CN208415238U - 一种穿越富水流砂层的桩基结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种穿越富水流砂层的桩基结构，所述桩基结构由连续穿越富水流砂层的桩基孔和邻边桩孔且在桩基孔和邻边桩孔内用钢筋水泥混凝土浇筑而成，所述桩基孔和邻边桩孔呈相互间隔分布设置，在所述桩基孔内设置有钢护筒，所述钢护筒设置在富水流砂层与钢筋水泥混凝土之间。本实用新型的基桩结构施工简单，所采用的桩基桩结构大大提高了施工人员井下施工操作的安全性，通过护钢筒对地下水进行分流，从而减少地下水聚集，施工安全系数高，而且结构简单，施工容易。

Description

一种穿越富水流砂层的桩基结构

技术领域

本实用新型属于桥梁桩基技术领域，尤其涉及一种穿越富水流砂层的桩基结构。

背景技术

近年来市政道路交通基础建设的不断发展，在施工线路中经常遇跨越铁路、桥梁或公路工程的不利工况大量出现，这要求既要确保铁路、铁路或其他建筑工程的稳定，又要兼顾工程本身的安全和顺利，这就需要进行暗埋段框架桥施工，框架桥基坑围护桩因靠近铁路、桥梁或公路线路，能安装施工机械设备的空间狭小，为此，受限施工区域现场无法采用大型钻机施工，需要采用人工挖孔桩施工，挖孔桩广泛的应用在工地现场，人工挖孔桩具有操作空间要求小、施工工艺简单、施工速度快、造价低等特点，但人工挖孔桩桩径都在1.2m以上，桩长深度都在30m左右灌注桩基础施工中，常常遇地下水较为丰富，地质存在大量的砂层和富水流砂鹅卵石层，其渗透系数较大，挖孔桩施工中存在大量涌水、涌砂的可能，而且经常还接受大气降水及临区地下水的补给，含水量高，孔隙比大、压缩性高、强度低、灵敏度高和易触变、流变的特性，地层自稳性能极差，容易够给其他铁路、桥梁或公路线路造成影响，这给施工现场实地勘察和施工带来了诸多复杂因素，为此由于区域受限无法采用大型钻机施工，故采用人工挖孔桩施工，从而快速完成穿越富水流砂层的桩基结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种穿越富水流砂层的桩基结构，本实用新型的桩基结构施工简单且通过护钢筒沉降穿越富水流沙层对地下水进行分流，从而减少地下水聚集，施工安全系数高，施工简单，成孔过程对铁路、桥梁或公路线路路基或桥墩造成的影响极低，不影响铁路、桥梁或公路线路运营，人工挖孔至富水流砂层，砂层流动性大，能有效克服了孔壁大面积坍塌，从而避免了桩位串孔质量问题涉及的人身安全隐患，桩基结构透水性好，施工比较容易，为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种穿越富水流砂层的桩基结构，所述桩基结构由连续穿越富水流砂层的桩基孔和邻边桩孔且在桩基孔和邻边桩孔内用钢筋水泥混凝土浇筑而成，所述桩基孔和邻边桩孔呈相互间隔分布设置，在所述桩基孔内设置有钢护筒，所述钢护筒设置在富水流砂层与钢筋水泥混凝土之间。

优选的，所述钢护筒的上端下沉至桩基孔1的口部2m～3m。

上述方案进一步优选的，所述钢护筒采用整体式钢板加工而成，所述钢护筒包括由多节筒体首尾依次串联形成一整体并进行卡接固定连接后下放至桩基孔内，在筒体上布置有间距为10cm×10cm的筛孔，保证地下水进入到筒体内，而砂层进入不了钢护筒内，在最下端的筒体的下开口部设置有管堵部。

上述方案进一步优选的，在上下相邻之间的筒体相连接处的筒口处具有向下开口的环形插接口和向内弯折收缩且竖直向上伸出的插入部，所述插入部插入环形插接口内，从而使上下相邻之间的筒体的筒口之间以及插入部和环形插接口之间紧密接触。

上述方案进一步优选的，在上下相邻之间的筒体相连接处的上方和/或下方的外壁固定焊接有一根或两根以上的钢筋圈。

上述方案进一步优选的，所述筛孔的孔径为0.8cm～1.5cm，所述管堵部向外呈弧形凸出。

上述方案进一步优选的，在钢护筒外壁上涂抹一层0.3mm～1.5mm的油脂润滑剂层。

上述方案进一步优选的，在所述邻边桩孔的孔壁上还设置有一层呈阶梯式分布的第一钢筋混凝土护壁，所述第一钢筋混凝土护壁为上窄下宽的梯形状，该第一钢筋混凝土护壁的下口径内径大于上口径内径的尺寸范围为5cm～30cmm。

上述方案进一步优选的，所在所述钢护筒的上端至桩基孔的口部之间的桩孔壁上设置有一层呈阶梯式分布的第二钢筋混凝土护壁，所述第二钢筋混凝土护壁为上窄下宽的梯形状，该第二钢筋混凝土护壁的下口径内径大于上口径内径的尺寸范围为15cm～35cmm。

综上所述，由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型的施工方法通过护钢筒进行护壁施工，大大提高了施工人员井下施工操作的安全性和进一步提高了挖孔桩施工过程中防沙的渗透性，通过护钢筒对地下水进行分流，从而减少地下水聚集，施工安全系数高，成孔过程对铁路、桥梁或公路线路路基或桥墩造成的影响极低，不影响铁路、桥梁或公路线路运营，人工挖孔至富水流砂层，砂层流动性大，能有效克服了孔壁大面积坍塌，从而避免了桩位串孔质量问题涉及的人身安全隐患，既保证了施工的安全性，又减少了流砂层的流动性，提高了挖孔桩施工效率。

附图说明

图1是本实用新型的一种穿越富水流砂层的桩基结构的结构示意图；

图2是本实用新型的桩基的结构示意图；

图3是本实用新型的钢护筒的结构示意图；

图4是本实用新型的上下相邻之间的筒体连接示意图；

图5为本实用新型的排水孔的分布示意图；

附图中，1-桩基孔，2-邻边桩孔，3-钢筋混凝土护壁，4-潜水泵，5-钢护筒，10-钢筋水泥混凝土，30-第二钢筋混凝土护，500-筒体，501-筛孔，502-管堵部，503-环形插接口，504-插入部，505钢筋箍。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1、图2和图3所示，根据本实用新型提供的一种穿越富水流砂层的桩基结构，所述桩基结构由连续穿越富水流砂层的桩基孔1和邻边桩孔2且在桩基孔1和邻边桩孔2内用钢筋水泥混凝土浇筑而成，所述桩基孔1和邻边桩孔2呈相互间隔分布设置，在所述桩基孔1内设置有钢护筒5，所述钢护筒5设置在富水流砂层与钢筋水泥混凝土10之间，所述钢护筒5的上端下沉至桩基孔1的口部2m～3m。所述钢护筒采用整体式钢板加工而成，所述钢护筒5包括由多节筒体500首尾依次串联形成一整体并进行卡接固定连接后下放至桩基孔内，在筒体500上布置有间距为10cm×10cm的筛孔501，保证地下水进入到筒体500内，而砂层进入不了钢护筒内，在最下端的筒体500的下开口部设置有管堵部502，在钢护筒外壁上涂抹一层0.3mm～1.5mm的油脂润滑剂层。

如图4和图5所示，在上下相邻之间的筒体500相连接处的筒口处具有向下开口的环形插接口503和向内弯折收缩且竖直向上伸出的插入部504，所述插入部504插入环形插接口503内，从而使上下相邻之间的筒体500的筒口之间以及插入部504和环形插接口503之间紧密接触，在上下相邻之间的筒体500相连接处的上方和/或下方的外壁固定焊接有一根或两根以上的钢筋圈505，所述筛孔501的孔径为0.8cm～1.5cm。

结合图1至图5，根据本实用新型的一种穿越富水流砂层的桩基结构的通过以下方式进行施工得到，在穿越富水流沙层时进行开挖，人工挖孔桩桩径达1.2m，桩长20m，由于地下水较为丰富，地质存在大量的砂层和富水流砂鹅卵石层，主要为粉土、圆砾土层中的潜水，接受大气降水及临区地下水的补给，地下水埋深达6m以上，水位标高60m以上，水量较大，具体采用的施工的步骤如下：

步骤1：勘察现场，测定地下富水流砂层和地下水位的深度，预先平整场地，并在孔桩周围开挖沟槽和集水坑，根据勘察的图纸材料所提供的基准点与轴线进行测量，测出待挖孔桩中心位置并标记，偏差不得大于30mm；间隔两个桩位进行人工开挖，避免开挖桩位太近，人工挖孔至富水流砂层，砂层流动性大，易出现孔壁大面积坍塌，造成桩位串孔质量问题及人身安全隐患；

步骤2：间隔两个桩位进行人工跳桩开挖，将中间桩孔作为桩基孔1，两侧桩孔作为邻边桩孔2，开挖桩基孔穿越富水流砂层完成后再开挖两侧桩孔，先将该桩基孔超挖深度大于两侧临边桩孔深度2m～3m，在未进入富水流砂层开挖段采取阶梯式开挖(开挖无水地质层段时，所述钢护筒5的上端下沉至桩基孔1的口部2m～3m为开挖无水地质层)，每开挖1m的深度后浇注一段钢筋混凝土护壁3；当开挖至富水砂层和富水流砂鹅卵石层后下放具有筛孔的钢护筒作为护壁，从而在富水流砂层形成施工桩孔，使地下水通过钢护筒上的筛孔进入钢护筒内抽排出桩基孔外，从而不对钢护筒周围富水流沙层和富水流砂鹅卵石层产生扰动，保持其稳定性；再在钢护筒内继续开挖，每开挖0.3m～0.5m的深度人工将富水流沙和富水流砂鹅卵石从钢护筒排出桩基孔外；

步骤3：井点降水，将中间孔桩采取垂直式开挖，将中间孔桩作为降水点进行汇聚地下水，对两侧的邻边桩孔进行排水，作为降水点的桩基孔长超出设计2m～3m的深度；开挖该桩基孔穿过富水砂层和富水流砂鹅卵石层到达超降水位时，下放钢护筒跟进至超过设计桩底2m～3m，迫使地下水统一流向降水点桩，地下水通过筛孔进入钢护筒内再抽排至桩基孔外，从而帮助减少临边桩孔的地下水水位降低至设计桩基孔底地下水位以下2m；从而确保地下水位降低至两侧各桩设计桩底标高以下，便于两侧桩基进行人工挖孔施工；

步骤4：钢护筒护壁，在下钢护筒前，在钢护筒外壁上涂抹一层0.3mm～1.5mm的油脂润滑剂(黄油或其他润滑剂)，便于钢护筒下沉安放，然后在井点降水的桩基孔内下放钢护筒形成挖孔桩的护壁，测量流砂层顶至孔桩底的标高，计算钢护筒长度，分节下放；所述钢护筒采用整体式钢板加工而成，所述钢护筒上布置有间距为10cm×10cm的筛孔，所述筛孔的孔径优选为1cm，保证地下水进入到钢护筒内，而砂层进入不了钢护筒内，钢护筒下放完成后，检查钢护筒结构尺寸，必要时对钢护筒进行加固，对于富水流沙层较厚且含水量较高时，钢护筒所受的压力增大，易于变形，难以阻挡富水流沙时，如在内壁上增加一圈或两圈以上的钢筋箍，防止在孔内发生变形，利用钢护筒的刚度和自身重量，在继续开挖过程中产生下沉空间时迫使钢护筒在桩基孔内自动下沉，形成钢护筒护壁，达到边开挖变自动下沉的效果；钢护筒自动下沉既对孔内土体进行刚性支护，保证施工的安全性，又减少了流砂层的流动性，提高了挖孔桩施工效率，在井点降水的孔桩内钢下放钢护筒时，应边抽水边下放钢护筒，当钢护筒无法继续下放时，对孔底进行开挖，利用钢护筒自身重力下沉，分节重复循环至设计孔底高程以下2m～3m；

步骤5：抽水施工，降水点完成后，在钢护筒内底部的地下水位之下放入潜水泵4，潜水泵4通过输送管进行24小时抽水，所抽的水放入集水坑内，挖桩基孔施工作业时，应同时开挖，同时抽水，将地下水进行分流，从而减少地下水聚集，以减小地下水位对挖桩的进度影响；

步骤6：降水点完成后再开挖桩基孔两侧的邻边桩孔，每开挖0.6m～1m的深度后在两侧的邻边桩孔的侧壁浇注一段钢筋混凝土护壁3，两侧的邻边桩孔采取阶梯式开挖，完成两侧的邻边桩孔开挖施工后，在再邻边桩孔内浇筑混凝土形成邻边基桩，最后在钢护筒内以及无水地质层段浇筑钢筋混凝土10形成基桩。

在本实用新型中，结合图1至图5，所在所述钢护筒5的上端至桩基孔1的口部之间的桩孔壁上设置有一层呈阶梯式分布的第一钢筋混凝土护壁3，所述第一钢筋混凝土护壁3为上窄下宽的梯形状，该第二钢筋混凝土护壁30的下口径内径大于上口径内径的尺寸范围为15cm～35cmm，在所述邻边桩孔2的孔壁上还设置有一层呈阶梯式分布的第二钢筋混凝土护壁3，所述第二钢筋混凝土护壁30为上窄下宽的梯形状，该第二钢筋混凝土护壁30的下口径内径大于上口径内径的尺寸范围为5cm～30cmm，开挖无水地质层段时，此时未进入富水流砂层开挖段采取阶梯式开挖，每开挖1m的深度后浇注一段钢筋混凝土护壁3，水点完成后再开挖桩基孔两侧的邻边桩孔，每开挖0.6m～1m的深度后在两侧的邻边桩孔的侧壁浇注一段钢筋混凝土护壁3，在筒体500上布置有间距为10cm×10cm的筛孔501，保证地下水进入到钢护筒内，而砂层进入不了钢护筒内，所述管堵部502向外呈弧形凸出，所述管堵部502为钢筋混凝土制成或固定于筒体500底部的钢块，使筒体500可以快速下沉至地下水位内，所述插入部504插入环形插接口503内，从而使上下相邻之间的筒体500的筒口之间以及插入部504和环形插接口503之间紧密接触，在上下相邻之间的筒体500相连接处的上方和/或下方固定焊接有一根或两根以上的钢筋箍505，必要时对钢护筒进行加固，防止在孔内发生变形，而且本实用新型的钢护筒结构简单，易于加工。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种穿越富水流砂层的桩基结构，其特征在于：所述桩基结构由连续穿越富水流砂层的桩基孔和邻边桩孔且在桩基孔和邻边桩孔内用钢筋水泥混凝土浇筑而成，所述桩基孔和邻边桩孔呈相互间隔分布设置，在所述桩基孔内设置有钢护筒，所述钢护筒设置在富水流砂层与钢筋水泥混凝土之间。

2.根据权利要求1所述的一种穿越富水流砂层的桩基结构，其特征在于：所述钢护筒的上端下沉至桩基孔的口部2m～3m。

3.根据权利要求1或2所述的一种穿越富水流砂层的桩基结构，其特征在于：所述钢护筒采用整体式钢板加工而成，所述钢护筒包括由多节筒体首尾依次串联形成一整体并进行卡接固定连接后下放至桩基孔内，在筒体上布置有间距为10cm×10cm的筛孔，保证地下水进入到筒体内，而砂层进入不了钢护筒内，在最下端的筒体的下开口部设置有管堵部。

4.根据权利要求3所述的一种穿越富水流砂层的桩基结构，其特征在于：在上下相邻之间的筒体相连接处的筒口处具有向下开口的环形插接口和向内弯折收缩且竖直向上伸出的插入部，所述插入部插入环形插接口内，从而使上下相邻之间的筒体的筒口之间以及插入部和环形插接口之间紧密接触。

5.根据权利要求4所述的一种穿越富水流砂层的桩基结构，其特征在于：在上下相邻之间的筒体相连接处的上方和/或下方的外壁固定焊接有一根或两根以上的钢筋圈。

6.根据权利要求3所述的一种穿越富水流砂层的桩基结构，其特征在于：所述筛孔的孔径为0.8cm～1.5cm，所述管堵部向外呈弧形凸出。

7.根据权利要求2所述的一种穿越富水流砂层的桩基结构，其特征在于：在钢护筒外壁上涂抹一层0.3mm～1.5mm的油脂润滑剂层。

8.根据权利要求1所述的一种穿越富水流砂层的桩基结构，其特征在于：在所述邻边桩孔的孔壁上还设置有一层呈阶梯式分布的第一钢筋混凝土护壁，所述第一钢筋混凝土护壁为上窄下宽的梯形状，该第一钢筋混凝土护壁的下口径内径大于上口径内径的尺寸范围为5cm～30cmm。

9.根据权利要求1所述的一种穿越富水流砂层的桩基结构，其特征在于：所在所述钢护筒的上端至桩基孔的口部之间的桩孔壁上设置有一层呈阶梯式分布的第二钢筋混凝土护壁，所述第二钢筋混凝土护壁为上窄下宽的梯形状，该第二钢筋混凝土护壁的下口径内径大于上口径内径的尺寸范围为15cm～35cmm。