CN213508424U - 富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，由碎石过滤桩尖、混凝土、钢筋笼及后注浆体组成；所述碎石过滤桩尖包括圆台形桩尖骨架和过滤体组成，所述桩尖骨架底部及顶部设有圆形下透水板和上透水板，上透水板和下透水板之间设有竖向加强骨架和环向加强骨架；所述过滤体包括第一过滤体、第二过滤体、第三过滤体；所述碎石过滤桩尖以上部位灌注桩孔内设有尖头钢筋笼并浇筑混凝土；所述后注浆体设与碎石过滤桩尖内部及桩尖四周。采用全套管、碎石过滤桩尖和向孔内注水方式对孔底涌土进行处治，碎石过滤桩尖将孔底涌土进行过滤，有效避免孔壁塌陷和减少孔底沉渣，满足成孔要求，提高成孔质量，保证混凝土灌注桩成桩质量。

Description

富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩

技术领域

本实用新型涉及沿海地区高含水率软土地基灌注桩，具体涉及一种富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩。

背景技术

沿海地区存在着大量的软土地基，高含水率、地基承载力较低，采用钻孔灌注桩作为建筑基础提供了一个解决途径，被广泛应用于现代工程建设中，但在地下水丰富的砂性土层区域，钻孔灌注桩施工困难，面临诸如成孔效率低，孔壁易坍塌等多项问题，采用全护筒施工工艺可有效解决孔壁易坍塌等问题。但是，采用全钢护套筒旋挖法成孔施工方法仍然存在钻杆外提后，孔底涌土现象，孔底在两侧土压力作用下向成孔位置快速回涌造成成孔困难，钻杆清孔后测量孔深仍无法满足设计桩底标高要求。

对于孔底涌土可采用长螺旋钻机钻孔至设计深度后，通过钻头活门向孔内连续泵注超流态混凝土，至桩顶为止，后插钢筋笼形成桩体，此方法土层过软使混凝土灌注充盈系数过大，成本高昂，且对混凝土搅拌站要求较高，不容易满足施工要求。也可在施工前对施工范围内土体采取水泥土搅拌桩预加固措施，使被开挖土体有一定的自稳强度，但是此方法施工步骤多，施工工期较长，施工成本高，不具有较好的经济效益。因此，亟需采用新的施工方法解决沿海地区高含水率软土地基灌注桩存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有沿海地区高含水率软土地基灌注桩施工中存在的问题，提出了富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，采用下述技术方案。

富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，其特征在于由碎石过滤桩尖、混凝土、钢筋笼及后注浆体组成；所述碎石过滤桩尖包括下小上大的圆台形桩尖骨架和多级过滤体组成，所述桩尖骨架底部及顶部设有不同直径的圆形下透水板和上透水板，所述透水板上设有透水孔和过圆心的十字交叉加强肋，所述上透水板顶部设有套筒卡环，所述上透水板和下透水板之间沿圆周间隔均匀设有竖向加强骨架，且距上透水板和下透水板相同高度处设有环向加强骨架，在上透水板与下透水板之间的骨架上设有细目钢丝网；所述过滤体包括第一过滤体、第二过滤体、第三过滤体，过滤体外部采用加筋土工布进行包裹，各级过滤体之间设有钢丝网状分隔层；所述碎石过滤桩尖以上部位灌注桩孔内设有底部锥形的钢筋笼；所述碎石滤桩尖以上部位灌注桩孔内浇筑混凝土；所述后注浆体设与碎石过滤桩尖内部及桩尖四周。

优选地，所述的第二过滤体及第三过滤体在钢筋笼吊放前，放置于圆柱状套筒内，碎石过滤桩尖安放到位后，套筒由套筒吊绳和套筒吊环从灌注桩孔内取出，同时夯压碎石过滤体在桩尖骨架与全套管之间形成圆环形夯压挤扩体。

优选地，所述的圆柱状套筒顶部及底部设有圆环形套筒支座，套筒内壁沿圆周均匀设有竖向加强筋。

优选地，所述的圆柱状套筒底部套筒支座设于上透水板顶部套筒卡环内。

优选地，所述的套筒卡环包括与上透水板直径相同的圆筒形外卡环和与套筒内径相同的内卡环，外卡环与内卡环在筒壁上间隔均匀设有漏浆孔，套筒卡环高度为15~30cm。

优选地，所述的下透水板顶部设有与下透水板直径相同长度的加强肋；上透水板加强肋长度与套筒内径相同。

优选地，所述的碎石过滤桩尖通过桩尖骨架上布置的多个桩尖骨架吊环和桩尖骨架吊绳吊放至灌注桩孔底部。

优选地，所述的吊绳材质为钢索，包括套筒吊绳和桩尖骨架吊绳。

优选地，所述的第一过滤体设于桩尖骨架内部，为高度30~50cm的大粒径级配碎石体，第二过滤体设于第一过滤体上部，为高度20~30cm的较大径级配碎石体；第三过滤体设于第二过滤体上部，为高度20~30cm的小粒径级配碎石体。

优选地，所述的注浆体为高压注浆体，通过后注浆管注射到碎石过滤桩尖部位。

本实用新型涉及的技术方案，与传统技术相比的有益效果是：

1、本实用新型采用全套管、碎石过滤桩尖和向孔内注水方式对孔底涌土进行处治，碎石过滤桩尖将孔底涌土进行过滤，有效避免孔壁塌陷和减少孔底沉渣，同时向钻孔内注水可有效利用水体自重抵消孔底土体的上涌压力，满足成孔要求，提高成孔质量，保证混凝土灌注桩成桩质量；

2、采用桩尖骨架进行碎石过滤桩头的承载，能够保证碎石过滤桩尖和过滤体安装质量，三级过滤体可有效对孔底涌土进行过滤，保证成孔质量；

3、碎石过滤桩尖放置后进行夯压使其能够满足灌注桩浇灌过程的承载要求，同时，灌注桩施工完毕后对桩尖进行后注浆处理，使其与碎石桩尖形成后注浆体，能够保证桩尖承载力；

4、第二过滤体和第三过滤体采用套筒进行初步固定，以完成碎石过滤桩尖安放到位，安装结束后可通过吊绳将套筒回收，减少了材料损耗；

5、采用碎石过滤桩尖方法，在成孔结束后只需增加碎石及桩尖骨架费用，对施工机械和施工材料要求低，可有效减少水泥搅拌桩预加固和泵注超流态混凝土施工成本，并大幅度减小施工难度和施工周期。

附图说明

图1是富水地层碎石过滤桩尖结构示意图；

图2是桩尖骨架结构示意图；

图3是下透水板结构示意图；

图4是上透水板结构示意图；

图5是上透水板与套筒卡环连接示意图；

图6是套筒卡环结构示意图；

图7是过滤桩尖结构三维示意图；

图8是过滤桩尖结构顶部俯视图；

图9是套筒结构三维示意图；

图10是套筒结构平面图；

图11是实施例施工过程图1；

图12是实施例施工过程图2；

图13是实施例施工过程图3；

图14是实施例施工过程图4；

图15是实施例施工过程图5；

图16是富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩结构示意图。

图中标注：1-地表，2-富水地层，3-全套管，4-桩尖骨架，41-上透水板，42-下透水板，43-环向加强骨架，44-竖向加强骨架，45-细目钢丝网，46-加强肋，47-透水孔，5-套筒，51-套筒支座，52-套筒筒身，53-套筒竖向加强筋，6-套筒卡环，61-外卡环，62-内卡环，63-漏浆孔，71-套筒吊环，72-桩尖骨架吊环，8-过滤体，81-第一过滤体，82-第二过滤体，83-第三过滤体，84-土工布，85-夯压挤扩体，9-分隔层，10-吊绳，101-套筒吊绳，102-桩尖骨架吊绳，11-混凝土，12-钢筋笼，13-后注浆体，14-灌注桩孔，15-注浆管。

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16，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。

本实施例中富水地层2碎石过滤桩尖钻孔灌注桩由碎石过滤桩尖、混凝土11、钢筋笼12及后注浆体13组成；其中，灌注桩直径为0.8m，长度13m，过滤体8高度1.0m，其中第一过滤体81高度0.5m，第二过滤体82高度0.3m，第三过滤体83高度0.2m，套筒卡环5高度0.5m，上透水板41直径为0.7m，下透水板42直径为0.3m。

结合附图1所示，碎石过滤桩尖包括下小上大的圆台形桩尖骨架4和多级过滤体8组成。

结合附图1、附图2、附图7所示，桩尖骨架4底部及顶部设有不同直径的圆形下透水板42和上透水板41，上透水板41和下透水板42之间沿圆周间隔均匀设有竖向加强骨架44，且距上透水板41和下透水板42相同高度处设有环向加强骨架43，在上透水板41与下透水板42之间的骨架上设有细目钢丝网45。

结合附图3、附图4所示，透水板上设有透水孔47和过圆心的十字交叉加强肋46，下透水板42顶部设有与下透水板42直径相同长度的加强肋46；上透水板41加强肋46长度与套筒5内径相同。

结合附图1、附图5、附图7所示，上透水板41顶部设有套筒卡环6；套筒卡环6包括与上透水板41直径相同的圆筒形外卡环61和与套筒5内径相同的内卡环62，外卡环61与内卡环62在筒壁上间隔均匀设有漏浆孔63，套筒卡环6高度为15~30cm。

结合附图1所示、附图12、附图13所示，过滤体8包括第一过滤体81、第二过滤体82、第三过滤体83，过滤体8外部采用加筋土工布84进行包裹，各级过滤体8之间设有钢丝网状分隔层9；圆柱状套筒5底部套筒支座51设于上透水板41顶部套筒卡环6内；第一过滤体81设于桩尖骨架4内部，为高度20~40cm的大粒径级配碎石体，第二过滤体82设于第一过滤体81上部，为高度20~30cm的较大径级配碎石体；第三过滤体83设于第二过滤体82上部，为高度20~30cm的小粒径级配碎石体。

结合附图9、附图10所示，圆柱状套筒5顶部及底部设有圆环形套筒支座51，套筒筒身52内壁沿圆周均匀设有竖向加强筋53。

结合附图12所示，碎石过滤桩尖通过桩尖骨架4上布置的多个桩尖骨架吊环72和桩尖骨架吊绳102吊放至灌注桩孔14底部，吊绳10材质为钢索，包括套筒吊绳101和桩尖骨架吊绳102。

结合附图12、附图13所示，第二过滤体82及第三过滤体83在钢筋笼12吊放前，放置于圆柱状套筒5内，碎石过滤桩尖安放到位后，套筒5由套筒吊绳101和套筒吊环71从灌注桩孔14内取出，同时夯压碎石过滤体8在桩尖骨架4与全套管3之间形成圆环形夯压挤扩体85。

结合附图14、附图15、附图16所示，碎石过滤桩尖以上部位灌注桩孔14内设有底部锥形的钢筋笼12；碎石滤桩尖以上部位灌注桩孔14内浇筑混凝土11；后注浆体13设于碎石过滤桩尖内部及桩尖四周。

结合附图16所示，后注浆体13为高压注浆体，通过后注浆管15注射到碎石过滤桩尖部位。

为达到上述结构，结合附图11~附图16所示，采用以下施工步骤进行施工：首先采用全套管3钻进至指定深度，如附图11所示，将碎石过滤桩尖通过吊绳7吊送至孔底，如附图12所示，将套筒5通过吊绳7从灌注桩孔14内取出，并夯实碎石过滤体8，如附图13所示，吊放钢筋笼12至过滤体8顶部，如附图14所示，浇筑混凝土11，如附图15所示，采用高压进行后注浆，如附图16所示。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的技术构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，其特征在于由碎石过滤桩尖、混凝土（11）、钢筋笼（12）及后注浆体（13）组成；所述碎石过滤桩尖包括下小上大的圆台形桩尖骨架（4）和多级过滤体（8）组成，所述桩尖骨架（4）底部及顶部设有不同直径的圆形下透水板（42）和上透水板（41），所述透水板上设有透水孔（47）和过圆心的十字交叉加强肋（46），所述上透水板（41）顶部设有套筒卡环（6），所述上透水板（41）和下透水板（42）之间沿圆周间隔均匀设有竖向加强骨架（44），且距上透水板（41）和下透水板（42）相同高度处设有环向加强骨架（43），在上透水板（41）与下透水板（42）之间的骨架上设有细目钢丝网（45）；所述过滤体（8）包括第一过滤体（81）、第二过滤体（82）、第三过滤体（83），过滤体（8）外部采用加筋土工布（84）进行包裹，各级过滤体（8）之间设有钢丝网状分隔层（9）；所述碎石过滤桩尖以上部位灌注桩孔（14）内设有底部锥形的钢筋笼（12）；所述碎石滤桩尖以上部位灌注桩孔（14）内浇筑混凝土（11）；所述后注浆体（13）设于碎石过滤桩尖内部及桩尖四周。

2.根据权利要求1所述的富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，其特征在于，所述的第二过滤体（82）及第三过滤体（83）在钢筋笼（12）吊放前，放置于圆柱状套筒（5）内，碎石过滤桩尖安放到位后，套筒（5）由套筒吊绳（101）和套筒吊环（71）从灌注桩孔（14）内取出，同时夯压碎石过滤体（8）在桩尖骨架（4）与全套管（3）之间形成圆环形夯压挤扩体（85）。

3.根据权利要求2所述的富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，其特征在于，所述的圆柱状套筒（5）顶部及底部设有圆环形套筒支座（51），套筒筒身（52）内壁沿圆周均匀设有竖向加强筋（53）。

4.根据权利要求2所述的富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，其特征在于，所述的圆柱状套筒（5）底部套筒支座（51）设于上透水板（41）顶部套筒卡环（6）内。

5.根据权利要求1所述的富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，其特征在于，所述的套筒卡环（6）包括与上透水板（41）直径相同的圆筒形外卡环（61）和与套筒（5）内径相同的内卡环（62），外卡环（61）与内卡环（62）在筒壁上间隔均匀设有漏浆孔（63），套筒卡环（6）高度为15~30cm。

6.根据权利要求1所述的富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，其特征在于，所述的下透水板（42）顶部设有与下透水板（42）直径相同长度的加强肋（46）；上透水板（41）加强肋（46）长度与套筒（5）内径相同。

7.根据权利要求1所述的富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，其特征在于，所述的碎石过滤桩尖通过桩尖骨架（4）上布置的多个桩尖骨架吊环（72）和桩尖骨架吊绳（102）吊放至灌注桩孔（14）底部。

8.根据权利要求1所述的富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，其特征在于，所述的第一过滤体（81）设于桩尖骨架（4）内部，为高度30~50cm的大粒径级配碎石体，第二过滤体（82）设于第一过滤体（81）上部，为高度20~30cm的较大径级配碎石体；第三过滤体（83）设于第二过滤体（82）上部，为高度20~30cm的小粒径级配碎石体。

9.根据权利要求1所述的富水地层碎石过滤桩尖钻孔灌注桩，其特征在于，所述的后注浆体（13）为高压注浆体，通过后注浆管（15）注射到碎石过滤桩尖部位。

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