注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置製造方法
2023-05-31 00:05:21 1
注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其在安裝時首先利用鑽機成孔，成孔完成後利用水泥漿置換鑽孔中泥漿，再將安裝有所述擴擠裝置的鋼管樁放入鑽孔中，待鑽孔中水泥漿固化後，將高壓水泥漿壓入鋼管樁或所述擴擠裝置中，所述擴擠裝置在高壓水泥漿作用下擴張，擠壓強化周圍土體，最終在鋼管樁周圍形成水泥漿體擴擠頭，大大增加了鋼管樁與周圍土體的咬合作用，且避免了後注漿技術容易出現的跑漿現象，增加了其操作的可靠性。
【專利說明】注漿成型變截面鋼管粧擴擠裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及建築施工領域，尤其涉及一種注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置。
【背景技術】
[0002]抗拔樁是一種承受拉伸荷載的樁基礎。從材料力學性能充分利用來看，鋼管樁應當是最高效的抗拔樁。但是，受傳統的施工工藝制約，鋼管樁作為抗拔樁的優勢並不能得到充分體現。一方面，鋼管樁採用打入或壓入工藝施工，環境影響很大；另一方面，鋼管樁與土體的咬合作用比較弱，在上海等東部軟土地區尤其如此。於是鋼管樁的後注漿技術應運而生。
[0003]現有的後注漿技術是一種通過在樁側不同深度處上埋設高壓注漿軟管，在鑽孔灌注樁澆築混凝土以後，通過預埋的管子將水泥砂漿注入樁側土層中以提高樁側摩阻力的一種技術。根據一些試驗的結果，認為後壓漿處理後可以達到比較好的效果，對細粒土中的單樁承載力可提高30%?70% ;對粗粒土中的樁，增幅可達60%?120%。注漿後的側摩阻效應表現為側摩阻力提高和樁側土的剪切強度提高；從而使摩阻力充分發揮，這就意味著樁的承載力增大。但是樁側後注漿技術也存在不足之處，即無法控制漿液的流動路徑，易發生跑漿現象，可靠性比較差。
實用新型內容
[0004]本實用新型提供一種注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，以在提高鋼管樁抗拔力的基礎上，增加後注漿技術的可靠性。
[0005]為達到上述目的，本實用新型提供一種擴擠裝置，其包括至少一個設置於變截面鋼管樁樁側的擴擠單元和設置於所述變截面鋼管樁樁頂處的注漿裝置，所述擴擠單元與所述變截面鋼管樁綁紮固定，所述注漿裝置與所述變截面鋼管樁或所述擴擠單元連接。
[0006]進一步的，所述變截面鋼管樁的樁底設有樁尖，所述樁尖朝向遠離所述變截面鋼管樁的一側。
[0007]在本實用新型提供的第一種方案中，所述擴擠單元的數量為一個，所述擴擠單元為土工布袋，所述土工布袋套於所述變截面鋼管樁靠近其樁底部分的周側，所述土工布袋的上下兩端均通過鋼絲繩與所述變截面鋼管樁綁紮固定，所述土工布袋的袋身通過鬆緊帶箍緊於所述變截面鋼管樁的周側，所述變截面鋼管樁上與所述土工布袋位置相對應的周側開有若干孔洞，所述注漿裝置與所述變截面鋼管樁的樁頂連接。
[0008]進一步的，所述鬆緊帶的數量為多條，所述多條鬆緊帶沿所述變截面鋼管樁的軸線方向等間隔排列設置。
[0009]進一步的，所述孔洞均勻分布於所述變截面鋼管樁上與所述土工布袋位置相對應的周側。
[0010]在本實用新型提供的第二種方案中，所述擴擠單元的數量為多個，所述擴擠單元均為土工布袋，所述多個土工布袋套於所述變截面鋼管樁靠近承載力較高的土層周側，所述土工布袋的上下兩端均通過鋼絲繩與所述變截面鋼管樁綁紮固定，所述多個土工布袋的袋身分別通過鬆緊帶箍緊於所述變截面鋼管樁的周側，所述變截面鋼管樁上與所述土工布袋位置相對應的周側開有若干孔洞，所述注漿裝置與所述變截面鋼管樁的樁頂連接。
[0011]進一步的，箍緊每個土工布袋的所述鬆緊帶的數量為多條，所述多條鬆緊帶沿所述變截面鋼管樁的軸線方向等間隔排列設置。
[0012]進一步的，所述孔洞均勻分布於所述變截面鋼管樁上與所述土工布袋位置相對應的周側。
[0013]在上述第一、二種方案中，所述變截面鋼管樁的樁底處設有樁底封板。
[0014]進一步的，所述變截面鋼管樁的樁頂處設有樁頂封板，所述樁頂封板上設有一注漿閥和一溢流閥，所述注漿裝置與所述注漿閥連接。
[0015]進一步的，所述注漿閥和溢流閥均為單向閥，所述注漿閥使漿液單向流向所述變截面鋼管樁中，所述溢流閥使空氣及滲水單向流出所述變截面鋼管樁。
[0016]在本實用新型提供的第三種方案中，所述擴擠單元的數量為一個，所述擴擠單元為土工布袋，所述土工布袋纏繞於所述變截面鋼管樁的樁側，並分布於所述變截面鋼管樁的整個樁身，所述土工布袋與所述變截面鋼管樁綁紮固定，所述注漿裝置與所述土工布袋位於所述變截面鋼管樁樁頂的一端連接。
[0017]在上述三種方案中，所述注漿裝置均為注漿管。
[0018]進一步的，所述注漿管中設有單向閥，使漿液單向流向所述變截面鋼管樁或土工布袋中。
[0019]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0020]本實用新型提供的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置在安裝時首先利用鑽機成孔，成孔完成後利用水泥漿置換鑽孔中泥漿，再將安裝有所述擴擠裝置的鋼管樁放入鑽孔中，待鑽孔中水泥漿固化後，將高壓水泥漿壓入鋼管樁或所述擴擠裝置中，所述擴擠裝置在高壓水泥漿作用下擴張，擠壓強化周圍土體，最終在鋼管樁周圍形成水泥漿體擴擠頭，大大增加了鋼管樁與周圍土體的咬合作用，且避免了後注漿技術容易出現的跑漿現象，增加了其施工質量的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0022]圖1為本實用新型實施例一提供的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置的結構示意圖；
[0023]圖2為本實用新型實施例一提供的變截面鋼管樁的成樁示意圖；
[0024]圖3為本實用新型實施例二提供的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置的結構示意圖；
[0025]圖4為本實用新型實施例二提供的變截面鋼管樁的成樁示意圖；
[0026]圖5為本實用新型實施例三提供的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置的結構示意圖；
[0027]圖6為本實用新型實施例三提供的變截面鋼管樁的成樁示意圖；
[0028]圖7為本實用新型實施例提供的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置中樁頂封板的結構示意圖。
[0029]在圖1至7中，
[0030]1:變截面鋼管樁；2:注漿裝置；3:土工布袋；4:鋼絲繩；5:鬆緊帶；6:孔洞；7:樁頂封板；71:注漿閥；72:溢流閥。
【具體實施方式】
[0031]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本實用新型的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0032]本實用新型的核心思想在於，提供一種注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其在安裝時首先利用鑽機成孔，成孔完成後利用水泥漿置換鑽孔中泥漿，再將安裝有所述擴擠裝置的鋼管樁放入鑽孔中，待鑽孔中水泥漿固化後，將高壓水泥漿壓入鋼管樁或所述擴擠裝置中，所述擴擠裝置在高壓水泥漿作用下擴張，擠壓強化周圍土體，最終在鋼管樁周圍形成水泥漿體擴擠頭，大大增加了鋼管樁與周圍土體的咬合作用，且避免了後注漿技術容易出現的跑漿現象，增加了其施工質量的可靠性。
[0033]請參考圖1至7，圖1為本實用新型實施例一提供的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例一提供的變截面鋼管樁的成樁示意圖；圖3為本實用新型實施例二提供的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例二提供的變截面鋼管樁的成樁示意圖；圖5為本實用新型實施例三提供的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置的結構示意圖；圖6為本實用新型實施例三提供的變截面鋼管樁的成樁示意圖；圖7為本實用新型實施例提供的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置中樁頂封板的結構示意圖。
[0034]實施例一
[0035]如圖1和圖2所示，本實用新型實施例提供一種注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其包括至少一個設置於變截面鋼管樁I樁側的擴擠單元和設置於所述變截面鋼管樁I樁頂處的注漿裝置2，所述擴擠單元與所述變截面鋼管樁I綁紮固定，所述注漿裝置2與所述變截面鋼管樁I或所述擴擠單元連接。
[0036]進一步的，所述變截面鋼管樁I的樁底設有樁尖，所述樁尖朝向遠離所述變截面鋼管樁I的一側，所述樁尖的設置便於所述變截面鋼管樁I下樁，增加其下樁深度，本領域技術人員均可根據上述樁尖的描述方便地實施其方案，因此樁尖均無必要也未在圖1、2中示出。
[0037]在本實施例中，所述擴擠單元的數量為一個，所述擴擠單元為土工布袋3，所述土工布袋3套於所述變截面鋼管樁I靠近其樁底部分的周側，所述土工布袋3的上下兩端均通過鋼絲繩4與所述變截面鋼管樁I綁紮固定，所述土工布袋3的袋身通過鬆緊帶5箍緊於所述變截面鋼管樁I的周側，所述變截面鋼管樁I上與所述土工布袋3位置相對應的周側開有若干孔洞6，所述注漿裝置2與所述變截面鋼管樁I的樁頂連接。
[0038]進一步的，所述鬆緊帶5的數量為多條，所述五條鬆緊帶5沿所述變截面鋼管樁I的軸線方向等間隔排列設置，以更好地將土工布袋3緊箍於所述變截面鋼管樁I上。
[0039]進一步的，所述孔洞6均勻分布於所述變截面鋼管樁I上與所述土工布袋3位置相對應的周側，使注漿裝置2注入的水泥漿能夠通過所述孔洞6均勻地注入到土工布袋3中，以增加擴擠裝置的擴擠效率及效果。
[0040]本實用新型實施例還提供一種利用上述擴擠裝置的注漿成型變截面鋼管樁施工方法，其包括:
[0041]步驟一:利用鑽機工藝在建築工地上成孔；
[0042]步驟二:在所述變截面鋼管樁I樁側安裝所述擴擠單元(即所述土工布袋3)；
[0043]步驟三:鑽孔完成後，採用水泥漿置換鑽孔中泥漿；
[0044]步驟四:將安裝有所述土工布袋3的變截面鋼管樁I放入鑽孔中，並進行水泥漿的養護工作；
[0045]步驟五:水泥漿養護完成後，通過注漿管2將高壓水泥漿注入所述變截面鋼管樁I中，以使所述高壓水泥漿通過變截面鋼管樁I上的孔洞6注入土工布袋3中，對周圍土體進行擠擴，最終在樁底的周側形成水泥漿擴擠頭。
[0046]實施例二
[0047]本實施例與實施例一的區別在於:如圖3和圖4所示，在本實施例中，所述擴擠單元的數量與所述變截面鋼管樁I的竹節點的數量相匹配，所述擴擠單元均為土工布袋3，所述多個土工布袋3套於所述變截面鋼管樁I靠近承載力較高的土層周側，所述土工布袋3的上下兩端均通過鋼絲繩4與所述變截面鋼管樁I綁紮固定，所述多個土工布袋3的袋身分別通過鬆緊帶5箍緊於所述變截面鋼管樁I的周側，所述變截面鋼管樁I上與所述土工布袋3位置相對應的周側開有若干孔洞6，所述注漿裝置2與所述變截面鋼管樁I的樁頂連接。
[0048]進一步的，箍緊每個土工布袋3的所述鬆緊帶5的數量為多條，所述多條鬆緊帶5沿所述變截面鋼管樁I的軸線方向等間隔排列設置，使每個土工布袋3均能夠通過多條鬆緊帶5更好地箍緊於變截面鋼管樁I上。
[0049]進一步的，所述孔洞6均勻分布於所述變截面鋼管樁I上與所述土工布袋3位置相對應的周側，使注漿裝置2注入的水泥漿能夠通過所述孔洞6均勻地注入到土工布袋3中，以增加擴擠裝置的擴擠效率及效果。
[0050]本實用新型實施例還提供一種利用上述擴擠裝置的注漿成型變截面鋼管樁施工方法，其包括:
[0051]步驟一:利用鑽機工藝在建築工地上成孔；
[0052]步驟二:在所述變截面鋼管樁I樁側安裝所述擴擠單元(即所述土工布袋3)；
[0053]步驟三:鑽孔完成後，採用水泥漿置換鑽孔中泥漿；
[0054]步驟四:將安裝有所述土工布袋3的變截面鋼管樁I放入鑽孔中，並進行水泥漿的養護工作；
[0055]步驟五:水泥漿養護完成後，通過注漿管2將高壓水泥漿注入所述變截面鋼管樁I中，以使所述高壓水泥漿通過變截面鋼管樁I上的孔洞6注入多個土工布袋3中，對周圍土體進行擠擴，最終在樁側周圍形成多個水泥漿擴擠頭。
[0056]在上述兩個實施例中，所述變截面鋼管樁I的樁底處均設有樁底封板，所述樁底封板用於防止漿液從變截面鋼管樁I底部漏出而影響注漿效果，本領域技術人員均可根據上述樁底封板的描述方便地實施其方案，因此樁底封板無必要也未在圖1、2或3、4中示出。進一步的，如圖7所示，所述變截面鋼管樁I的樁頂處均還設有樁頂封板7，所述樁頂封板7上設有一注漿閥71和一溢流閥72，所述注漿裝置2與所述注漿閥71連接，所述注漿閥71和溢流閥72均為單向閥，所述注漿閥71使漿液單向流向所述變截面鋼管樁I中，所述溢流閥72使變截面鋼管樁I中的空氣及漿液中泥漿沉澱後產生的滲水單向流出所述變截面鋼管樁I。
[0057]實施例三
[0058]本實施例與上兩例實施例的區別在於:如圖5和圖6所示，所述擴擠單元的數量為一個，所述擴擠單元為土工布袋3，所述土工布袋3纏繞於所述變截面鋼管樁I的樁側，並螺旋分布於所述變截面鋼管樁I的整個樁身，所述土工布袋3與所述變截面鋼管樁I綁紮固定，所述注漿裝置2與所述土工布袋3位於所述變截面鋼管樁I樁頂的一端連接，通過該設計使注漿裝置2無需進行預埋便可對土工布袋3進行注漿工作，並且土工布袋3呈螺旋狀纏繞於所述變截面鋼管樁I上，在土工布袋3被漿液撐開時能起到很好的填補縫隙，及增加變截面鋼管樁I抗拔力的作用。
[0059]本實用新型實施例還提供一種利用上述擴擠裝置的注漿成型變截面鋼管樁施工方法，其包括:
[0060]步驟一:利用鑽機工藝在建築工地上成孔；
[0061]步驟二:在所述變截面鋼管樁I樁側安裝所述擴擠單元(即所述土工布袋3)；
[0062]步驟三:鑽孔完成後，採用水泥漿置換鑽孔中泥漿；
[0063]步驟四:將安裝有所述土工布袋3的變截面鋼管樁I放入鑽孔中，並進行水泥漿的養護工作；
[0064]步驟五:水泥漿養護完成後，通過注漿裝置2將高壓水泥漿從所述土工布袋3的頂端注入其中，對周圍土體進行擠擴，最終在樁側周圍形成水泥漿擴擠頭。
[0065]在上述三個實施例中，所述注漿裝置2均可為注漿管，所述注漿管中均設有單向閥，使漿液單向流向所述變截面鋼管樁I或土工布袋3中，以防止漿液回流。
[0066]綜上所述，上述所有實施例中的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置均具有如下顯著的優點:
[0067](I)施工工藝簡單:在不根本改變傳統鑽孔灌注樁施工工藝的情況下，穿插進行擴擠裝置加工、安裝以及注漿成型，對施工進度影響非常小，施工工藝簡單；
[0068](2)施工設備簡易:傳統鋼管樁無論採用打入工藝還是壓入工藝，都需要大型專業施工機械，設備投入比較大；而上述實施例中的注漿成型變截面鋼管樁的施工採用小型鑽機成孔，常規注漿設備註漿成型即可，設備投入少；
[0069](3)施工質量可靠:土工布袋撐開形成擠擴頭，增加了樁的抗拔力，控制擠擴裝置的安裝質量便可使施工質量完全得到保證；
[0070](4)環境影響較小:杜絕了鋼管樁施工的打入噪音和擠土效應；
[0071](5)綜合成本低廉、材料消耗量少:節約了混凝土，水泥漿的用量；施工設備簡易，投入少，施工材料為土工布袋、塑料管、水泥等常規建築材料，消耗量少，成本低廉。
[0072]因此，本實用新型提供注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置不僅體現了現有的鋼管樁的優勢，還在於能夠適用於多種土層地區，不受塌孔等不利因素的影響，同時施工工藝簡單，無需大型機械式擠擴設備，注漿穩定性好，漿液能夠控制，不跑漿，樁的承載力提高明顯，具有極為重要的經濟和社會意義。
[0073]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些改動和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，包括至少一個設置於變截面鋼管樁樁側的擴擠單元和設置於所述變截面鋼管樁樁頂處的注漿裝置，所述擴擠單元與所述變截面鋼管樁綁紮固定，所述注漿裝置與所述變截面鋼管樁或所述擴擠單元連接。
2.根據權利要求1所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述變截面鋼管樁的樁底設有樁尖，所述樁尖朝向遠離所述變截面鋼管樁的一側。
3.根據權利要求1所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述擴擠單元的數量為一個，所述擴擠單元為土工布袋，所述土工布袋套於所述變截面鋼管樁靠近其樁底部分的周側，所述土工布袋的上下兩端均通過鋼絲繩與所述變截面鋼管樁綁紮固定，所述土工布袋的袋身通過鬆緊帶箍緊於所述變截面鋼管樁的周側，所述變截面鋼管樁上與所述土工布袋位置相對應的周側開有若干孔洞，所述注漿裝置與所述變截面鋼管樁的樁頂連接。
4.根據權利要求3所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述鬆緊帶的數量為多條，所述多條鬆緊帶沿所述變截面鋼管樁的軸線方向等間隔排列設置。
5.根據權利要求3所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述孔洞均勻分布於所述變截面鋼管樁上與所述土工布袋位置相對應的周側。
6.根據權利要求1所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述擴擠單元的數量為多個，所述擴擠單元均為土工布袋，所述多個土工布袋套於所述變截面鋼管樁靠近承載力較高的土層周側，所述土工布袋的上下兩端均通過鋼絲繩與所述變截面鋼管樁綁紮固定，所述多個土工布袋的袋身分別通過鬆緊帶箍緊於所述變截面鋼管樁的周側，所述變截面鋼管樁上與所述土工布袋位置相對應的周側開有若干孔洞，所述注漿裝置與所述變截面鋼管樁的樁頂連接。
7.根據權利要求6所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，箍緊每個土工布袋的所述鬆緊帶的數量為多條，所述多條鬆緊帶沿所述變截面鋼管樁的軸線方向等間隔排列設置。
8.根據權利要求6所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述孔洞均勻分布於所述變截面鋼管樁上與所述土工布袋位置相對應的周側。
9.根據權利要求3或6所述的擴擠裝置，其特徵在於，所述變截面鋼管樁的樁底處設有樁底封板。
10.根據權利要求3或6所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述變截面鋼管樁的樁頂處設有樁頂封板，所述樁頂封板上設有一注漿閥和一溢流閥，所述注漿裝置與所述注漿閥連接。
11.根據權利要求10所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述注漿閥和溢流閥均為單向閥，所述注漿閥使漿液單向流向所述變截面鋼管樁中，所述溢流閥使空氣及滲水單向流出所述變截面鋼管樁。
12.根據權利要求1所述注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述擴擠單元的數量為一個，所述擴擠單元為土工布袋，所述土工布袋纏繞於所述變截面鋼管樁的樁側，並分布於所述變截面鋼管樁的整個樁身，所述土工布袋與所述變截面鋼管樁綁紮固定，所述注漿裝置與所述土工布袋位於所述變截面鋼管樁樁頂的一端連接。
13.根據權利要求4或7或12所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述注漿裝置為注漿管。
14.根據權利要求13所述的注漿成型變截面鋼管樁擴擠裝置，其特徵在於，所述注漿管中設有單向閥，使漿液單向流向所述變截面鋼管樁或土工布袋中。
【文檔編號】E02D5/48GK204080796SQ201420463934
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】胡玉銀, 陳建蘭, 慄新, 陽吉寶, 谷遠朋 申請人:上海市建工設計研究院有限公司