CN209854706U - 液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，包括灌注桩桩身，其特征在于：灌注桩桩身的周向设置有囊袋注浆挤扩体，囊袋注浆挤扩体包括钢套筒、扩展板、囊袋和水泥浆体；钢套筒与钢筋笼焊接，钢套筒上设有注浆孔和扩展孔，钢筋笼处设有与注浆孔连通的注浆管；扩展板环向布置在钢套筒外侧，并通过钢索与钢套筒连接；囊袋上下设置敞口，上下敞口分别通过环箍与钢套筒上下端连接，形成密闭空间，水泥浆体填充在密闭空间内。本实用新型中挤扩体可在相应土层里展开，提高了挤扩体自身强度及与桩身间的界面强度，增加了与土体的接触面积，提高了抗拔承载力，减少灌注桩长度和间距，降低成本，节约资源。

Description

液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩

技术领域

本实用新型涉及桩基工程中的灌注桩施工技术领域，尤其涉及一种液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩。

背景技术

抗拔桩被广泛应用于大型地下室抗浮、高耸建(构)筑物抗拔中。随着抗拔桩施工技术的普遍应用，桩身强度和抗拔承载力与土体摩擦力的不匹配被越来越多的人关注，通常设计是依据图集桩身设计抗拉强度结合地质勘察资料计算桩长和单桩设计抗拔承载力。对于摩擦持力层为淤泥质黏土及高含水低渗透性软土地区其抗拔桩一般采用大直径灌注桩设计方案，由于灌注桩直径较大，桩身过长造成抗拔桩成本增加，且下部抗拔配筋利用率低因而材料浪费现象严重。

针对上述问题，申请号为201410060511.2的实用新型专利公开了一种岩溶地区钻孔灌注桩结构，虽然该专利是针对岩溶地区这一特殊地貌的，但其也可作为大型地下室抗浮、高耸建(构)筑物的抗拔桩，该结构主要包括钻孔灌注桩、囊袋注浆体、预应力钢索；原溶洞处回填有粘土片石混合物；钻孔灌注桩顶部设置桩顶扩大桩身，溶洞位置设置囊袋注浆体；囊袋注浆体内设置挤扩钢筋笼；钻孔灌注桩周围设置预应力钢索孔，预应力钢索顶部贯穿桩顶扩大桩身。本发明不但具有施工速度快、造价低等优点，而且通过改变钻孔灌注桩作用机理，增加单桩承载能力，达到加固地基的目的。

上述结构是通过扩大的囊袋注浆体实现抗拔能力的提升的。然而，囊袋注浆体的扩大程度受到桩周土压力以及注浆压力影响，桩周土压力大或注浆压力偏小时，扩大程度不够，起不到应有的效果，故该结构对注浆压力的要求很严格，囊袋注浆体的扩大程度不易控制，抗拔能力的提升有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有桩身扩大加筋钻孔灌注桩存在的问题，提出了一种液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩。

为了达到目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型涉及的一种液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，包括灌注桩桩身，灌注桩桩身包括钢筋笼和混凝土，所述的灌注桩桩身的周向设置有至少一个囊袋注浆挤扩体，囊袋注浆挤扩体包括钢套筒、扩展板、囊袋和水泥浆体；所述的钢套筒与钢筋笼焊接，钢套筒上设有注浆孔和扩展孔，扩展孔内侧设有橡胶环；所述的钢筋笼处设有与注浆孔连通的注浆管；所述的扩展板环向布置在钢套筒外侧，并通过钢索与钢套筒连接，钢套筒与扩展板之间对应每个扩展孔的位置均设有密封袋；所述的囊袋上下设置敞口，上下敞口分别通过环箍与钢套筒上下端连接，形成密闭空间，所述的水泥浆体填充在密闭空间内。

优选地，所述的钢套筒的顶部设置有固定槽，钢套筒的底部及上部均设由有环板，下方的环板的外边缘也设有固定槽，所述的囊袋的上下两端分别通过环箍固定在上下两个固定槽内。囊袋的上下两端卡在固定槽内，便于囊袋的固定，防止注浆过程中囊袋与钢套筒分离，避免漏浆。

优选地，所述的环板的相对面分别设有上下对应的内卡板和外卡板，内卡板与环板固定，外卡板与环板可拆卸连接。内、外环板在扩展板安装时起到定位作用。

优选地，所述的钢索两端分别通过锚接件与扩展板和钢套筒连接。

优选地，所述的扩展板呈弧形结构，扩展板的内侧设有垫板，垫板呈弧形结构，且位置与扩展孔的位置一一对应，所述的密封袋的外侧一端连接在垫板的内侧面上。在扩展板扩展过程中，需要液压设备辅助完成，液压设备的扩展臂需要顶向扩展板，垫板的作用在于保护扩展板。

优选地，所述的钢套筒的内外壁上均设有若干层按照圆周均匀布置的栓钉。栓钉可增加钢套筒与混凝土的连接强度，增加钢套筒与水泥浆体的连接强度。

优选地，所述的扩展孔至少设置两层。扩展板向外扩展时，用扩展臂穿过扩展孔并向外顶扩展板，设置至少两层扩展孔可确保扩展板外扩时的稳定性。

优选地，所述的扩展板的表面设有纹路。纹路的设置有助于提高扩展板与水泥浆体的连接强度。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本实用新型通过液压装置形成挤扩体，挤扩体大小可控，并且可以通过扩展臂伸缩长度判断挤扩质量，受到桩周土压力及注浆压力大小的影响较小，质量较容易保证。

2、本实用新型的液压挤扩体可根据土层情况选择在较好土层中挤扩，并且挤扩的高度、直径都可以控制，施工适应性强。

3、通过液压装置形成挤扩体，挤扩体可以提高抗拔力，可相应减少灌注桩的长度、直径或者灌注桩的间距，减少了水泥、钢筋等材料的使用量，降低成本。

4、挤扩体在相应土层里展开，属于端承摩擦抗拔桩，增加桩体与土体的接触面积，提高了桩土摩擦力和单桩抗拔承载力。

5、囊袋将可挤扩体进行包裹，减少了挤扩体与地下水的接触，提高了挤扩体的施工质量和安全性。

附图说明

图1是液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩的结构示意图；

图2是挤扩体挤扩并注浆机灌注混凝土后挤扩处的截面图(B-B剖面)；

图3是液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩挤扩前结构示意图；

图4是挤扩前挤扩处的截面图(A-A剖面)。

图中标注：1-地面，2-钻孔，3-钢筋笼，4-钢套筒，41-固定槽，42-栓钉，43-扩展孔，44-注浆孔，45-橡胶环，51-环板，52-内卡板，53-外卡板，6-囊袋，7-扩展板，8-垫板，9-封闭袋，101-钢索，102-锚接件，11-液压设备，111-扩展臂，112-吊绳，113-吊环，114-液压管，12-注浆管，13-水泥浆体，14-混凝土，15-桩周土体。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将参考图1至图4，对本实用新型的实施例作详细说明，以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

结合附图1和2所示，本实用新型涉及的一种液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，包括灌注桩桩身，灌注桩桩身包括钢筋笼3和混凝土14，灌注桩桩长为22m，灌注桩直径为1m，钢筋笼纵筋为热轧带肋HRB400Φ16，箍筋为螺旋箍HPB235Φ8@100，混凝土强度等级为C30。所述的灌注桩桩身的周向设置有至少一个囊袋注浆挤扩体(本实施例以设置一个囊袋注浆挤扩体为例)，囊袋注浆挤扩体的最大直径为1.25m，囊袋注浆挤扩体包括钢套筒4、扩展板7、囊袋6和水泥浆体13，钢套筒4高度1.1m，钢套筒4厚度为5mm，扩展板7高度1m。

钢套筒4与钢筋笼3焊接，钢套筒4上设有一个注浆孔44和两排扩展孔43，每排扩展孔43为8个，扩展孔43的孔径为2cm，钢套筒4的内外壁上均设有若干层按照圆周均匀布置的栓钉42，用于增强钢套筒4与混凝土14及水泥浆体13的连接强度，扩展孔43内侧设有橡胶环45，橡胶环45的外径为4cm，内径为1.5cm，在钢筋笼3处设有与注浆孔44连通的注浆管12，注浆管12下端设有止逆阀只允许水泥浆向下运动且阻止水泥浆向上运动。

所述的扩展板7环向布置在钢套筒4外侧，钢套筒4和扩展板7上留有预留孔，预留孔处设有锚接件102并进行防渗漏处理，钢套筒4和扩展板7之间通过钢索101连接，钢索101的两端与锚接件102连接。所述的扩展板7共设八块，且每块扩展板7的结构及尺寸都相同，扩展板7呈弧形结构，扩展板7的内侧设有垫板8，垫板8呈弧形结构，尺寸为10×10×2cm，且位置与扩展孔43的位置一一对应，钢套筒4与扩展板7之间对应每个扩展孔43的位置均设有密封袋9，密封袋9的外侧一端连接在垫板8的内侧面上，内侧一端直接连接在钢套筒4外侧壁，密封袋9可伸缩。

钢套筒4的顶部设置有固定槽41，钢套筒4的底部及上部均设由有环板51，环板高度为5cm，下方的环板51的外边缘也设有固定槽41，固定槽41槽深3mm。所述的环板51的相对面分别设有上下对应的内卡板52和外卡板53，内卡板52与环板51固定，外卡板53与环板51可拆卸连接，由于图1中扩展板7已经展开，故外卡板53已经与环板51分离，故图1中不可见。囊袋6上下设置敞口，囊袋6的上下两端分别通过环箍固定在上下两个固定槽41内，防止囊袋6脱离导致的漏浆，囊袋6与钢套筒4之间形成密闭空间，所述的水泥浆体13通过注浆孔44注入该密闭空间内。扩展板7的表面设有纹路，注入水泥浆体13后，纹路增加了扩展板7与水泥浆体13的连接强度。

施工时，首先在钢筋笼3上对应囊袋注浆挤扩体处焊接钢套筒4，钢套筒4的底部焊接环板51，内、外壁上焊接栓钉42；钢套筒4安装后在钢筋笼3内安装注浆管12，注浆管12下端设有止逆阀并连接到注浆孔44上，用钢索101连接扩展板7和钢套筒4，扩展板7的底部临时搭在环板51上表面，通过环箍将囊袋6的上下敞口绑扎在钢套筒4上，抽除囊袋6内空气后，封堵注浆管12上口，并通过弹性绳将囊袋6紧贴在扩展板7外表面，然后将液压设备11吊入钢筋笼3中，液压设备11的扩展臂111插入扩展孔43内，扩展臂111穿过橡胶环45和扩展孔43时，挤压橡胶环45，在扩展臂和扩展孔间形成密闭止水结构，将钢筋笼3和液压设备11一起吊入钻孔2中，形成如附图3和4的结构。然后，通过液压设备11上的液压管114施加液压推力使扩展板43垂直、同步挤扩桩周土体15，通过扩展板7对桩周土体15的挤扩后，扩展板7与钢套筒4间的钢索101达到绷紧状态，待扩展板7扩展到指定位置后，通过注浆管12向囊袋6内注浆，注浆压力＞2.0MPa，形成如附图1和附图2所示的囊袋注浆挤扩体，囊袋注浆后立即进行混凝土浇筑。

以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，包括灌注桩桩身，灌注桩桩身包括钢筋笼(3)和混凝土(14)，其特征在于：所述的灌注桩桩身的周向设置有至少一个囊袋注浆挤扩体，囊袋注浆挤扩体包括钢套筒(4)、扩展板(7)、囊袋(6)和水泥浆体(13)；所述的钢套筒(4)与钢筋笼(3)焊接，钢套筒(4)上设有注浆孔(44)和扩展孔(43)，扩展孔(43)内侧设有橡胶环(45)；所述的钢筋笼(3)处设有与注浆孔(44)连通的注浆管(12)；所述的扩展板(7)环向布置在钢套筒(4)外侧，并通过钢索(101)与钢套筒(4)连接，钢套筒(4)与扩展板(7)之间对应每个扩展孔(43)的位置均设有密封袋(9)；所述的囊袋(6)上下设置敞口，上下敞口分别通过环箍与钢套筒(4)上下端连接，形成密闭空间，所述的水泥浆体(13)填充在密闭空间内。

2.根据权利要求1所述的液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，其特征在于：所述的钢套筒(4)的顶部设置有固定槽(41)，钢套筒(4)的底部及上部均设由有环板(51)，下方的环板(51)的外边缘也设有固定槽(41)，所述的囊袋(6)的上下两端分别通过环箍固定在上下两个固定槽(41)内。

3.根据权利要求2所述的液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，其特征在于：所述的环板(51)的相对面分别设有上下对应的内卡板(52)和外卡板(53)，内卡板(52)与环板(51)固定，外卡板(53)与环板(51)可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，其特征在于：所述的钢索(101)两端分别通过锚接件(102)与扩展板(7)和钢套筒(4)连接。

5.根据权利要求1所述的液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，其特征在于：所述的扩展板(7)呈弧形结构，扩展板(7)的内侧设有垫板(8)，垫板(8)呈弧形结构，且位置与扩展孔(43)的位置一一对应，所述的密封袋(9)的外侧一端连接在垫板(8)的内侧面上。

6.根据权利要求1所述的液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，其特征在于：所述的钢套筒(4)的内外壁上均设有若干层按照圆周均匀布置的栓钉(42)。

7.根据权利要求1所述的液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，其特征在于：所述的扩展孔(43)至少设置两层。

8.根据权利要求1所述的液压挤扩联合囊袋注浆桩身扩大加筋钻孔灌注桩，其特征在于：所述的扩展板(7)的表面设有纹路。