CN2617821Y - 劲芯深层喷射搅拌桩 - Google Patents

Abstract

劲芯深层喷射搅拌桩，该搅拌桩桩身由外围桩及其内部的劲芯两部分构成，外围桩与劲芯共同承受上部荷载。该桩桩身质量稳定易于控制，在软土地基中提高单桩承载力，降低工程造价，其桩身材料强度可以达到2～8MPa。外围桩可通过调整灌浆压力来控制其桩径大小，形成一种变截面桩。通过多次改变截面可增加桩体的端承面积和局部的桩侧面积，以增加土对桩的支承阻力。加入劲芯不仅可提高桩体桩身强度，还可确保桩体破坏发生在桩侧而不是桩身，提高桩体承载力；其次挤密桩间土，提高桩间土承载力；确保桩身质量，克服深层搅拌桩或高压旋喷桩在成桩过程造成的断桩或局部缺陷而行成的不合格桩，对于本新型桩，即使出现上述问题，通过劲芯的插入可使不连续的桩形成连续稳定的桩体，同时承载力得到较大的提高。

Description

劲芯深层喷射搅拌桩

技术领域：本实用新型属于建筑工程地基处理及基础工程技术领域，特别适用于加固淤泥、淤泥质土、粘性土、粉上、素填土等松软地基的喷射搅拌桩结构的改进。

背景技术：目前用于地基加固的混凝土灌注桩虽具有较高的桩身强度，但是以利用桩侧摩阻力为主的软土地区，如果桩不太长，其桩身强度不能充分发挥，造成材料强度浪费，使得工程造价提高。资料显示，当混凝上灌注桩桩长小于20米时，桩的承载能力仅仅使用了桩身混凝土材料本身能提供承载力的50％甚至更低(即当混凝土桩破坏时，其桩身材料强度只发挥了50％或更低。)。

在处理软土地基时，水泥土桩和混凝土灌注桩表现出两种不同的破坏模式：桩身强度破坏和桩周土破坏。水泥土桩由于桩身强度低使荷载不能有效传递到桩身下部，当桩顶水泥上被压坏时，桩全长范围的桩侧摩阻力远远没有发挥出来，而混凝土灌注桩具有较高的材料强度，但其极限摩阻力小于水泥土极限摩阻力，在工程中通常发生混凝土灌注桩刺如破坏，即混凝土灌注桩与桩周上发生滑移，而桩体材料强度还远远没有发挥出来。通过以上材料我们可以得知，这两种桩都是由于桩身强度和桩侧摩阻力不匹配，造成承载力低或桩身强度浪费。

深层搅拌法和高压喷射注浆法是目前行之有效、且应用很普遍的两种地基处理方法，在这两种传统的地基处理技术的基础上，把机械搅拌和喷射搅拌结合起来，形成了一种“内搅外喷”的新技术，称为深层喷射搅拌法。深层喷射搅拌桩使其桩体承载力有了较大的提高。但是，这种深层喷射搅拌法的桩身强度仍然局限在10Mpa以下，虽然它的桩身强度较深层搅拌桩有了大幅提高，但它和混凝土强度比起来还是相差甚远，故仍然存在桩身强度低的缺点。

发明内容：本实用新型目的就是充分利用混凝土桩的桩身材料强度和深层喷射搅拌桩的桩侧摩阻力，使得两者的各自优势得到充分的发挥，进而实现混凝土桩与深层喷射搅拌桩的完美组合。

本实用新型劲芯深层喷射搅拌桩，包括搅拌桩桩身，其特征是该搅拌桩桩身由外围桩及其内部的劲芯两部分构成，外围桩既可制成等截面外围桩，也可制成竹节型变截面外围桩。劲芯可以是混凝土桩、钢管桩和工字形钢桩，其中混凝土桩可以采用混凝土预制桩、沉管灌注桩和长螺旋取土灌注桩，桩体截面形式可以是圆形、方形、环形，桩体可采用圆柱形结构或楔形结构，桩身纵向布有凹槽或水平向布有横肋。

对于现浇混凝土桩劲芯可以在其上设置夯扩部位，包括桩身位置夯扩部位和桩端位置夯扩部位。

发明的优点及效果：1、该劲芯深层喷射搅拌桩桩身材料强度可以达到2～8MPa。2、劲芯深层喷射搅拌桩同传统的深层搅拌桩和高压旋喷桩相比，它既克服了深层搅拌桩正常桩长5m～7m和正常掺入比15％情况下，软上中桩体无侧限抗压强度仅能达到1.5MPa左右，形成桩身强度决定桩体承载力的不合理模式，又避免了高压旋喷桩所需要的较大切割能量。3、本新型外围桩的桩径可以根据土层具体情况，由调整灌浆压力来控制其桩径大小，这样形成的外围桩就和传统的深层搅拌桩在形式上完全不一样，是一种变截面桩。通过多次改变截面可增加桩体的端承面积和局部的桩侧面积，以增加土对桩的支承阻力。4、加入劲芯不仅可提高桩体桩身强度，还可确保桩体破坏发生在桩侧而不是桩身，提高桩体承载力；其次挤密桩间土，提高桩间土承载力；确保桩身质量，克服深层搅拌桩或高压旋喷桩在成桩过程造成的断桩或局部缺陷而行成的不合格桩，对于本新型桩，即使出现上述问题，通过劲芯的插入可使不连续的桩形成连续稳定的桩体，同时承载力得到较大的提高。

附图说明：

图1、劲芯为现浇混凝土沉管灌注桩时的喷射搅拌桩示意图；

图2、劲芯为混凝土夯扩桩时的喷射搅拌桩示意图；

图3、劲芯为钢管管桩时的喷射搅拌桩示意图；

图4、劲芯为混凝土预制桩时的喷射搅拌桩示意图。

图中，1为劲芯深层喷射搅拌桩的外围桩，2为劲芯深层喷射搅拌桩的劲芯(混凝土桩、钢管管桩)。

具体实施方式：

实施例1

图1中所示的混凝土桩为现浇混凝上沉管灌注桩：

——首先，采用深层喷射搅拌桩法、或高压旋喷桩法(或深层搅拌桩法)制作外围桩；

——在外围桩成桩以后，桩体固化材料凝结以前，采用现浇混凝土沉管灌注桩法将劲芯(混凝土桩)植入到外围桩中，待固化材料凝固以后，由外围桩与劲芯共同承受上部荷载。(所述劲芯可以是混凝土桩、钢管桩和工字形钢桩，其中混凝土桩可以采用混凝土预制桩、沉管灌注桩和长螺旋取土灌注桩，桩体截面形式可以是圆形、方形、环形，桩体可采用圆柱形结构或楔形结构，且在桩体纵向设置凹槽或在水平向设置横肋。本例为现浇混凝土沉管灌注桩。)

外围桩桩径大小可通过调整灌浆压力来控制，根据土层具体情况外围桩即可制成等截面桩，也可制成如图1所示竹节型变截面桩。

外围桩桩体材料可以用水泥土、石灰土或其他固化土。

实施例2

图2中所示的混凝土桩为混凝土夯扩桩，对于现浇混凝土桩可以在桩身指定位置进行夯扩，包括桩身位置夯扩和桩端位置夯扩(如图2所示)，其余同例1。

实施例3

图3中所示的钢管管桩，本例中劲芯选钢管管桩(也可选用工字形钢桩等)，其余同例1。

实施例4

图4中所示，本例混凝土桩为混凝土预制桩，在混凝土预制桩桩身纵向均匀布有凹槽(或水平横肋)，以增加混凝土芯桩与水泥土之间的接触面积，其余同例1。

Claims (3)

1、一种劲芯深层喷射搅拌桩，包括搅拌桩桩身，其特征是该搅拌桩桩身由外围桩及其内部的劲芯两部分构成，外围桩既可制成等截面外围桩，也可制成竹节型变截面外围桩。

2、根据权利要求1所述的劲芯深层喷射搅拌桩，其特征是所述劲芯可以是混凝土桩、钢管桩和工字形钢桩，其中混凝土桩可以采用混凝土预制桩、沉管灌注桩和长螺旋取土灌注桩，桩体截面形式可以是圆形、方形、环形，桩体可采用圆柱形结构或楔形结构，且在桩体纵向设置凹槽或在水平向设置横肋。

3、根据权利要求1或2所述的劲芯深层喷射搅拌桩，其特征是对于现浇混凝土桩劲芯可以在其上设置夯扩部位，包括桩身位置夯扩部位和桩端位置夯扩部位。

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