CN201214787Y - 刚性排水桩 - Google Patents

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CN201214787Y CNU2008200379056U CN200820037905U CN201214787Y CN 201214787 Y CN201214787 Y CN 201214787Y CN U2008200379056 U CNU2008200379056 U CN U2008200379056U CN 200820037905 U CN200820037905 U CN 200820037905U CN 201214787 Y CN201214787 Y CN 201214787Y
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Abstract

本实用新型公开了一种刚性排水桩,其特征是:由预制不透水混凝土管和至少一段预制透水混凝土管组成,预制不透水混凝土管和预制透水混凝土管上分别设有呈轴向的第一、二通孔,所述第一、二通孔密封相通,相邻预制透水混凝土管上的第二通孔之间相互密封连通。由于透水混凝土管上的第二通孔可滤集地下水,第二通孔构成在土层中形成孔隙水的竖向排水通道,可快速消散土层中骤增的孔隙水压力,使地面不易隆起;再通过真空泵和吸水管使刚性排水桩内形成负压,抽排地下水和产生真空,可快速强制降低桩间软土层的含水量及在地层中形成的有效应力,而对地基形成预压,提高地基土强度。

Description

刚性排水桩技术领域本实用新型涉及一种加固地基用桩体,尤其是一种刚性 排水桩。背景技术刚性桩复合地基已有十多年的应用经历(见《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002中"CFG桩法"),它具有有效桩长 长,变形小,能充分调动桩间土及桩端土的承载力,复合地 基承载力高,比桩基造价低等较多优点,因而得到广泛推广 使用。但刚性桩复合地基在深厚软土层中有变形急进趋势, 且刚性桩多为低标号沉管灌注或压灌现浇混凝土桩,在软土 层中施工易使土层中孔隙水压力骤增弓I起地面隆起而将桩拔 断,桩身混凝土易产生縮径、离析,刚性桩的打设对桩周软 土层不但没有改良作用,反而有扰动作用降低桩侧阻等缺陷, 因此在软土地基中较少采用。实用新型内容为了克服上述缺陷,本实用新型提供一种刚性排水桩, 该刚性排水桩能使桩间软土层有较好的加固改良作用,施工 时不易产生地面隆起,加固后复合地基承载力较髙。本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种刚性排水桩,其特征是:由预制不透水混凝土管和 至少一段预制透水混凝土管组成,预制不透水混凝土管和预 制透水混凝土管上分别设有呈轴向的第一、二通孔,所述第 一、二通孔密封相通,相邻预制透水混凝土管上的第二通孔 之间相互密封连通。本实用新型的进一步技术改进是:预制透水混凝土管的一种透水结构是:其管壁由透水混 凝土制成。预制透水混凝土管的另一种透水结构是:预制混凝土管 的立面上设有至少一个呈轴向的第一排水槽,预制混凝土管 的上、下端面中的至少一个端面上设有第二排水槽,第二排 水槽的位置与第一排水槽相对应,第二排水槽一端对应相通 于第一排水槽,第二排水槽另一端相通于所述第二通孔,设 有一透水膜,透水膜连续覆盖于第一排水槽上,透水膜凹陷 于排水桩的立面。透水膜也可连续覆盖于第一排水槽和第二排水槽上,透 水膜凹陷于排水桩的立面及对应上、下端面。设有塑料排水槽,塑料排水槽形状与第一排水槽形状相 匹配,塑料排水槽连续置于第一排水槽中,透水膜连续覆盖 于塑料排水槽上。(当然第二排水槽中也可设置塑料排水槽)预制混凝土管的立面上均匀间隔设有三个第一排水槽, 预制混凝土管的上、下端面上均设有三个第二排水槽,对应 位置的第一、二排水槽相通。本实用新型的有益效果是:由于透水混凝土管上的第二 通孔可滤集地下水,第二通孔构成在土层中形成孔隙水的竖 向排水通道,可快速消散土层中骤增的孔隙水压力,使地面 不易隆起;再通过真空泵和吸水管使刚性排水桩(指第二通 孔中)内形成负压,抽排地下水和产生真空,可快速强制降
低桩间软土层的含水量及在地层中形成的有效应力,而对地基形成预压,提高地基土强度;当土层含水量降到适于夯实 时,用夯锤夯击地表,使地基土层快速固结,强度迅速提高, 加固后复合地基承载力较高,而地基处理费用较低。附图说明图1为本实用新型的结构示意图;图2为本实用新型所述的透水混凝土管示意图;图3为图2的放大俯视图。具体实施方式实施例: 一种刚性排水桩,其特征是:由预制不透水混 凝土管1和至少一段预制透水混凝土管2组成,预制不透水 混凝土管和预制透水混凝土管上分别设有呈轴向的第一、二 通孔ll、 12,所述第一、二通孔密封相通,相邻预制透水混 凝土管上的第二通孔之间相互密封连通。预制透水混凝土管的一种透水结构是:其管壁由透水混 凝土制成。预制透水混凝土管的另一种透水结构是:预制混凝土管 的立面上设有至少一个呈轴向的第一排水槽3,预制混凝土管 的上、下端面中的至少一个端面上设有第二排水槽4,第二排 水槽的位置与第一排水槽相对应,第二排水槽一端对应相通 于第一排水槽,第二排水槽另一端相通于所述第二通孔,设 有一透水膜9,透水膜连续覆盖于第一排水槽上,透水膜凹陷 于排水桩的立面。
透水膜也可连续覆盖于第一排水槽和第二排水槽上,透 水膜凹陷于排水桩的立面及对应上、下端面。设有塑料排水槽,塑料排水槽形状与第一排水槽形状相 匹配,塑料排水槽连续置于第一排水槽中,透水膜连续覆盖 于塑料排水槽上。(当然第二排水槽中也可设置塑料排水槽)本例预制混凝土管的立面上均匀间隔设有三个第一排水 槽,预制混凝土管的上、下端面上均设有三个第二排水槽, 对应位置的第一、二排水槽相通。本实用新型的详细制作及施工过程为:(1)在混凝土构 件厂制作预制透水混凝土管、预制不透水混凝土管、混凝土 密封塞5及桩尖6(桩尖为采用震动沉拔管桩机或锤击沉管桩 机时用);(2)在预制透水混凝土管的第一排水槽上粘贴塑料 排水槽,再覆盖透水膜(如强度能满足要求时,也可用透水混 凝土制作);(3)定桩位,再埋设桩尖(如不用震动沉管及锤 击沉管的方法就不用桩尖);(4)桩机对位调直(如用震动沉 拔管桩机或锤击沉管桩机,就用桩管套在桩尖的肩上,如用 双管夯扩桩机就不用桩尖,而用回转钻孔桩机则直接钻孔);(5) 成孔钻进至设计深度(如用震动沉拔管桩机、锤击沉管 桩机或双管夯扩桩机就直接沉管至设计深度),在成孔的同 时,桩机或吊车用特制的吊具卡在预制透水混凝土管的吊装 卡槽内,将多节强度较高的预制透水混凝土管吊起放入孔内(或桩管内),成孔最上端安放不透水混凝土管组装成桩体;(6) 将桩体留在孔内(如用震动沉拔管桩机、綞击沉管桩机 沉桩管或双管夯扩桩机就需拔出桩管);该排水桩用的透水混 凝土管可滤集地层中的地下水于透水混凝土管的第二通孔 内,第二通孔成为地层中孔隙水的竖向排水通道;具体透水
过程为:软土层中的水通过透水膜进入到第一排水槽中,再从 第一排水槽经第二排水槽进入第二通孔中;(7)在排水桩顶 部的透水混凝土管上的第一通孔上端密封安装混凝土密封 塞,密封塞上设有吸水管孔7,吸水管8密封插入吸水管孔伸 入第一、二通孔中,从桩顶面使不透水混凝土管上的第一通 孔上部密封,吸水管与吸水支管密封连接,吸水支管与吸水 总管密封连接,吸水总管与真空泵密封连接,连接好后就可 抽真空降水,这样在抽排地下水的同时在桩体内(指第一、 二通孔内)抽排真空,其作用:a.加速孔隙水向桩体管内(指 第二通孔内)渗流,强制降低土体内的含水量(必要时还可 辅以电渗方法);b.在地层内形成负压,可转化为地层内部的 有效应力,起到预压作用;c.地下水位降低也使土体内有效 应力增大,形成部分预压荷载。通过对地层的抽降水及预压 作用,使排水桩间土的含水量降低及强度提高;当排水桩间 土降到一定含水量时,就可拆除吸水支管和吸水总管,在场 地表面用夯锤进行强夯,夯击能量应由小逐渐增大,排水桩 顶(即预制不透水混凝土管)应与地表有一定距离(一般不 小于0.8m),以免夯锤砸坏排水桩,强夯使排水桩间土迅速固 结,排水桩间土强度及密实度迅速提高,又使排水桩侧摩阻 力增大而使排水桩承载力变大,从而使排水桩复合地基承载 力得以进一步提高。如一次抽降水强夯未达到预期效果,可 再次安装吸水支管和吸水总管,与真空泵连接再次降水强夯 或多次降水强夯,地基处理达到预期效果时,将地基整平, 铺设一定厚度的碎石褥垫层(一般15〜30cm厚),再进行一 次低能级满夯,将褥垫层夯实,这样就完成了刚性排水桩复 合地基处理。刚性排水桩主要部件的要求是这样的:桩尖用混凝土预 制,尺寸及强度应根据选定的桩径确定,其强度满足规范及施 工要求;透水混凝土管和不透气混凝土管采用钢筋混凝土预 制,其混凝土强度和钢筋用量也须根据桩体承载力,按规范 要求计算确定,每节管的制作长度,可根据制作、养护、运 输、安装等条件综合确定不同规格型号在混凝土构件厂制作; 抽排地下水所用的吸水管、吸水支管和吸水总管及抽真空所 用的真空泵,其性能应满足抽降水及抽吸真空的要求;密封 塞用混凝土制作,安装及使用必须满足密封的要求。本实用新型与一般刚性桩复合地基比更适合深厚软土 层,对桩间软土层有较好的加固改良作用,施工不怕地面隆 起,施工快捷,复合地基承载力高,造价相对更低。本实用新型可因地制宜选用震动沉拔管桩机、锤击沉管 桩机、双管夯扩桩机和回转钻孔机等设备进行施工,所用的 材料均为常用的建筑材料,施工工艺简单,易于推广。

Claims (6)

1. 一种刚性排水桩,其特征是:由预制不透水混凝土管和至少一段预制透水混凝土管组成,预制不透水混凝土管和预制透水混凝土管上分别设有呈轴向的第一、二通孔,所述第一、二通孔密封相通,相邻预制透水混凝土管上的第二通孔之间相互密封连通。
2. 根据权利要求1所述的刚性排水桩,其特征是:预制 透水混凝土管的透水结构是:其管壁由透水混凝土制成。
3. 根据权利要求1所述的刚性排水桩,其特征是:预制 透水混凝土管的透水结构是:预制混凝土管的立面上设有至 少一个呈轴向的第一排水槽,预制混凝土管的上、下端面中 的至少一个端面上设有第二排水槽,第二排水槽的位置与第 一排水槽相对应,第二排水槽一端对应相通于第一排水槽, 第二排水槽另一端相通于所述第二通孔,设有一透水膜,透水膜连续覆盖于第一排水槽上,透水膜凹陷于排水桩的立面。
4. 根据权利要求3所述的刚性排水桩,其特征是:透水 膜连续覆盖于第一排水槽和第二排水槽上,透水膜凹陷于排 水桩的立面及对应上、下端面。
5. 根据权利要求3或4所述的刚性排水桩,其特征是: 设有塑料排水槽,塑料排水槽形状与第一排水槽形状相匹配, 塑料排水槽连续置于第一排水槽中,透水膜连续覆盖于塑料 排水槽上。
6. 根据权利要求5所述的刚性排水桩,其特征是:预制 混凝土管的立面上均匀间隔设有三个第一排水槽,预制混凝 土管的上、下端面上均设有三个第二排水槽,对应位置的第 一、二排水槽相通。
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