CN204608785U - 静压冲淘沉桩装置 - Google Patents

Abstract

静压冲淘沉桩装置，包括沉淀池、清水池、电机、抽水泵和垂直设置的管桩，沉淀池上部与清水池上部之间连通，抽水泵的进口连接有伸入到清水池内部的抽水管，抽水泵的出口连接有刚性出水管，管桩顶部设有法兰盘，法兰盘上表面同轴向设有溢流管，溢流管上端设有挡板，溢流管侧部连接有泥浆回流管，溢流管顶部设有导向套，导向套内插设有穿过挡板、法兰盘伸入到管桩内部的冲淘管，冲淘管下端连接有向下喷射的喷嘴，冲淘管上端通过柔性高压管与刚性出水管的出口连接。本实用新型解决了静压桩施工中途压不下去的技术难题，科学地消减和保留了静压桩施工的挤土效应，很大程度上克服了国外中掘法的施工缺点，具有极强的推广应用价值和先进性。

Description

静压冲淘沉桩装置

技术领域

本实用新型属于土木工程桩基施工技术领域，特别涉及一种静压冲淘沉桩装置。

背景技术

随着经济社会的发展，人类对高层楼房、大跨度桥梁建设需求越来越大，地基基础加固技术是近十几年我国土木、交通工程等领域的重点和焦点。静压桩加固地基是一种建筑物地基加固的托换新技术，静压桩法由于采用预制桩, 桩身质量、完整性有保证, 工艺简单、易操作、施工速度快,节约材料、无震动、无噪音、施工应力小、不污染环境, 利用施工终止压力能够实时客观地反映基层和单桩承载力情况, 具有信息化施工的优点, 无冲击力、桩顶不易损坏, 沉桩精度高、加固效果显著, 近十几年来了在人工填土、软土、粘性土、粉土、粉砂、细砂、中砂地基加固处理领域中得到广泛应用。

静压桩属于挤土桩, 挤土效应明显, 挤土效应一方面可以提高工程桩的侧摩阻力, 增加单桩承载力, 但是另一方面它将会产生不良效应，尤其是在软土广泛分布的地区, 甚至是破坏性的工程事故，这种影响主要表现在以下几个方面:周边建筑物和构筑物开裂、地面隆起事故；土体向外扩散带动管线侧移, 造成管线拉断、拉裂事故等。还有一种情况是加固地基中夹杂一定厚度的板结沙层，沉桩困难, 桩端达不到设计标高，很大程度上限制了静压桩加固地基的应用和推广。为消除压桩过程中的挤土作用，经常采用引孔法或中掘法解决实际施工中上述的常见问题，但引孔法或中掘法施工不仅抵消了静压桩施工的无震动、无噪音、工艺简单、施工速度快、等优点，尤其是中掘法配套设备和工艺为国外专利，设备引进费用很高，国内施工单位大多采用引孔法或加长压桩时间间隔、截桩等方法进行解决，增加了施工环节和费用。因此，寻找新的施工技术和方法有效解决静压桩施工中的挤土效应就显得尤为必要和现实。

实用新型内容

    本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种施工成本较低、操作简便、安全性高、可有效解决静压桩施工中挤土效应的静压冲淘沉桩装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：静压冲淘沉桩装置，包括沉淀池、清水池、电机、抽水泵和垂直设置的管桩，沉淀池上部与清水池上部之间连通，电机的动力输出端与抽水泵的动力输入端连接，抽水泵的进口连接有伸入到清水池内部的抽水管，抽水泵的出口连接有刚性出水管，管桩顶部通过连接螺栓设有同轴的法兰盘，法兰盘与管桩顶端之间设有密封垫片，法兰盘中心设有通孔，法兰盘上表面同轴向设有溢流管，溢流管上端设有挡板，溢流管侧部连接有泥浆回流管，泥浆回流管的出口端伸入到沉淀池内，溢流管顶部设有导向套，导向套内插设有穿过挡板、通孔伸入到管桩内部的冲淘管，导向套内壁设有与冲淘管外壁密封配合的密封圈，冲淘管下端水平设有射流板，射流板上设有若干喷孔，射流板下端外边缘设有支撑环，每个喷孔均连接有向下喷射的喷嘴，支撑环下边沿低于喷嘴下端，冲淘管上端通过柔性高压管与刚性出水管的出口连接。

所述刚性出水管上沿水流方向依次设有流量调节阀、压力表和流量表。

采用上述技术方案，本实用新型是配套静压桩机的新增装置。工作使用时，管桩在静压桩机压力作用下剪切破坏管桩底端土体而压沉入地层中，冲淘管在支撑环的作用下保证冲淘管下端的喷嘴与管桩内腔土体顶面距离恒定，冲淘管及其附属装置依附下沉管桩也下降运动，同时受管桩空腔内挤压土体的侵入影响，冲淘管及其附属装置又相对下沉管桩做自由上升运动，当静压桩机压桩力达到设定值时，启动电机，电机带动抽水泵将清水池内的清水抽出并依次通过刚性出水管、柔性连接管进入到冲淘管内，高压水最后通过冲淘管下端喷嘴向下喷射，高压射水冲击、破碎管桩内腔土体，土体冲蚀成泥浆自管桩顶端的溢流管排出，通过泥浆回流管排入到沉淀池内，泥土在沉淀池内沉降，沉降泥土后的清水流入到清水池内，作为循环使用水供抽水泵使用。待压桩力消减到设定限值时，关闭射水系统，沉桩恢复到起始的纯静压桩机施工状态。

本实用新型中的法兰盘起到连接溢流管的作用，导向套起到垂直导向冲淘管，防止导向管偏斜的作用，导向套内壁设置密封圈，以防止水由导向套向外溢出。

在刚性出水管上设置流量调节阀、压力表和流量表，可以监测冲淘土体的高压水的压力和流量，并可调节水流的流量和压力。

支撑环可避免喷嘴与土层接触，有效地保护喷嘴。

综上所述，本实用新型将静压沉桩和冲掏土体科学的结合在一起，既适宜的保留了静压桩施工中的挤土效应，保证了静压桩加固地基的有效性和可靠性；又有效的减小了静压桩施工中的挤土效应，解决了静压桩施工中的板结沙层压桩困难和浮桩难题，克服了因挤土效应而引起的土体向外扩散、土体侧向位移等施工负面影响，可以有效避免静压桩施工所造成的周边建筑物和构筑物开裂、地面隆起和管线拉断、拉裂事故等。本实用新型操作简便、安全可靠、节能环保、费用低，自动化平行作业，很大程度上克服了国外中掘法的施工缺点，非常适用于人工填土、软土、粘性土、粉土、粉砂、细砂、中砂地基加固工程，具有极强的推广应用价值和先进性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的静压冲淘沉桩装置，包括沉淀池1、清水池2、电机3、抽水泵4和垂直设置的管桩5，沉淀池1上部与清水池2上部之间连通，电机3的动力输出端与抽水泵4的动力输入端连接，抽水泵4的进口连接有伸入到清水池2内部的抽水管6，抽水泵4的出口连接有刚性出水管7，管桩5顶部通过连接螺栓设有同轴的法兰盘8，法兰盘8与管桩5顶端之间设有密封垫片，法兰盘8中心设有通孔，法兰盘8上表面同轴向设有溢流管9，溢流管9上端设有挡板10，溢流管9侧部连接有泥浆回流管11，泥浆回流管11的出口端伸入到沉淀池1内，溢流管9顶部设有导向套12，导向套12内插设有穿过挡板10、通孔伸入到管桩5内部的冲淘管13，导向套12内壁设有与冲淘管13外壁密封配合的密封圈，冲淘管13下端水平设有射流板14，射流板14上设有若干喷孔15，射流板14下端外边缘设有支撑环21，每个喷孔15均连接有向下喷射的喷嘴16，支撑环21下边沿低于喷嘴16下端，冲淘管13上端通过柔性高压管17与刚性出水管7的出口连接。

刚性出水管7上沿水流方向依次设有流量调节阀18、压力表19和流量表20。

本实用新型是配套静压桩机的新增装置。工作使用时，管桩5在静压桩机压力作用下剪切破坏管桩5底端土体而压沉入地层中，冲淘管13在支撑环的作用下保证冲淘管13下端的喷嘴16与管桩5内腔土体顶面距离恒定，冲淘管13及其附属装置依附下沉管桩5也下降运动，同时受管桩5空腔内挤压土体的侵入影响，冲淘管13及其附属装置又相对下沉管桩5做自由上升运动，当静压桩机压桩力达到设定值时，启动电机3，电机3带动抽水泵4将清水池2内的清水抽出并依次通过刚性出水管7、柔性连接管进入到冲淘管13内，高压水最后通过冲淘管13下端喷嘴16向下喷射，高压射水冲击、破碎管桩5内腔土体，土体冲蚀成泥浆自管桩5顶端的溢流管9排出，通过泥浆回流管11排入到沉淀池1内，泥土在沉淀池1内沉降，沉降泥土后的清水流入到清水池2内，作为循环使用水供抽水泵4使用。待压桩力消减到设定限值时，关闭射水系统，沉桩恢复到起始的纯静压桩机施工状态。

本实用新型中的法兰盘8起到连接溢流管9的作用，导向套12起到垂直导向冲淘管13，防止导向管偏斜的作用，导向套12内壁设置密封圈，以防止水由导向套12向外溢出。

在刚性出水管7上设置流量调节阀18、压力表19和流量表20，可以监测冲淘土体的高压水的压力和流量，并可调节水流的流量和压力。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 

Claims (2)

1.静压冲淘沉桩装置，包括沉淀池、清水池、电机、抽水泵和垂直设置的管桩，其特征在于：沉淀池上部与清水池上部之间连通，电机的动力输出端与抽水泵的动力输入端连接，抽水泵的进口连接有伸入到清水池内部的抽水管，抽水泵的出口连接有刚性出水管，管桩顶部通过连接螺栓设有同轴的法兰盘，法兰盘与管桩顶端之间设有密封垫片，法兰盘中心设有通孔，法兰盘上表面同轴向设有溢流管，溢流管上端设有挡板，溢流管侧部连接有泥浆回流管，泥浆回流管的出口端伸入到沉淀池内，溢流管顶部设有导向套，导向套内插设有穿过挡板、通孔伸入到管桩内部的冲淘管，导向套内壁设有与冲淘管外壁密封配合的密封圈，冲淘管下端水平设有射流板，射流板上设有若干喷孔，射流板下端外边缘设有支撑环，每个喷孔均连接有向下喷射的喷嘴，支撑环下边沿低于喷嘴下端，冲淘管上端通过柔性高压管与刚性出水管的出口连接。

2.根据权利要求1所述的静压冲淘沉桩装置，其特征在于：所述刚性出水管上沿水流方向依次设有流量调节阀、压力表和流量表。