CN206220085U - 一种加速固结的透水管桩系统 - Google Patents

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梅国雄
徐美娟
李勇义
赵艳林
张振
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Abstract

本实用新型公开了一种加速固结的透水管桩系统,包括:桩体,其呈中空状,所述桩体的桩壁上均匀分布设有孔,所述桩体底部为封闭的,顶部设有气密压盖;加气装置,其包括输气管和气泵,所述输气管下端穿过所述气密压盖向所述桩体的空腔内延伸,上端与所述气泵连接;以及排水装置,其包括排水管和水泵,所述排水管下端穿过所述气密压盖向所述桩体的空腔底部延伸,上端与所述水泵连接。本实用新型的加速固结透水管桩系统,既具备透水管桩的优点,又结合了加气劈裂技术的特点,使桩周围土体的超静孔隙水消散的速率加快,快速提高了桩侧的摩擦阻力,从而保证了管桩的承载力及工程使用年限的需求,使工程的经济效果更加理想化。且施工方法简单。

Description

一种加速固结的透水管桩系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及粧基工程领域,特别涉及一种加速固结的透水管桩系统,主要适 用于软土地基处理。
背景技术
[0002] 近年来,随着社会经济的飞速发展,各项工程和施工工艺都有了很大的发展。预制 钢筋混凝土管桩因施工方法简单、能承受较大的荷载、施工速度快等原因在桩基工程中得 到广泛的应用。所谓预制钢筋混凝土管桩,是由专业厂家采用先张法预应力工艺和离心工 艺成型后,经蒸汽养护而成的一种细长空心圆筒体的等截面预制混凝土构件(简称管桩), 在建筑地基施工中通常是通过锤击或静压的方法将其沉入地下作为建(构)筑物的基础,然 而对于沿海地区,预制钢筋混凝土管桩的应用却面临着一些严峻的困难。从工程实践来看, 预制钢筋混凝土管桩在压桩过程中,会对桩周土体产生挤土效应,导致桩周土体的超静孔 隙水压力升高,进一步使桩周土体的强度降低。由于在沿海地区及地下水位较浅的地区,地 基土体的含水量较大,当预制钢筋混凝土管桩沉桩后,粧周土体的超静孔隙水因土体的渗 透性小而得不到快速地排散,使桩侧的摩擦阻力提高的速度缓慢,同时也可能会引发管桩 接桩处的钢筋生锈、老化、开裂等一系列的问题,从而影响了管桩的承载能力的发挥和使用 年限。
[0003]同时,近年来,气压劈裂法在软土地基处理方面得到初步的应用和推广。所谓气压 劈裂,一方面是把高压气体输送到深部地基土体中,使地基土体产生劈裂,形成裂隙,迅速 增加土体的孔隙度和渗透性,使深部土体的排水固结速率加快,土体的加固时间缩短。另一 方面,利用高压气体对地基深部土体施加挤压力,从根本上改变引起地基固结的附加应力 的施加方法,从土体的内部施加压力,克服常规的地表外部施压时,附加应力随着深度衰减 过快的局限性,从而使地基土体得到有效的加固。而对于加气劈裂技术,若单方面应用该技 术于地基处理时,会使项目的施工工序增加,进一步复杂化工程,可能额外增加了工程项目 的成本,导致工程最终的经济效果并不明显。
[0004]公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解,而 不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有 技术。 实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种加速固结的透水管桩系统,从而克服现有管桩沉 桩后,桩侧的摩擦阻力提高的速度缓慢,会引发管桩接桩处的钢筋生锈、老化、开裂等一系 列问题的缺点。
[0006]本实用新型的另一目的在于一种加速固结的透水管桩系统的施工方法。
[0007]为实现上述目的,本实用新型提供了一种加速固结的透水管粧系统,包括:桩体, 其呈中空状,所述桩体的粧壁上均匀分布设有孔,所述桩体底部为封闭的,顶部设有气密压 盖;加气装置,其包括输气管和气泵,所述输气管下端穿过所述气密压盖向所述粧体的空腔 内延伸,上端与所述气泵连接;以及排水装置,其包括排水管和水泵,所述排水管下端穿过 所述气密压盖向所述桩体的空腔底部延伸,上端与所述水泵连接。
[0008] 优选地,上述技术方案中,所述桩体的底部设有桩尖。
[0009] 优选地,上述技术方案中,所述排水管的下端设有滤管,该滤管置于所述粧体的空 腔内。
[0010] 优选地,上述技术方案中,所述输气管下端设于所述桩体空腔的上部。
[0011] 一种加速固结透水管桩系统的施工方法,包括以下步骤:
[0012] (1)对场地平整,使透水管桩完成沉桩;
[0013] (2)安装加气装置和抽水设备,铺设气密压盖;输气管穿过气密压盖向桩体的空腔 内延伸,排水管穿过气密压盖向桩体的空腔内底部延伸;
[0014] (3)对透水管粧通过加气装置和排水装置进行重复加压和抽水,进一步使桩周土 体的超静孔隙水压力加速消散。
[0015] 与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:
[0016] (1)本实用新型的加速固结透水管桩系统,既具备透水管桩的优点,又结合了加气 劈裂技术的特点,使桩周围土体的超静孔隙水消散的速率加快,快速提高了桩侧的摩擦阻 力,从而保证了管桩的承载力及工程使用年限的需求,使工程的经济效果更加理想化。且施 工方法简单。
[0017] (2)本实用新型的透水管桩具有较强的透水能力,进一步使桩周土体孔隙水的排 水路径增加,加快了超静孔隙水的排散,快速提高了桩侧的摩擦阻力,保证了管桩承载能力 的发挥,以及满足了工程使用年限的需求。
[0018] (3)本实用新型直接利用透水管粧的圆孔进行加气(与排水同属一个圆孔),无需 另外设置加气通道,减轻了施工工艺量,使利用加气劈裂土体来加速固结的透水管桩系统 更加简单有效化,节约了工程成本,缩短了工期,经济可行。
附图说明
[0019]图1是根据本实用新型的加速固结透水管桩系统的结构示意图。
[0020]图2是根据本实用新型的加速固结透水管桩系统中桩体的俯视图。
[0021]图3是根据本实用新型的加速固结透水管桩系统中加气装置对透水管桩进行加气 的效果示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图,对本实用新型的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本实用 新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0023^除,非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括,,或其变 换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元 件或其它组成部分。
[0024]如图1至图3所示,根据本实用新型具体实施方式的一种加速固结的透水管桩系 统,包括桩体1、加气装置2和排水装置3。桩体丨呈中空状,即设有空腔,桩体i的桩壁上均匀 分布设有孔11,粧体1的底部为封闭的,优1选地1,彳庄彳本的底部设有_庄尖12,底部设有tt尖彳更于' 打粧。桩体1顶部设有临时的气密压盖4。加气装置2包括输气管21和气泵22,输气管21下端 穿过气密压盖4向粧体1的空腔内延伸,位于粧体1空腔的上部;上端与气泵22连接。排水装 置3包括排水管31和水泵32,排水管31下端穿过气密压盖4向桩体1的空腔底部延伸,上端与 水栗32连接。在透水管桩的基础上,结合加气劈裂土体作用的原理,加速了桩周土体超静孔 隙水压力的消散,快速提高了桩侧的摩擦阻力,从而提高管桩的承载力,以及保证了工程使 用年限的需求。
[0025] 优选地,排水管31的下端设有滤管33,该滤管33置于桩体的空腔内。抽水时,滤管 可过滤较大的杂质,避免杂质进入排水管造成堵塞。
[0026] 一种加速固结透水管桩系统的施工方法,包括以下步骤:
[0027] (1)对场地平整,使透水管桩完成沉桩;
[0028] (2)安装加气装置2和排水设备3,铺设气密压盖;输气管穿过气密压盖向桩体的空 腔内延伸,排水管穿过气密压盖向桩体的空腔内底部延伸;
[0029] (3)对透水管桩通过加气装置和排水装置进行重复加压和抽水,进一步使桩周土 体的超静孔隙水压力加速消散。以及保证了管粧的使用年限。使该系统应用于桩基工程领 域中能有明显的社会和经济效益。
[0030]前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些 描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行 很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理 及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例 性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形 式所限定。

Claims (4)

1. 一种加速固结的透水管桩系统,其特征在于,包括: 桩体,其呈中空状,所述桩体的粧壁上均匀分布设有孔,所述粧体底部为封闭的,顶部 设有气密压盖; 加气装置,其包括输气管和气栗,所述输气管下端穿过所述气密压盖向所述粧体的空 腔内延伸,上端与所述气泵连接;以及 排水装置,其包括排水管和水栗,所述排水管下端穿过所述气密压盖向所述粧体的空 腔底部延伸,上端与所述水泵连接。
2. 根据权利要求1所述的加速固结透水管桩系统,其特征在于,所述桩体的底部设有桩 尖。
3. 根据权利要求1所述的加速固结透水管桩系统,其特征在于,所述排水管的下端设有 滤管,该滤管置于所述桩体的空腔内。
4. 根据权利要求1所述的加速固结透水管桩系统,其特征在于,所述输气管下端设于所 述桩体空腔的上部。
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