一种人造管混结构端承桩基础及施工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种人造管混结构端承桩基础及施工工艺，属于建筑端承桩基础领域，采用的技术方案是，一种人造管混结构端承桩基础，包括地基土，还包括下端密闭的注压管体，注压管体管壁下端设置水泥砼挤压口，借助向注压管体内压注水泥砼形成具有下端水泥砼端台和上部管混桩柱的桩基础。有益效果是：本发明专利技术首次提出在不开挖下、通过施工工艺人为制造桩基础承载端台，并在承载端台上一体成型管混桩柱从而制成桩基础，实现了在所有地基土上均可成桩；成型桩基础的承载力大，稳定性好；施工过程钻孔小且浅，出土量小，省工省料、成本低，环保，噪音小，不产生垃圾，特别适用于城市新建桥梁桩基础及楼房桩基础，也适用于公路桥梁及铁路桥梁的桩基础。

Foundation and construction technology of an artificial pipe mixed structure end bearing pile

The invention discloses an artificial mixed structure of end bearing pile foundation and pile foundation construction technology, which belongs to the field of building end bearing, the technical scheme is that an artificial mixed structure of end bearing pile foundation and foundation soil, including lower confined pressure injection tube, injection tube wall bottom set the cement concrete extrusion mouth, with injection pressure to the pipe body pressure injection of cement concrete with lower and upper end of Taiwan cement concrete pipe pile foundation mixing pile. The beneficial effect of the invention is put forward for the first time through the construction technology in the excavation, man-made pile foundation bearing platform and in the end, end bearing Taiwan formed integrally with mixed pile to form a pile foundation, the foundation soil in all can pile; bearing capacity of forming pile foundation, good stability; construction the process of drilling small and shallow, unearthed a small amount of labor saving and material saving, low cost, environmental protection, low noise, no garbage, especially suitable for the new city building and bridge pile foundation pile foundation, pile foundation is also suitable for highway bridges and railway bridges.

【技术实现步骤摘要】
一种人造管混结构端承桩基础及施工工艺
本专利技术涉及建筑端承桩基础领域，具体涉及一种人造管混结构端承桩基础及施工工艺。
技术介绍
公路、铁路、桥梁、城市立交桥及楼房基础，对地基的处理如桩型的选择、施工方法等直接决定桩体的承载力、施工难易程度及成本。根据桩基础的受力原理分为摩擦桩和端承桩，端承桩是基桩坐落在岩石层上从而承载构造物；摩擦桩是利用基桩的表面与地基土的摩擦力来承载构造物。目前在地基土中只能用摩擦桩，不能用端承桩，而为了确保桩基础对上部建筑物的承载力，摩擦桩对桩体长度及直径的要求极大，造成成桩难、体积大、自重大、费工费材料，大大增加了施工难度和成本。另一方面，在城市修建城市立交桥，地下管网纵横，有的还有地铁，因为成桩造成施工中不得不拆迁建筑、移动地下管网，这不仅易造成局部交通瘫痪，还因拆迁、动迁影响居民生活，耗资十分巨大，还造成巨大的浪费。上述问题严重制约和拖慢了目前城市建筑建设的进程，是城市建筑建设中的难点和亟需解决的技术问题。
技术实现思路
为解决城市建桥成桩中摩擦桩体积大、用料大、施工难度大的技术问题，本专利技术提供一种人造端承桩基础及施工工艺，通过在注压管体管壁间断设置开设水泥砼挤压口的部段，压注水泥砼从而形成具有下端水泥砼端台和上部管混桩柱的人造管混结构端承桩基础的技术方案，实现了人造端台与管混结构桩柱一体成型，承载性能大大提高，稳定性好，同时省时省工均90%以上。本专利技术采用的技术方案是，一种人造管混结构端承桩基础，包括地基土，还包括下端密闭的注压管体，注压管体管壁下端设置水泥砼挤压口，借助向注压管体内压注水泥砼形成具有下端水泥砼端台和上部管混桩柱的桩基础。优选的，所述注压管体在水泥砼挤压口外部包裹弹性密封管。优选的，所述注压管体为钢管、FRP管或塑料管。优选的，所述水泥砼挤压口沿管壁周向开设一圈以上。本专利技术还提供一种人造管混结构端承桩基础的施工工艺，包括以下步骤：①根据施工项目设计端承桩基础的如下数据：下端水泥砼端台的底面积、高度和管混桩柱的高度、直径；②根据步骤（1）的设计数据制作注压管体，封死注压管体的底端头口，并在注压管体的管壁下端开设水泥砼挤压口，在开设水泥砼挤压口的部段套装弹性密封管；③在项目地设计桩位预成孔，将注压管体放入预成孔中；④用细砂填实注压管体与地基土之间的缝隙；⑤将注压管体与水泥砼泵密闭连接，开动水泥砼泵，向注压管体内压注水泥砼至设计方量，即完成具有下端水泥砼端台和上部管混桩柱的人造管混结构端承桩基础。优选的，所述步骤②开设水泥砼挤压口的部段至少设置1段。优选的，所述步骤⑤注压管体与水泥砼泵密闭连接的方式为借助变径管接头将注压管体上端口与水泥砼泵密闭连接或借助深入注压管体内的胀管器及与胀管器连接的高压软管与水泥砼泵连接。更优选的，所述压注水泥砼的方法为将高压软管及其端头连接的胀管器伸下至顺到注压管体内最下端的水泥砼挤压口部段的上端，撑开胀管器，开动水泥砼泵至达到设计方量停泵形成水泥砼端台；收紧胀管器，向上牵引至上一个水泥砼挤压口部段的上端，撑开胀管器，开动水泥砼泵至达到设计方量停泵形成水泥砼盘，依次向上重复上述操作至所开设水泥砼挤压口的部段分别形成水泥砼盘，形成多盘管混结构端承桩基础。优选的，所述步骤⑤开动水泥砼泵前，机械固定注压管体的上端口。优选的，所述开设水泥砼挤压口的部段高度分别为50cm—300cm。上述技术方案中，一种人造管混结构端承桩基础的结构包括地基土、下端水泥砼端台和上部的管混桩柱，管混桩柱是注压管体和其中充填的水泥砼形成；注压管体管壁下端还开设有水泥砼挤压口，水泥砼挤压口一般设置为沿注压管体周向均匀设置，压注水泥砼后，水泥砼充满注压管体的下端，并自水泥砼挤压口流出向管壁周围推土体，土体后缩，形成人造的水泥砼端台，水泥砼端台的形状，可以是任意形状，如不规则形状，也可以是圆的或方的等，水泥砼端台的底面对下面土质施压，下面的土质对其底面具有反作用力，即具有承载作用，管混桩柱的下端坐落在水泥砼端台上，具有传力作用，形成端承桩基础。管混结构借助管壁的抗弯拉强度高，管的约束使混凝土强度大幅提高，同时水泥砼刚性的抗压强度高，有效减小管在水平方向上的弯折强度，高度集中抗弯拉强度，从而大大提高了管在竖直方向上的承载力，二者形成混合一体结构，承载能力大大增强，远远高于水泥砼的桩基础、管性能及二者的相加之和，管混结构综合了二者的优点，相互融合增强，形成的水泥砼端台1（及水泥砼盘）支撑承载、管混结构桩柱传力到地面且具有抗剪弯功能，最终使得桩柱直径很细，本人造管混结构端承桩基础打破了目前端承桩对施工地需有承载岩石的地质条件限制，实现了在土质基础上、没有岩石基础的地质条件下，通过人造类似的岩石的水泥砼端台，形成端承桩的端台基础。人造管混结构端承桩基础的施工工艺，具体理解如下：①根据施工项目所在桩位的土质类别（土的抗压弹性模量）及所需要桩的承载力并考虑施工，确定管混结构端承桩基础的高度、直径、水泥砼端台的底面积和厚度，进而计算出挤压成型水泥砼端台时需要水泥砼的方量；②根据步骤①的设计数据制作注压管体，封死注压管体的底端头口，并在注压管体的管壁下端开设水泥砼挤压口，开设水泥砼挤压口的部段的高度与水泥砼端台的厚度相同，在开设水泥砼挤压口的部段套装弹性密封管，以使水泥砼挤压口流出的水泥砼向管壁周围以面的形式推土体，土体后缩，形成人造的水泥砼端台；③在项目地设计桩位钻制预成孔，可以采用旋挖钻机钻孔，钻至设计深度，一般控制预成孔直径大于注压管体直径2—3cm，将注压管体放入预成孔中；④用细砂填实注压管体与地基土之间的缝隙，是为了防止水泥砼在挤压过程中沿缝隙上挤，消耗水泥砼侧挤的力量，造成影响下端水泥砼端台的成形；⑤将注压管体与水泥砼泵密闭连接，操作中使用变径管接头连接，变径管接头的粗头端与注压管体连接，细头端与水泥砼泵连接，开动水泥砼泵，向注压管体内压注水泥砼至设计方量，即完成人造管混结构端承桩基础，管混结构端承桩基础下端为水泥砼端台，上部管混桩柱坐落在水泥砼端台。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术首次提出在不开挖情况下、通过施工工艺人为制造桩基础承载端台，并在承载端台上一体成型管混桩柱从而制成桩基础，打破了对项目的地质条件要求的限制，实现了在所有地基土上均可成桩；（2）施工及所成型的桩基础，是依靠水泥砼的压力挤土得到的空间位置，该过程中端台周围的土、包括端台底下的土，得到了密实，土的抗压弹性模量极大的提高，承载力增大，有效保证了承载力和桩的稳定性；（3）本案技术中无需开挖土基，钻孔小且浅，出土量小，从工艺上比现行的扩大头基础桩（挖开土一般7m以下深，浇注一个大承台）省工及工费均在90%以上；所成型的端承桩基础比现有“摩擦桩”在相同承载力时节省材料80%以上，用工和设备成本减少80%以上，成本低、高效、质量更稳定；施工过程环保，噪音小，不产生垃圾，特别适用于城市新建桥梁桩基础和高楼大厦桩基础。附图说明图1为实施例1中管混结构端承桩基础及其施工状态的结构示意图；图2为实施例1中管混结构端承桩基础的注压管体结构示意图；图3为实施例2中多盘管混结构端承桩基础注压管体的结构示意图；图中，1、水泥砼端台，2、管混桩柱，2-1、注压管体，2-1-1、水泥砼挤压口，2-1-2、弹性密封管，3、地基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人造管混结构端承桩基础，包括地基土（3），其特征在于，还包括下端密闭的注压管体（2‑1），注压管体（2‑1）管壁下端设置水泥砼挤压口（2‑1‑1），借助向注压管体（2‑1）内压注水泥砼形成具有下端水泥砼端台（1）和上部管混桩柱（2）的桩基础。

【技术特征摘要】
1.一种人造管混结构端承桩基础，包括地基土（3），其特征在于，还包括下端密闭的注压管体（2-1），注压管体（2-1）管壁下端设置水泥砼挤压口（2-1-1），借助向注压管体（2-1）内压注水泥砼形成具有下端水泥砼端台（1）和上部管混桩柱（2）的桩基础。2.根据权利要求1所述人造管混结构端承桩基础，其特征在于，所述注压管体（2-1）在水泥砼挤压口（2-1-1）外部包裹弹性密封管（2-1-2）。3.根据权利要求1所述人造管混结构端承桩基础，其特征在于，所述注压管体（2-1）为钢管、FRP管或塑料管。4.根据权利要求1所述人造管混结构端承桩基础，其特征在于，所述水泥砼挤压口（2-1-1）沿管壁周向开设一圈以上。5.一种人造管混结构端承桩基础的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：①根据施工项目设计端承桩基础的如下数据：下端水泥砼端台（1）的底面积、高度和管混桩柱（2）的高度、直径；②根据步骤（1）的设计数据制作注压管体（2-1），封死注压管体（2-1）的底端头口，并在注压管体（2-1）的管壁下端开设水泥砼挤压口（2-1-1），在开设水泥砼挤压口（2-1-1）的部段套装弹性密封管（2-1-2）；③在项目地设计桩位预成孔，将注压管体（2-1）放入预成孔中；④用细砂填实注压管体（2-1）与地基土（3）之间的缝隙（4）；⑤将注压管体（2-1）与水泥砼泵密闭连接，开动水泥砼泵，向注压管体（2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李来宾，
申请(专利权)人：李来宾，
类型：发明
国别省市：河北,13