CN219100034U - 一种组合钢护筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钻孔桩施工技术领域，具体涉及一种组合钢护筒，包括内层钢护筒和外层钢护筒，内层钢护筒位于外层钢护筒的内侧，外层钢护筒设有滤水孔，外层钢护筒和内层钢护筒之间预留有间隙且间隙的一端呈封口设置，间隙的封口端设有钢刃角，钢刃角一体连接外层钢护筒和内层钢护筒，间隙的另一端设有开口，间隙能够通过开口处排水。本实用新型所提供的组合钢护筒，除具有维稳孔壁的作用，还能提供抽水环境使将钻孔施工隔离开，解决了富水区钻孔孔壁地下水对钻孔施工的影响，减小了施工难度，利于提高施工效率。

Description

一种组合钢护筒

技术领域

本实用新型涉及钻孔桩施工技术领域，特别是一种组合钢护筒。

背景技术

混凝土钻孔桩基础在桥梁建设中被广泛采用。在钻孔过程中，需要采用一定浓度的泥浆将钻孔内土层中的孔隙渗填充密实，避免孔内壁漏水并保持孔内有一定的水压，维护孔壁的稳定、维持钻孔地层间力的平衡，同时利用泥浆较高的黏性，将土石钻渣屑悬浮，随同泥浆排出，起到携渣、排土等作用，此外泥浆还具有冷却和润滑钻具钻头的作用。但当在富水土层钻孔时，地下水会通过孔壁孔隙进入钻孔中，从而对泥浆浓度产生较大影响，增加施工难度、降低施工效率。而现有钢护筒是一段由薄钢板卷制而成的两端开口的筒体结构，仅用于维持孔口侧壁的稳定，对解决上述问题并不起作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术在富水区施工钻孔桩基础时，地下水会通过孔壁孔隙进入钻孔，导致施工难度大、效率低的问题，提供一种组合钢护筒，不仅能够维稳孔壁，还能用于阻隔地下水影响钻孔泥浆，从而减小施工难度，提高施工效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种组合钢护筒，包括内层钢护筒和外层钢护筒，内层钢护筒位于外层钢护筒的内侧，外层钢护筒设有滤水孔，外层钢护筒和内层钢护筒之间预留有间隙且间隙的一端呈封口设置，间隙的封口端设有钢刃角，钢刃角一体连接外层钢护筒和内层钢护筒，间隙的另一端设有开口，间隙能够通过开口处排水。

上述组合钢护筒能够适用富水区进行钻孔桩基础施工，其内层钢护筒和外层钢护筒之间的间隙于一端封口并设置钢刃角，使得内层钢护筒和外层钢护筒能够共同下沉并通过钢刃角快速跟进破开土层，使该组合钢护筒能够随钻孔施工延伸到更深处的土层施工直至穿越富水区，而不再局限于浅表地面；外层钢护筒上的滤水孔能够允许孔壁孔隙水进入到外层钢护筒和内层钢护筒之间的间隙中，从而便于将间隙中的地下水从另一端的开口处排出，为减小水量、降低水位施工提供了抽水条件，避免了孔壁孔隙水在后续钻孔工序中进入钻孔从而影响泥浆浓度，使其失效。上述组合钢护筒可根据富水土层位置随着施工进程不断加长长度，或者在预制时一体成型。

本实用新型所提供的组合钢护筒，除具有维稳孔壁的作用，还能提供抽水环境使将钻孔施工隔离开，解决了富水区钻孔孔壁地下水对钻孔施工的影响，减小了施工难度，利于提高施工效率。

优选地，间隙内设有刚性支撑，刚性支撑一体连接内层钢护筒和外层钢护筒。刚性支撑的设置能够有效提高钢护筒的整体稳定性和刚度，利于减小钢护筒的护壁尺寸，提高钢护筒的施工精度和桩基的垂直度，从而保障桩基的施工质量。

优选地，刚性支撑还包括水平支撑，水平支撑沿径向设置，水平支撑的平面轮廓呈环形且水平支撑上设有预留孔，水平支撑用于对接加长节段的端面，提高接口焊缝强度，施工方便，其上的预留孔应具有足够大的尺寸，使上下钢护筒节段的间隙相互连通，从而便于排水；或者，水平支撑采用弧形钢板并沿环向间隔设置，用于加强组合钢护筒的横截面强度；或者，水平支撑采用杆状构件用于固接水管，结构简单、易施工。

优选地，间隙内设有若干水管，水管与水平支撑固定连接。水管用于排水，可提前将水管固接在组合钢护筒内，在加长钢护筒时同时加长水管节段即可，避免后期加长钢护筒时反复向间隙内拿出再伸入水管，利于提高施工效率且便于及时排出地下水。

优选地，刚性支撑包括若干斜向支撑，斜向支撑沿轴向设置，多个斜向支撑沿环向分布。斜向支撑用于连接加长节段，加强结构整体性和稳定性。

优选地，钢刃角为沿环向设置的连续结构，容易切割土石、减小功耗；其中，钢刃角的截面形状可为三角形、四边形、子弹头等形状。

可选地，钢刃角也可在间隙的封口端间隔设置多个，每个钢刃角可采用棱锥、圆锥等构造。钢刃角的设置能够使得组合钢护筒在下沉时底部与土石之间具有较小接触面积，从而使得在下沉时具有较大压强即可，便于破开土层下沉、跟进钻孔进程，不限于其具体构造形状和数量。

优选地，外层钢护筒为波形钢护筒，能够增大钢护筒与土体的接触面积，提高桩基的承载能力。

优选地，滤水孔处设有过滤网，过滤网用于阻隔孔壁的土石进入内外钢护筒之间。

优选地，滤水孔在外层钢护筒上呈阵列排布，便于加快地下水排泄。

优选地，内层钢护筒和外层钢护筒的间距为15cm-20cm，便于设置抽水管及钻孔后浇筑混凝土。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所提供的组合钢护筒，除具有维稳孔壁的作用，还能提供抽水环境使将钻孔施工隔离开，解决了富水区钻孔孔壁地下水对钻孔施工的影响，减小了施工难度，利于提高施工效率。

2、本实用新型所提供的组合钢护筒，能够随钻孔施工延伸到更深处的土层施工直至穿越富水区，而不再局限于浅表地面对孔口段维稳。

3、采用本实用新型所提供的组合钢护筒，仅需对当前施工桩基周围的地下水进行抽排即可快速达到降低水位的效果，影响范围小，且抽排工作量小，施工效率高。

4、采用本实用新型所提供的组合钢护筒进行富水区的钻孔桩基础施工，可根据组合钢护筒的抽出水量判断地层水的情况，同时不影响内层钢护筒内的钻孔施工，方便有效。

5、采用本实用新型所提供的组合钢护筒进行富水区的钻孔桩基础施工，泥浆通过处理后可重复使用，减少了浪费，利于降低施工成本。

附图说明

图1是实施例1中的一种组合钢护筒的纵截面结构示意图；

图2是相邻节段钢护筒加长处的局部结构示意图；

图3是图1的横截面结构示意图；

图4是组合钢护筒的局部外观图；

图5是采用组合钢护筒施工钻孔桩时的状态示意图；

图6是外层钢护筒为波形钢护筒时的横截面示意图。

图标：1-内层钢护筒；2-外层钢护筒；3-滤水孔；4-水管；5-钢刃角；6-水平支撑；7-斜向支撑。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例提供一种组合钢护筒，如图1-图4所示，包括一体连接的内层钢护筒1和外层钢护筒2，内层钢护筒1位于外层钢护筒2的内侧，外层钢护筒2的侧壁上阵列布置有多个滤水孔3，滤水孔3处采用钢丝过滤网封堵，用于阻隔钻孔孔壁的土石进入内外钢护筒之间；外层钢护筒2和内层钢护筒1之间预留有间隙且间隙的一端呈封口设置，使外层钢护筒2和内层钢护筒1能够共同下沉且避免下沉时土石进入间隙，其中间隙的封口端环向设置钢刃角5，钢刃角5一体连接外层钢护筒2和内层钢护筒1，钢刃角5能够破开土层使快速跟进，为组合钢护筒的整体下沉到深层土层提供施工条件；间隙的另一端设有开口，便于通过开口处排水。

具体地，根据设计的桩径，确定内层钢护筒1的内径，其内径设计成比桩径大20cm左右；根据地下水的勘测预测情况及抽水能力，确定外层钢护筒2的内径，内外层钢护筒2的间距设置在15cm~20cm，便于设置抽水管4和在钻孔后浇筑混凝土。内层钢护筒1和外层钢护筒2之间的间隙内设有刚性支撑，刚性支撑一体连接内层钢护筒1和外层钢护筒2；刚性支撑的设置能够有效提高钢护筒的整体稳定性和刚度，利于减小钢护筒的护壁尺寸，提高钢护筒的施工精度和桩基的垂直度，从而保障桩基的施工质量。刚性支撑包括若干水平支撑6和斜向支撑7，斜向支撑7沿轴向设置，多个斜向支撑7沿环向分布，加强钢护筒的轴向强度，特别用于加长节段断面处的连接；水平支撑6沿钢护筒的径向设置，主要加强钢护筒的横截面强度，水平支撑6可采用多段弧形钢板设置于间隙内并沿环向间隔设置，使一体连接内层钢护筒1的外壁和外层钢护筒2的内壁；水平支撑6也可采用环形钢板的结构形式一体连接内外钢护筒的端面，环形钢板的内径与内层钢护筒1的内径一致，环形钢板的外径与外层钢护筒2的外径一致，用于对接加长钢护筒节段，方便焊接，其中环形钢板上设置多个预留孔，便于导通排水；或者水平支撑6采用长条形的杆状构件，如型钢，如图1所示。此外，内外钢护筒的间隙内还设有多根水管4，水管4与斜向支撑7固定连接。水管4用于排水，可提前将水管4固接在组合钢护筒内，在加长钢护筒时同时通过转接头加长水管4节段即可，避免后期加长钢护筒时反复向间隙内拿出再伸入水管4，利于提高施工效率且便于及时排出地下水。

在利用上述组合钢护筒在富水区进行钻孔桩基础施工时，将组合钢护筒较钻孔提前下沉1m~2m，如图5所示，然后将间隙中的地下水通过水管4排出，将地下水位降低至钻孔预设位置线以下；然后再钻孔施工，不超过钻孔预设位置线，此时已避免了地下水通过内层钢护筒1底部进入内护筒进而对泥浆产生影响，以此循序渐进。随着组合钢护筒的跟进及钻孔的深入，当抽水量较为稳定时，则可判断组合钢护筒已穿过富水层，如后续土层可满足正常钻孔要求，则钢护筒可停止跟进，继续常规的钻孔施工。

上述组合钢护筒能够适用富水区进行钻孔桩基础施工，其内层钢护筒1和外层钢护筒2之间的间隙于一端封口并设置钢刃角5，使得内层钢护筒1和外层钢护筒2能够共同下沉并通过钢刃角5快速跟进破开土层，使该组合钢护筒能够随钻孔施工延伸到更深处的土层施工直至穿越富水区，而不再局限于浅表地面；外层钢护筒2上的滤水孔3能够允许孔壁孔隙水进入到外层钢护筒2和内层钢护筒1之间的间隙中，从而便于将间隙中的地下水从另一端的开口处排出，为减小水量、降低水位施工提供了抽水条件，避免了孔壁孔隙水在后续钻孔工序中进入钻孔从而影响泥浆浓度，使其失效。上述组合钢护筒可根据富水土层位置随着施工进程不断加长长度，或者在预制时一体成型，根据实际工况确定。

本实施例所提供的组合钢护筒，除具有维稳孔壁的作用，还能提供抽水环境使将钻孔施工隔离开，解决了富水区钻孔孔壁地下水对钻孔施工的影响，减小了施工难度，利于提高施工效率。

此外，上述组合钢护筒的构造中，其外层钢护筒2和内层钢护筒1的横截面形状不限于圆形，还可采用其它几何形状的组合；特别地，如图6所示，外层钢护筒2可采用波形钢结构形式，能够增大护壁与土体的接触面积，提高桩土效应及桩基承载力，在采用摩擦桩的地区可减短桩基长度，节约投资。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合钢护筒，其特征在于，包括内层钢护筒（1）和外层钢护筒（2），所述内层钢护筒（1）位于所述外层钢护筒（2）的内侧，所述外层钢护筒（2）设有滤水孔（3），所述外层钢护筒（2）和所述内层钢护筒（1）之间预留有间隙且所述间隙的一端呈封口设置，所述间隙的封口端设有钢刃角（5），所述钢刃角（5）一体连接所述外层钢护筒（2）和所述内层钢护筒（1），所述间隙的另一端设有开口，所述间隙能够通过所述开口处排水。

2.根据权利要求1所述的一种组合钢护筒，其特征在于，所述间隙内设有刚性支撑，所述刚性支撑一体连接所述内层钢护筒（1）和所述外层钢护筒（2）。

3.根据权利要求2所述的一种组合钢护筒，其特征在于，所述刚性支撑包括水平支撑（6），所述水平支撑（6）沿径向设置，所述水平支撑（6）的平面轮廓呈环形且所述水平支撑（6）上设有预留孔；或者所述水平支撑（6）采用弧形钢板并沿环向间隔设置；或者所述水平支撑为杆状构件。

4.根据权利要求3所述的一种组合钢护筒，其特征在于，所述间隙内设有若干水管（4），所述水管（4）与所述水平支撑（6）固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种组合钢护筒，其特征在于，所述刚性支撑包括若干斜向支撑（7），所述斜向支撑（7）沿轴向设置，多个所述斜向支撑（7）沿环向分布。

6.根据权利要求1所述的一种组合钢护筒，其特征在于，所述钢刃角（5）为沿环向设置的连续结构。

7.根据权利要求1所述的一种组合钢护筒，其特征在于，所述外层钢护筒（2）为波形钢护筒。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种组合钢护筒，其特征在于，所述滤水孔（3）处设有过滤网。

9.根据权利要求1-7任一项所述的一种组合钢护筒，其特征在于，所述滤水孔（3）在所述外层钢护筒（2）上呈阵列排布。

10.根据权利要求1-7任一项所述的一种组合钢护筒，其特征在于，所述内层钢护筒（1）和所述外层钢护筒（2）的间距为15cm-20cm。

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