征在于，包括：

排水件，所述排水件设有至少两个；及

如权利要求1-8任一项所述的用于软土地基处理的预制管桩，所述排水件设在所述容纳槽内并与所述容纳槽一一对应。

10.根据权利要求9所述的软土地基处理装置，其特征在于，所述排水件为固定在所述桩本体的外环的排水板，所述排水板沿所述桩本体的长度方向延伸设置；

所述排水件的内部设有排水腔，所述排水件还设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均与所述排水腔相通；

所述进水口设有至少两个，至少两个所述进水口呈间隔开设；

所述排水件的外侧还设有土工布，所述土工布为透水土工布。

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