CN204532367U - 一种地下牛腿桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑构件领域，具体的说是一种地下牛腿桩，包括预制牛腿桩、注浆体和级配砂填充物，所述预制牛腿桩包括桩身和设在桩身下方的锥形桩尖，所述桩身上设有牛腿，桩身内设有注浆孔，桩身上设有多个与注浆孔连通的溢浆孔；所述注浆体包覆在桩身的外部，所述级配砂填充物位于桩身的上方。本实用新型的地下牛腿桩质量可靠、成本低廉，而且施工周期短、安全系数高。

Description

一种地下牛腿桩

技术领域

本实用新型涉及建筑构件领域，具体的说是地下牛腿桩。

背景技术

当前地下工程施工工法有明挖法、逆作法、浅埋暗挖法、盾构法，区间隧道一般采用盾构法或浅埋暗挖法。其中，盾构法适用于中软土层及埋深较大的区间隧道，采用盾构管片进行支护，存在造价较高、准备时间较长、盾构井影响路面交通、断面利用率低等缺陷。浅埋暗挖法采用钢格栅、喷射混凝土、模筑混凝土组成支护体系，需在地下现浇钢筋混凝土，存在工期长、工作环境差、安全风险多、质量难保证等缺陷。因此，目前亟需设计一种质量可靠、成本低廉、施工周期短、安全系数高的地下隧道的支护结构，其中，竖向受力构件的设计是关键。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的不足，为地下隧道的支护结构提供一种质量可靠、成本低廉、施工周期短、安全系数高的地下牛腿桩的技术方案。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种地下牛腿桩，包括预制牛腿桩、注浆体和级配砂填充物，所述预制牛腿桩包括桩身和设在桩身下方的锥形桩尖，所述桩身上设有牛腿，桩身内设有注浆孔，桩身上设有多个与注浆孔连通的溢浆孔；所述注浆体包覆在桩身的外部，所述级配砂填充物位于桩身的上方。

本实用新型的技术方案还有：所述注浆孔为与桩身同轴的通直孔。采用本技术方案，注浆孔有两个作用，第一个作用，将预制牛腿桩打入或压入地下时，可用仪器监测桩的垂直度并及时纠偏，防止预制牛腿桩倾斜；第二个作用是插入注浆管进行注浆作业。

本实用新型的技术方案还有：还包括二次注浆孔和与二次注浆孔连通的二次溢浆孔，所述二次注浆孔的上端口位于桩身的侧部，二次注浆孔的下端口位于桩身的底部。采用本技术方案，预制牛腿桩打入或压入地下并进行注浆，地下结构范围内土体开挖完成后，在地下结构内从二次注浆口的上端口注浆，水泥浆从二次溢浆孔中溢出加固注浆体。

本实用新型的技术方案还有：所述注浆孔的上端口位于桩身的侧部，注浆孔的下端口位于桩身的底部。采用本技术方案，当预制牛腿桩打入或压入地下后，地下结构范围内土体开挖完成后，在地下结构内从注浆口的上端口注浆。

本实用新型的技术方案还有：所述注浆孔的上方设有导向孔，所述导向孔为与桩身同轴的盲孔。采用本技术方案，将预制牛腿桩打入或压入地下时，在导向孔中插入仪器监测桩的垂直度并及时纠偏，防止预制牛腿桩倾斜。

本实用新型的技术方案还有：所述桩身上设有四个牛腿，四个牛腿沿桩身的周向均布。

本实用新型的技术方案还有：所述牛腿设在桩身的上端和中部。

本实用新型的技术方案还有：所述桩尖与桩身一体预制成型。

本实用新型的技术方案还有：所述桩尖和桩身的下端之间设有挤扩头，桩尖可通过设在桩尖上端的凸缘活动安装在桩身的下端。采用本技术方案，将预制牛腿桩打入或压入地下后，先用注浆管将桩尖向下推离桩身下端一米以上，然后进行桩底注浆，水泥浆在桩身下端和桩尖之间形成挤扩头。

本实用新型的技术方案还有：所述预制牛腿桩采用纤维混凝土制成。采用本技术方案，预制牛腿桩的韧性高，不易开裂。

本实用新型的技术方案还有：所述溢浆孔的直径为20~30毫米，所述注浆孔的直径为50~100毫米。

本实用新型地下牛腿桩的施工步骤：第一步，机械引孔，引孔的直径不大于桩身直径的60%，以保证桩身与土体的挤密作用；第二步，打入或压入地下牛腿桩至设计标高，用激光铅垂仪等测斜设备检查桩身的垂直度并及时纠偏；第三步，插入注浆管进行注浆，水泥浆从溢浆孔中溢出在桩身周围形成注浆体；第四步，将级配良好的砂回填引孔。地下牛腿桩施工完成后，可将牛腿上方的土体挖去，将被支护的地下结构（例如隧道拱形顶板）搭接在牛腿上，为了避免注浆体阻碍被支护的地下结构的安装，在桩身上的对应位置处不设溢浆孔。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

（1）由于预制牛腿桩是在工厂中绑筋、支模、浇筑、养护而成，因此其质量优于现场浇筑，保证了工程质量，而且，由于是在工厂集中生产，避免了材料、电力等资源的分散使用，浪费减小，成本低廉，也减小了现场浇筑施工对周围环境的影响，缩短了施工周期；

（2）牛腿增大了桩身与土体的接触面积，提高了挤密作用，提高了承载能力；

（3）通过溢浆孔使水泥浆与桩身周围土体混合固结形成注浆体，提高了承载能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为图1A-A剖视图。

图3为本实用新型实施例一的施工流程图。

图4为本实用新型实施例二的结构示意图。

图5为本实用新型实施例二的施工流程图。

图6为本实用新型实施例三的结构示意图。

图7为本实用新型实施例三的施工流程图。

图8为本实用新型实施例四的结构示意图。

图9为本实用新型实施例四的施工流程图。

图中：1、注浆体，2、级配砂填充物，3、桩身，4、桩尖，5、牛腿，6、注浆孔，7、溢浆孔，8、导向孔，9、挤扩头，10、凸缘，11、引孔，12、注浆管，13、二次注浆孔，14、地面。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面根据附图对本实用新型具体实施方式作进一步说明。

图1、图2示出了本实用新型的实施例一，一种地下牛腿桩，包括预制牛腿桩、注浆体1和级配砂填充物2，所述预制牛腿桩包括桩身3和锥形的桩尖4，所述桩尖4和桩身3的下端之间设有挤扩头，桩尖4可通过设在桩尖4上端的凸缘10活动安装在桩身3的下端；所述桩身3上设有四个牛腿5，四个牛腿5沿桩身3的周向均布；桩身3内设有注浆孔6，所述注浆孔6为与桩身3同轴的通直孔，注浆孔6的直径为50毫米；桩身3上设有多个与注浆孔6连通的溢浆孔7，溢浆孔7的直径为20毫米；所述注浆体1包覆在桩身3的外部，所述级配砂填充物2位于桩身3的上方。

图3示出了本实用新型实施例一的施工流程，第一步，机械引孔，引孔11的直径不大于桩身3直径的60%，以保证桩身3与土体的挤密作用；第二步，压入地下牛腿桩至设计标高，可用仪器监测桩身3的垂直度并及时纠偏；第三步，将注浆管12插入注浆孔6，将桩尖4推离桩身3的下端1米，进行桩底注浆，水泥浆在桩身3下端和桩尖4之间形成挤扩头9，然后进行桩侧注浆，水泥浆从溢浆孔7中溢出在桩身3周围形成注浆体1；第四步，将级配良好的砂回填引孔11，形成级配砂填充物2。地下牛腿桩施工完成后，可将牛腿5上方的土体挖去，将被支护的地下结构（例如隧道拱形顶板）搭接在牛腿5上，为了避免注浆体阻碍被支护的地下结构的安装，在桩身上的对应位置处不设溢浆孔。

图4示出了本实用新型的实施例二，一种地下牛腿桩，包括预制牛腿桩、注浆体1和级配砂填充物2，所述预制牛腿桩包括桩身3和桩身3下端的锥形的桩尖4，所述桩尖4和桩身3一体预制成型；所述桩身3的上端和中部设有牛腿5；桩身3内设有注浆孔6，所述注浆孔6为与桩身3同轴的通直孔，注浆孔6的直径为50毫米；桩身3上设有多个与注浆孔6连通的溢浆孔7，溢浆孔7的直径为20毫米；所述注浆体1包覆在桩身3的外部，所述级配砂填充物2位于桩身3的上方。

图5示出了本实用新型实施例二的施工流程，第一步，机械引孔，引孔11的直径不大于桩身3直径的60%，以保证桩身3与土体的挤密作用；第二步，压入地下牛腿桩至设计标高，可用仪器监测桩身3的垂直度并及时纠偏；第三步，将注浆管12插入注浆孔6进行注浆，形成注浆体1；第四步，将级配良好的砂回填引孔11，形成级配砂填充物2。

图6示出了本实用新型的实施例三，与实施例二的不同之处在于，本实施例中的注浆孔6不是与桩身3同轴的通直孔，本实施例的注浆孔6的上端口位于桩身3的侧部，注浆孔6的下端口位于桩身3的底部，当预制牛腿桩打入或压入地下后，地下结构范围内土体开挖完成后，在地下结构内从注浆口6的上端口注浆。注浆孔6的上方设有导向孔8，所述导向孔8为与桩身3同轴的盲孔。将预制牛腿桩打入或压入地下时，在导向孔8中插入仪器监测桩身3的垂直度并及时纠偏，防止预制牛腿桩倾斜。

图7示出了本实用新型实施例三的施工流程，第一步，机械引孔，引孔11的直径不大于桩身3直径的60%，以保证桩身3与土体的挤密作用；第二步，压入地下牛腿桩至设计标高，可用仪器监测桩身3的垂直度并及时纠偏；第三步，将级配良好的砂回填引孔11，形成级配砂填充物2；第四步，将注浆管12插入注浆孔6进行注浆，形成注浆体1。

图8示出了本实用新型的实施例四，本实施例在实施例二的基础上增加了二次注浆孔13和与二次注浆孔13连通的二次溢浆孔，所述二次注浆孔13的上端口位于桩身3的侧部，二次注浆孔13的下端口位于桩身3的底部。预制牛腿桩打入或压入地下并进行注浆，将地下结构范围内土体开挖完成后，在地下结构内从二次注浆孔13的上端口注浆，水泥浆从二次溢浆孔中溢出加固注浆体1。

图9示出了本实用新型实施例四的施工流程，第一步，机械引孔，引孔11的直径不大于桩身3直径的60%，以保证桩身3与土体的挤密作用；第二步，压入地下牛腿桩至设计标高，可用仪器监测桩身3的垂直度并及时纠偏；第三步，将注浆管12插入注浆孔6进行注浆，形成注浆体1；第四步，将级配良好的砂回填引孔11，形成级配砂填充物2；第五步，地下结构范围内土体开挖完成后，将注浆管12插入二次注浆孔13，水泥浆从二次溢浆孔中溢出加固注浆体1。

上面结合附图对本实用新型的实施例做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种地下牛腿桩，其特征在于：包括预制牛腿桩、注浆体和级配砂填充物，所述预制牛腿桩包括桩身和设在桩身下方的锥形桩尖，所述桩身上设有牛腿，桩身内设有注浆孔，桩身上设有多个与注浆孔连通的溢浆孔；所述注浆体包覆在桩身的外部，所述级配砂填充物位于桩身的上方。

2.根据权利要求1所述的地下牛腿桩，其特征在于：所述注浆孔为与桩身同轴的通直孔。

3.根据权利要求2所述的地下牛腿桩，其特征在于：还包括二次注浆孔和与二次注浆孔连通的二次溢浆孔，所述二次注浆孔的上端口位于桩身的侧部，二次注浆孔的下端口位于桩身的底部。

4.根据权利要求1所述的地下牛腿桩，其特征在于：所述注浆孔的上端口位于桩身的侧部，注浆孔的下端口位于桩身的底部。

5.根据权利要求4所述的地下牛腿桩，其特征在于：所述注浆孔的上方设有导向孔，所述导向孔为与桩身同轴的盲孔。

6.根据权利要求1-4任一所述的地下牛腿桩，其特征在于：所述桩身上设有四个牛腿，四个牛腿沿桩身的周向均布。

7.根据权利要求1-4任一所述的地下牛腿桩，其特征在于：所述牛腿设在桩身的上端和中部。

8.根据权利要求1-4任一所述的地下牛腿桩，其特征在于：所述桩尖与桩身一体预制成型。

9.根据权利要求1-4任一所述的地下牛腿桩，其特征在于：所述桩尖和桩身的下端之间设有挤扩头，桩尖可通过设在桩尖上端的凸缘活动安装在桩身的下端。

10.根据权利要求1-4任一所述的地下牛腿桩，其特征在于：所述预制牛腿桩采用纤维混凝土制成。