擠密砂樁施工套管的製作方法
2023-12-10 16:10:02
專利名稱：擠密砂樁施工套管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及砂樁施工套管，尤其是涉及水下擠密砂樁施工中使用的套管。
背景技術：
普通砂樁的施工工藝是在振動機的振動作用下，把套管打入規定的設計深度，套 管入土後，然後再投入砂，排砂於土中，就成為砂樁。這種施工工藝處理效果較好，使樁與 樁間土形成較好的複合地基，提高地基承載力、防止砂土液化、增大軟弱地基土的整體穩定 性。水下擠密砂樁是一種地基加固新技術，它是在砂樁船上通過振動設備和管腔增壓 裝置把砂強制壓入水下軟弱地基中，經過振動拔管、回打、擠密擴徑，形成擠密砂樁。通過擠 密砂樁的置換、擠密、排水作用，可增加地基強度，加快地基固結，減少結構物沉降，提高地 基的抗液化能力。水下擠密砂樁的適用範圍廣泛，可應用於對砂性土、粘性土、有機質土等 幾乎所有土質的地基加固處理。與普通砂樁相比擠密砂樁樁體的密實性高，加固的置換率 可達60 70%。水下擠密砂樁具有施工周期短、加固效果明顯，工序可控性好等特點，優勢 獨特，非常適用於外海人工島、防波提、護岸、碼頭等工程的地基基礎加固。砂樁施工中套管是將砂灌入土中的通道，以往普通砂樁施工中使用的套管是一根 與砂樁直徑相同的鋼套管，上部有加料口，下端帶有活瓣門，施工中利用液壓馬達及鏈條將 活瓣門關閉或開啟。沉管時，活瓣門關閉將泥土擋在套管外；拔管時，將活瓣門打開，砂料從 套管中排出，留在土中形成砂樁。但擠密砂樁不僅僅是拔管，還必須進行回打擴徑，如使用 活瓣門不僅影響擴徑，而且極易損壞。因此，迫切需要研製一種端部結構堅固耐用的新型套 管，以適應擠密砂樁的施工要求。
實用新型內容為了解決現有砂樁施工套管不適應擠密砂樁施工中回打擴徑作業的問題，本實用 新型提供一種具有新型端部結構的擠密砂樁施工套管。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是，擠密砂樁施工套管，包括套管本體，套管本體一端為進砂口，另一端為出砂口，所 述出砂口內設有一擋板，擋板上方設有高壓空氣噴嘴。所述出砂口內設有十字筋板，十字筋板連接於擠密砂樁施工套管的管壁，擋板固 定於十字筋板上。所述擋板為環形或圓形。所述套管本體的直徑為800 1000mm，其管壁厚度為20mm。所述擋板的外徑為460 520mm。本實用新型的有益效果是，擋板阻擋了套管出砂口的一部分通道，在套管沉管和 回打擴徑過程中，可擋住管外土體，使其不能輕易進入套管內部，而在拔管過程中又能使管 內砂體在空氣噴嘴的噴氣作用及套管的振動下順利排出，由於其固定於套管內部，比活瓣門持久賴用，且結構簡單，安裝方便。
圖1是本實用新型擠密砂樁施工套管的結構示意圖；圖2是圖1的A-A視圖；圖中，1.套管本體，2.出砂口，3.擋板，4.十字筋板。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下 面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。套管本體的設計主要考慮3個因素1.擠密砂樁的直徑，2.使用的耐久性，3.與 振動錘的功能、管內壓力適應性。一般套管直徑在800 IOOOmm之間，壁厚為20mm。需要 注意的是套管直徑和壁厚決定著整個振動體系的質量，如與振動錘的激振力不能滿足協調 方程，將影響套管的沉入。另外，由於套管內加壓至最大壓力時會產生對套管的浮託作用， 套管直徑越大，浮託力就越大，形成氣墊而影響沉管及回打。擠密砂樁施工套管其出砂口端部結構應該具有的主要功能1.在沉管時，儘量將 泥土擋在套管外，2.拔管過程中，能在管內壓力和振動作用下將砂順利排出，3.加壓回打 擠密擴徑過程中能擋住管外砂體不再回流至管內。為滿足以上功能，發明人將套管出砂口端部結構設計成一個擋板，通過多次現場 試驗最終確定了擋板的直徑、面積和安裝位置，其結構如圖1所示。在後續的試驗及工程應 用中，驗證了這種結構形式的可靠性及適用性。本實用新型提供的擠密砂樁施工套管其結構示意圖如圖1、圖2所示，套管本體1 的下端是出砂口 2，在出砂口與套管本體的連接處設置了十字筋板4，擋板的形狀可以是圓 形也可以是環形，本實施例採用一環形擋板，環形擋板3固定於十字筋板4上，環形擋板的 外徑為520mm，內徑為216mm。環形擋板阻擋了套管出砂口的一部分通道，在套管沉管和回打擴徑過程中，可擋 住管外土體，使其不能輕易進入套管內部，而在拔管過程中又能使管內砂體在空氣噴嘴的 噴氣作用及套管的振動下順利排出，由於其固定於套管內部，比活瓣門持久賴用，且結構簡 單，安裝方便。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下本實用新型還會 有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要 求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求1.擠密砂樁施工套管，包括套管本體，套管本體一端為進砂口，另一端為出砂口，其特 徵在於，所述出砂口內設有一擋板，擋板上方設有高壓空氣噴嘴。
2.根據權利要求1所述的擠密砂樁施工套管，其特徵在於，所述出砂口內設有十字筋 板，十字筋板連接於擠密砂樁施工套管的管壁，擋板固定於十字筋板上。
3.根據權利要求1所述的擠密砂樁施工套管，其特徵在於，所述擋板為環形或圓形。
4.根據權利要求1所述的擠密砂樁施工套管，其特徵在於，所述套管本體的直徑為 800 1000mm，其管壁厚度為20mm。
5.根據權利要求1或3所述的擠密砂樁施工套管，其特徵在於，所述擋板的外徑為 460 520mm。
專利摘要擠密砂樁施工套管，包括套管本體，套管本體一端為進砂口，另一端為出砂口，所述出砂口內設有一擋板，擋板上方設有高壓空氣噴嘴。所述出砂口內設有十字筋板，十字筋板連接於擠密砂樁施工套管的管壁，擋板固定於十字筋板上。所述套管本體的直徑為800～1000mm，其管壁厚度為20mm。所述擋板的外徑為460～520mm。擋板阻擋了套管出砂口的一部分通道，在套管沉管和回打擴徑過程中，可擋住管外土體，使其不能輕易進入套管內部，而在拔管過程中又能使管內砂體在空氣噴嘴的噴氣作用及套管的振動下順利排出，由於其固定於套管內部，比活瓣門持久賴用，且結構簡單，安裝方便。
文檔編號E02D5/38GK201857607SQ20102058890
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月2日 優先權日2010年11月2日
發明者劉鷺, 張曦, 熊文峰, 陸梅興, 顧春光 申請人:中交第三航務工程局有限公司