超高承载力大直径管桩及快速沉桩二次注浆方法技术

本发明专利技术公开了一种超高承载力大直径管桩及快速沉桩二次注浆方法，管桩具有一对竖直方向的对称孔道，管桩桩端固定有注浆装置，其包括：上端板，具有竖直贯通的一对圆通孔，圆通孔与孔道一一对应；中端板，其外侧与上端板外侧无缝固定连接形成中空腔体，中端板内具有管道，管道的一端与其中一个圆通孔无缝连接，另一端位于下端板的正上方；下端板，其与中端板之间无缝设置有弹性密封圈，弹性密封圈包括无缝贴合的多块密封垫；其中，下端板外边缘与中端板外边缘之间的敞面上设置有多个均匀对称分布的孔洞；连接管道的孔道用于沉桩的二次注浆孔，另一个孔道用于水冲孔和一次注浆孔。本发明专利技术可实现大直径管桩的水冲、注浆一体化，且注浆后管桩具有超高承载力。

Two grouting methods of super high bearing capacity and large diameter pipe pile and fast pile sinking

The invention discloses a high bearing capacity of large diameter pile and pile sinking fast two grouting method, symmetric channel pipe has a pair of vertical direction of the pile end is fixed with a grouting device, which comprises an upper end plate, with a pair of round holes through the vertical hole and the corresponding channel, tact; in the end the lateral plate, and the upper end plate is fixedly connected with the formation of seamless hollow cavity, in the end plate with pipeline, pipe at one end and one round through hole seamless connection, just above the other end is arranged on the lower end plate; the lower end plate, between it and the end plate is provided with a seamless elastic sealing ring, a plurality of the sealing pad the elastic sealing ring comprises a seamless fit; the open surface between the outer edge of the lower plate and the end plate in the outer edge is provided with a plurality of symmetrical distribution holes; connecting pipes for channel two grouting pile The other hole is used for water punching and one grouting hole. The invention can realize the integration of water punching and grouting of large diameter pipe pile, and the pipe pile has super high bearing capacity after grouting.

【技术实现步骤摘要】
超高承载力大直径管桩及快速沉桩二次注浆方法
本专利技术涉及基础建设施工领域。更具体地说，本专利技术涉及一种超高承载力大直径管桩及快速沉桩二次注浆方法。
技术介绍
现有的大直径管桩沉桩较为困难，从而限制了其应用，一般施工用的静压机和锤机在沉桩的过程中施加的力达不到要求，无法使管桩达到设计标高，通过边向下方的土层水冲边沉桩的方法可较为快速的沉桩，因此需要在管桩上设置水冲孔道，孔道的设置，单节桩之间的连接就不能仅仅采用普通的焊接方式，需要有特制的接头，以保障水冲过程中的密封性。通过水冲沉桩的方法沉桩后，桩侧及桩端下方的土层必然有一定的松动，如果不注浆，施工过程管桩会出现下陷倾斜、管桩的承载力差等问题，如果让管桩桩侧的土体自动恢复，则周期较长，达不到快速沉桩施工的目的，因此水冲沉桩后需要注浆，传统的注浆方法是通过预埋注浆管道，通常也只是一次注浆，实现不了定向、分次、分步注浆的功能，也实现不了注浆、水冲沉桩的功能组合，为了达到桩侧及桩端均匀较好的注浆，且达到桩侧注浆封闭桩侧的桩身与土体缝隙后，再实现桩端的压力注浆，同时达到提高桩侧摩阻力和桩端端阻力的功效，分两次注浆更能提高管桩的承载力。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种超高承载力大直径管桩及快速沉桩二次注浆方法，实现既水冲沉桩，又能分次桩侧、桩端注浆的功能，且管桩本体可通过接头进行灵活拼装，通过水冲沉桩可实现大直径管桩的快速沉桩，通过二次注浆装置分两次注浆，可较大的提高管桩的承载力。本专利技术适用于各种直径、需要引孔的各种地质条件下的管桩，及相应二次注浆功能的管桩，尤其是超高承载力大直径管桩适用性更好。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种超高承载力大直径管桩，其特征在于，管桩内沿其长度方向设置有贯通其上下表面的一对孔道，一对孔道对称设置，管桩桩端固定有注浆装置，其包括：上端板，其密封固定于管桩的桩端且外侧不凸出于桩端外侧，所述上端板具有竖直贯通的一对圆通孔，一对圆通孔与一对孔道一一对应；中端板，其平行位于上端板下方且外侧不凸出于所述上端板外侧，中端板外侧与上端板外侧无缝固定连接形成中空腔体，所述中端板内具有管道，管道的一端凸出于中端板上表面并延伸与其中一个圆通孔无缝连接；下端板，其平行位于中端板下方且外侧不凸出于所述中端板外侧，中端板与下端板之间通过均匀分布的固定件固定，所述下端板与所述中端板之间无缝设置有类环形弹性密封圈，所述弹性密封圈外边缘与所述下端板的外边缘重合，内边缘与中端板、下端板之间形成中空腔体，所述弹性密封圈包括无缝贴合的多块密封垫；其中，所述下端板在所述中端板上的正投影外边缘与中端板的外边缘之间形成类环形敞面，所述中端板在敞面上设置有多个均匀对称分布的孔洞，所述管道的另一端位于所述下端板的正上方。优选的是，管桩包括多根底面相互焊接设置的管桩本体，每根管桩本体一对孔道的上下开口均为向外的喇叭形，还包括：接头，其包括一体成型的上部、中部、下部，所述上部及下部均为圆台形结构且分别位于相邻两根管桩本体的孔道开口中，且圆台形的外侧面与孔道开口无缝配合，所述中部为圆柱体结构且其高度与相邻两根管桩本体之间的焊缝高度相同，所述接头具有上下贯通的中空结构，所述中空结构为圆柱体且其直径与孔道的直径相同、轴线与孔道的轴线重合。优选的是，所述孔道开口表面或所述接头上部及下部外侧面具有多个均匀的凸起。优选的是，孔道开口与所述接头上部及下部外侧面之间均设置有膨胀剂。优选的是，所述上端板、中端板、下端板均为圆形板，且轴线均与管桩的轴线重合，所述上端板直径与管桩直径相等，所述中端板直径略小于所述上端板直径。优选的是，多块密封垫大小形状均相同，且一端具有凸缘，另一端具有凹槽，相邻两块密封垫的凸缘与凹槽恰好相配合，形成环形的弹性密封圈。优选的是，中端板外侧与上端板外侧无缝固定连接的方式为焊接或通过环形挡板固定，所述挡板的上端固定于所述上端板的下表面外侧，所述挡板的下端固定于所述中端板的外边缘，所述固定件为螺钉。优选的是，所述孔洞的直径小于所述孔道的直径，所述管道的另一端竖直位于所述下端板中心的正上方。本专利技术还提供一种利用本专利技术的超高承载力大直径管桩进行快速沉桩二次注浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：A.注浆装置、管桩本体以及接头均由工厂预先定制生产，然后运往施工现场；B.将注浆装置的上端板与第一根管桩本体的桩端焊接固定，孔道与圆通孔一一对应；C.与管道一端无缝连接的圆通孔正上方的孔道均为第二孔道，对称的另一个孔道为第一孔道，第一根管桩本体的第一孔道连接水冲装置，然后将第一根管桩本体竖立，注浆装置位于下方，水冲装置位于上方，启动水冲装置，边水冲第一根管桩本体边下沉入土；D.第一根管桩本体上端下沉到快接近土层表面时，停止水冲并拆除水冲装置，而后第二根管桩本体的孔道开口与第一根管桩本体的孔道开口通过接头对接，对接完成后，第一根管桩本体与第二根管桩本体之间的接缝通过焊接使两者竖直固定；E.第二根管桩本体的第一孔道连接水冲装置，继续边水冲边沉桩，重复步骤C和D，直至管桩下沉的高度达到设计标高，完成水冲沉桩的过程；F.管桩的第一孔道连接注浆设备，然后开始一次注浆；G.一次注浆完成后，拆除注浆设置，静置一定时间；H.管桩的第二孔道连接注浆设备，然后开始二次压力注浆，完成快速水冲沉桩二次注浆的施工。优选的是，步骤D中孔道开口通过接头对接时，先在孔道开口处涂抹膨胀剂，再对接。本专利技术至少包括以下有益效果：1、本专利技术的管桩桩体以及注浆装置均可在工厂预制，从而实现工厂大批量工业化生产，现场只需要完成注浆装置桩尖与管桩成品的拼接，方便现场施工，能较大幅度地提高工效。2、本专利技术的单节桩通过本专利技术的接头可根据桩基工程场地具体地质条件进行灵活的拼装，适用不同的桩长选择和地层特性，可以配合静压、锤击等沉桩方式，具有普遍适用性。3、本专利技术的管桩可实现水冲、注浆一体化，可实现不同地层沉桩无障碍化，同时也能增大管桩的承载力，水冲后桩周土弱化，配合注浆，承载力可提高60％-80％。4、本专利技术的单节桩通过接头可实现快速拼装，且接头设计既保障了接头的连接刚度，也保障了连接的气密性。5、本专利技术通过巧妙的注浆装置的结构设计，实现了管桩桩侧桩周土的注浆封堵，完成桩侧注浆封堵后，再进行桩端压力注浆的实施，能够达到二次分步注浆工序的质量要求，可较大地提升管桩的承载力水平。6、本专利技术的注浆装置上端板是封闭的，起到了桩尖封闭管桩桩端空腔的功效，提升了管桩的承载力和设计年限。7、本专利技术的注浆装置中端板外圈与上端板密封连接，避免了水冲及注浆压力的损失，保证了水冲快速沉桩的有效性能和桩侧均匀注浆的效果。8、本专利技术的注浆装置可实现定向、分次、分步注浆的功能，也可实现注浆、水冲沉桩的功能组合，达到了桩侧及桩端均匀较好的注浆，且达到桩侧注浆封闭桩侧的桩身与土体缝隙后，再实现桩端的压力注浆，同时达到提高桩侧摩阻力和桩端端阻力的功效。9、本专利技术的注浆装置通过设置密封垫形成弹性密封圈，一次注浆不会堵住二次注浆的孔道，当二次压力注浆时可通过压力均匀弹出弹性密封圈，从而顺利进行二次注浆，达到桩端压密注浆的效果，实现了两次注浆的有效性。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高承载力大直径管桩，其特征在于，管桩内沿其长度方向设置有贯通其上下表面的一对孔道，一对孔道对称设置，管桩桩端固定有注浆装置，其包括：上端板，其密封固定于管桩的桩端且外侧不凸出于桩端外侧，所述上端板具有竖直贯通的一对圆通孔，一对圆通孔与一对孔道一一对应；中端板，其平行位于上端板下方且外侧不凸出于所述上端板外侧，中端板外侧与上端板外侧无缝固定连接形成中空腔体，所述中端板内具有管道，管道的一端凸出于中端板上表面并延伸与其中一个圆通孔无缝连接；下端板，其平行位于中端板下方且外侧不凸出于所述中端板外侧，中端板与下端板之间通过均匀分布的多个固定件固定，所述下端板与所述中端板之间无缝设置有类环形弹性密封圈，所述弹性密封圈外边缘与所述下端板的外边缘重合，内边缘与中端板、下端板之间形成中空腔体，所述弹性密封圈包括无缝贴合的多块密封垫；其中，所述下端板在所述中端板上的正投影外边缘与中端板的外边缘之间形成类环形敞面，所述中端板在敞面上设置有多个均匀对称分布的孔洞，所述管道的另一端位于所述下端板的正上方。

【技术特征摘要】
1.一种超高承载力大直径管桩，其特征在于，管桩内沿其长度方向设置有贯通其上下表面的一对孔道，一对孔道对称设置，管桩桩端固定有注浆装置，其包括：上端板，其密封固定于管桩的桩端且外侧不凸出于桩端外侧，所述上端板具有竖直贯通的一对圆通孔，一对圆通孔与一对孔道一一对应；中端板，其平行位于上端板下方且外侧不凸出于所述上端板外侧，中端板外侧与上端板外侧无缝固定连接形成中空腔体，所述中端板内具有管道，管道的一端凸出于中端板上表面并延伸与其中一个圆通孔无缝连接；下端板，其平行位于中端板下方且外侧不凸出于所述中端板外侧，中端板与下端板之间通过均匀分布的多个固定件固定，所述下端板与所述中端板之间无缝设置有类环形弹性密封圈，所述弹性密封圈外边缘与所述下端板的外边缘重合，内边缘与中端板、下端板之间形成中空腔体，所述弹性密封圈包括无缝贴合的多块密封垫；其中，所述下端板在所述中端板上的正投影外边缘与中端板的外边缘之间形成类环形敞面，所述中端板在敞面上设置有多个均匀对称分布的孔洞，所述管道的另一端位于所述下端板的正上方。2.如权利要求1所述的超高承载力大直径管桩，其特征在于，管桩包括多根底面相互焊接设置的管桩本体，每根管桩本体一对孔道的上下开口均为向外的喇叭形，还包括：接头，其包括一体成型的上部、中部、下部，所述上部及下部均为圆台形结构且分别位于相邻两根管桩本体的孔道开口中，且圆台形的外侧面与孔道开口无缝配合，所述中部为圆柱体结构且其高度与相邻两根管桩本体之间的焊缝高度相同，所述接头具有上下贯通的中空结构，所述中空结构为圆柱体且其直径与孔道的直径相同、轴线与孔道的轴线重合。3.如权利要求2所述的超高承载力大直径管桩，其特征在于，所述孔道开口表面或所述接头上部及下部外侧面具有多个均匀的凸起。4.如权利要求2所述的超高承载力大直径管桩，其特征在于，孔道开口与所述接头上部及下部外侧面之间均设置有膨胀剂。5.如权利要求1所述的超高承载力大直径管桩，其特征在于，所述上端板、中端板、下端板均为圆形板，且轴线均与管桩的轴线重合，所述上端板直径与管桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐高，狄圣杰，于克萌，胡寿超，刘强，蔡正林，王旭丰，朱洲，徐维玉，
申请(专利权)人：大成科创基础建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42