CN114164821B - 一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩及其施工方法，属于注浆钢管桩领域。一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩，包括：钢管、活动柱、挡块和限位块；所述钢管固定安装有穿刺座；所述穿刺座成锥形；所述钢管远离所述穿刺座的一侧固定安装有支撑板；所述支撑板固定安装有支撑座；所述支撑座转动连接有支撑轴；所述支撑轴固定安装有连杆一；所述连杆一转动连接有连接轴；所述连接轴固定安装有连杆二；与现有技术相比，本申请的一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩通过设置多个支架结构插入土壤中和由内而外的方式注浆，能够提高钢管桩的稳固性；避免因隧道处于严重偏压状态而导致的隧道结构发生病害和失稳。

Description

一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩及其施工方法

技术领域

本发明涉及注浆钢管桩领域，具体涉及一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩及其施工方法。

背景技术

钢管桩多适用于基坑、边坡土体不稳定情况下支护加固，然而，钢管桩插入土层中后，往往只通过泥土对钢管桩的抵紧来固定钢管桩，以摩擦力来限制钢管桩向上离开土层，抗拔效果有限，稳定性较差，从而造成钢管桩地基基础不够稳固。针对上述问题，有必要研发一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩及其施工方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩，包括：钢管、活动柱、挡块和限位块；

所述钢管固定安装有穿刺座；所述穿刺座成锥形；所述钢管远离所述穿刺座的一侧固定安装有支撑板；所述支撑板固定安装有支撑座；所述支撑座转动连接有支撑轴；所述支撑轴固定安装有连杆一；所述连杆一转动连接有连接轴；所述连接轴固定安装有连杆二；所述钢管靠近所述支撑座的一侧滑动连接有滑动板；所述滑动板与所述连杆二固定安装；所述钢管沿轴向均布有滑动孔；所述滑动孔以所述钢管为圆心均布；所述滑动孔滑动连接有所述挡块；所述滑动孔靠近所述支撑板的一侧固定安装有圆环；所述钢管在轴向相邻的两个所述滑动孔之间设置有凹槽；所述凹槽转动连接有旋转轴；所述旋转轴固定安装有连接杆一；所述连接杆一的内部设置有滑槽；所述滑槽滑动连接有连接杆二；所述凹槽靠近所述连接杆二的一侧滑动连接有活动柱；所述活动柱靠近所述连接杆二的一侧设置有连接孔；所述连接孔固定安装有连接柱；所述连接柱与所述连接杆二转动连接；

所述钢管在所述活动柱的上端固定安装有限位柱；所述限位柱的内部设置有限位槽；所述限位槽滑动连接有限位杆；所述限位柱在所述限位杆与所述限位槽之间设置有弹簧；所述弹簧的一端与所述限位槽固定安装，所述弹簧的另一端与所述限位杆连接；所述钢管在所述限位柱的下端均设置有固定板；所述固定板在所述限位杆的下端设置有过孔；所述固定板固定安装有固定座；所述固定座转动连接有固定轴；所述固定轴固定安装有顶板；所述固定板固定安装有磁铁一；所述顶板固定安装有磁铁二；所述磁铁一与所述磁铁二相吸；所述限位杆穿过所述过孔抵在所述顶板上；所述活动柱固定安装有所述限位块；所述限位块设置有限制孔；所述限制孔与所述限位杆适配；所述限位杆靠近所述限位块的一侧设置有斜面；在同一轴侧方向的所述限位块通过固定柱固定连接；所述滑动板靠近所述限位柱的一侧固定安装有圆台：所述圆台和所述滑动板设置有输入孔。

进一步地，所述顶板靠近所述限位块的一侧固定安装有导向板；所述导向板与所述顶板夹角在120°至160°。

进一步地，所述钢管桩的内部转动连接有搅拌轴；所述搅拌轴穿过所述圆台和所述滑动板；所述搅拌轴设置有搅拌叶。

进一步地，所述滑动孔固定安装有弹性柱塞；所述挡块设置有圆锥槽；所述弹性柱塞抵住所述圆锥槽。

进一步地，所述圆管的内部设置有输水孔。

本发明的有益效果：

本发明的一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩通过设置多个支架结构插入土壤中和由内而外的方式注浆，能够提高钢管桩的稳固性；避免因隧道处于严重偏压状态而导致的隧道结构发生病害和失稳。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为本申请的局部结构剖视图；

图3为本申请的部分结构示意图；

图4为本申请的局部放大示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩，包括：钢管1、活动柱13、挡块9和限位块18；钢管1固定安装有穿刺座2；穿刺座2成锥形；钢管1远离穿刺座2的一侧固定安装有支撑板；支撑板固定安装有支撑座3；支撑座3转动连接有支撑轴4；支撑轴4固定安装有连杆一5；连杆一5转动连接有连接轴；连接轴固定安装有连杆二6；钢管1靠近支撑座3的一侧滑动连接有滑动板7；滑动板7与连杆二6固定安装；钢管1沿轴向均布有滑动孔8；滑动孔8以钢管1为圆心均布；滑动孔8滑动连接有挡块9；滑动孔8靠近支撑板的一侧固定安装有圆环；钢管1在轴向相邻的两个滑动孔8之间设置有凹槽10；凹槽10转动连接有旋转轴；旋转轴固定安装有连接杆一11；连接杆一11的内部设置有滑槽；滑槽滑动连接有连接杆二12；凹槽10靠近连接杆二12的一侧滑动连接有活动柱13；活动柱13靠近连接杆二12的一侧设置有连接孔；连接孔固定安装有连接柱；连接柱与连接杆二12转动连接；

钢管1在活动柱13的上端固定安装有限位柱14；限位柱14的内部设置有限位槽；限位槽滑动连接有限位杆15；限位柱14在限位杆15与限位槽之间设置有弹簧；弹簧的一端与限位槽固定安装，弹簧的另一端与限位杆15连接；钢管1在限位柱14的下端均设置有固定板16；固定板16在限位杆15的下端设置有过孔；固定板16固定安装有固定座；固定座转动连接有固定轴；固定轴固定安装有顶板17；固定板16固定安装有磁铁一；顶板17固定安装有磁铁二；磁铁一与磁铁二相吸；限位杆15穿过过孔抵在顶板17上；活动柱13固定安装有限位块18；限位块18设置有限制孔19；限制孔19与限位杆15适配；限位杆15靠近限位块18的一侧设置有斜面；在同一轴侧方向的限位块18通过固定柱固定连接；滑动板7靠近限位柱14的一侧固定安装有圆台20：圆台20和滑动板7设置有输入孔。

下面说明本钢管桩的施工方法，首先采用打桩机进行打孔，然后将圆管放入孔中，接着取下圆管的盖子，将支撑轴4与电机连接；接着电机驱动支撑轴4转动，使得支撑轴4驱动滑动板7和圆台20上下往返运动；圆台20依靠斜面推动限位块18和活动柱13移动，由于限位杆15抵在顶板17上，顶板17与固定板16为非水平状态；限位块18的移动将推动顶板17翻转，同时沿着限位杆15的斜面推动限位杆15向上移动，直至限位杆15插入限制孔19中；活动柱13移动后，连接杆二12从连接杆一11的内部伸出；连接杆一11、连接杆二12和活动柱13组成支架杆穿插在土壤中，通过多个支架穿插在土壤中组成类植物根性结构提高稳固性，同时在上述动作结束后，通过输入孔连接输浆管注浆，同时电机仍然驱动圆台20上下移动，使得浆液推动挡块9移出滑动孔8，浆液对圆管周围的土壤空隙进行补充和压实；挡块9在注浆前能够有效防止土壤进入圆管中，避免土壤堆积在圆管内部，土壤在吸水后变软，导致浆体底部无支撑，在偏压隧道遇到压力时，处于滑动孔8内部的浆体与圆管内部的浆体受到较大剪切力产生断裂。

进一步地，顶板17靠近限位块18的一侧固定安装有导向板21；导向板21与顶板17夹角在120°至160°；由于导向板21与顶板17成一定角度，限位块18能够很轻松的推动顶板17转动。

进一步地，钢管桩的内部转动连接有搅拌轴；搅拌轴穿过圆台20和滑动板7；搅拌轴设置有搅拌叶；将搅拌轴与电机固定安装，通过搅拌轴驱动搅拌叶转动，避免浆体凝固过快，同时也便于将浆体排出滑动孔8。

进一步地，滑动孔8固定安装有弹性柱塞；挡块9设置有圆锥槽；弹性柱塞抵住圆锥槽；便于固定挡块9。

进一步地，圆管的内部设置有输水孔，输水孔用于输水，避免浆体干燥过快。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.一种用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩，其特征在于，包括：钢管(1)、活动柱(13)、挡块(9)和限位块(18)；

所述钢管(1)固定安装有穿刺座(2)；所述穿刺座(2)成锥形；所述钢管(1)远离所述穿刺座(2)的一侧固定安装有支撑板；所述支撑板固定安装有支撑座(3)；所述支撑座(3)转动连接有支撑轴(4)；所述支撑轴(4)固定安装有连杆一(5)；所述连杆一(5)转动连接有连接轴；所述连接轴固定安装有连杆二(6)；所述钢管(1)靠近所述支撑座(3)的一侧滑动连接有滑动板(7)；所述滑动板(7)与所述连杆二(6)固定安装；所述钢管(1)沿轴向均布有滑动孔(8)；所述滑动孔(8)以所述钢管(1)为圆心均布；所述滑动孔(8)滑动连接有所述挡块(9)；所述滑动孔(8)靠近所述支撑板的一侧固定安装有圆环；所述钢管(1)在轴向相邻的两个所述滑动孔(8)之间设置有凹槽(10)；所述凹槽(10)转动连接有旋转轴；所述旋转轴固定安装有连接杆一(11)；所述连接杆一(11)的内部设置有滑槽；所述滑槽滑动连接有连接杆二(12)；所述凹槽(10)靠近所述连接杆二(12)的一侧滑动连接有活动柱(13)；所述活动柱(13)靠近所述连接杆二(12)的一侧设置有连接孔；所述连接孔固定安装有连接柱；所述连接柱与所述连接杆二(12)转动连接；

所述钢管(1)在所述活动柱(13)的上端固定安装有限位柱(14)；所述限位柱(14)的内部设置有限位槽；所述限位槽滑动连接有限位杆(15)；所述限位柱(14)在所述限位杆(15)与所述限位槽之间设置有弹簧；所述弹簧的一端与所述限位槽固定安装，所述弹簧的另一端与所述限位杆(15)连接；所述钢管(1)在所述限位柱(14)的下端均设置有固定板(16)；所述固定板(16)在所述限位杆(15)的下端设置有过孔；所述固定板(16)固定安装有固定座；所述固定座转动连接有固定轴；所述固定轴固定安装有顶板(17)；所述固定板(16)固定安装有磁铁一；所述顶板(17)固定安装有磁铁二；所述磁铁一与所述磁铁二相吸；所述限位杆(15)穿过所述过孔抵在所述顶板(17)上；所述活动柱(13)固定安装有所述限位块(18)；所述限位块(18)设置有限制孔(19)；所述限制孔(19)与所述限位杆(15)适配；所述限位杆(15)靠近所述限位块(18)的一侧设置有斜面；在同一轴侧方向的所述限位块(18)通过固定柱固定连接；所述滑动板(7)靠近所述限位柱(14)的一侧固定安装有圆台(20)：所述圆台(20)和所述滑动板(7)设置有输入孔。

2.根据权利要求1所述的用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩，其特征在于，所述顶板(17)靠近所述限位块(18)的一侧固定安装有导向板(21)；所述导向板(21)与所述顶板(17)夹角在120°至160°。

3.根据权利要求1所述的用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩，其特征在于，所述钢管桩的内部转动连接有搅拌轴；所述搅拌轴穿过所述圆台(20)和所述滑动板(7)；所述搅拌轴设置有搅拌叶。

4.根据权利要求1所述的用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩，其特征在于，所述滑动孔(8)固定安装有弹性柱塞；所述挡块(9)设置有圆锥槽；所述弹性柱塞抵住所述圆锥槽。

5.根据权利要求3所述的用于浅埋偏压隧道地表注浆的钢管桩，其特征在于，所述钢管的内部设置有输水孔。

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