软土地基管桩补强装置及其施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及建筑施工的桩基础工程，尤其涉及一种适用于软土地基的管桩补强装置及其施工方法。该装置包括空腔结构的管桩、锥形构造的桩尖，还包括钢护筒、管桩下端输送件、传力装置、第一类管路、第二类管路、临时支撑架，由于采用管桩下端输送件，其中兼作骨架的输送混凝土浆液的杆件，增加了混凝土浆液在桩周输送的距离，大幅度增加固结体横截面面积显著提高了桩体承受轴向荷载和水平荷载的能力，该装置装配和施工过程简单，便于操作，传力装置可以重复使用，缩短桩长或减少桩的节数，节约成本。

Reinforcement device and construction method of pipe pile in soft soil foundation

【技术实现步骤摘要】
软土地基管桩补强装置及其施工方法
本专利技术涉及建筑施工的桩基础工程，尤其涉及一种适用于软土地基的管桩补强装置及其施工方法。
技术介绍
软土是指在静水或缓慢流水环境中沉积、以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物，它是一种呈软塑到流塑状态，其外观以灰色为主的细粒土。它分布广泛，大多分布于海边、河滩、沼泽以及湖泊等地方。软土地基质地可塑性强、比较软，孔隙比大、含水率高、沉降大等，所以它的承载能力就会比较弱。混凝土管桩常用于桥梁道路、水利水力、房屋建筑工程的软土地基加固，根据桩基础在土中受力情况不同，可分为端承桩和摩擦桩，端承桩是穿过软弱土层而达到深层坚实土的一种桩，上部结构荷载主要由桩尖阻力来承担；摩擦桩是完全设置在软弱土层一定深度的一种桩，上部结构荷载要由桩尖阻力和桩身侧面与土之间的摩擦力共同来承担。设计计算时一般均是按桩侧摩擦力进行设计计算，导致工程桩的桩长较长、桩数较多，为满足桩身长细比要求，需要采用较大的桩径，较大桩径的管桩静压、夯入方式的施工复杂，费时费力，而且成本高，而且桩越长，桩径越大，桩间土体挤压应力和超静孔隙水压力越大，会使邻桩产生水平位移或上浮，进而影响成桩质量和桩体承载能力。现有技术在桩侧或桩端进行注浆处理，该技术是通过预埋在桩身的注浆管将能固化的浆液注入桩周土层，这些浆液通过渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等物理和化学形式共同作用，在桩周一定范围内形成浆液和土的固结体，从而改变了桩周附近土体的物理力学性质，使桩周阻力得到不同程度的提高，桩体的得到改善，但是固结体只能在桩周有限范围土层形成且主要承受压应力，固结体中没有骨架，承受拉应力能力有限，管桩承载力的高低是其横截面中混凝土或固结体的面积决定的，因此，增加固结体横截面面积和添加骨架能够显著提高管桩的承载力。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种适用于软土地基的管桩补强装置及其施工方法。本专利技术是这样实现的：软土地基管桩补强装置，包括空腔结构的管桩、锥形构造的桩尖，还包括钢护筒、管桩下端输送件、传力装置、第一类管路、第二类管路、临时支撑架。所述钢护筒，下端固定连接桩尖，上端固定连接管桩的下端面，侧面沿周向均匀分布有多个半圆孔。所述管桩下端输送件，包括杆件、连接盘；所述杆件，有多根，根数与所述钢护筒的所述半圆孔的个数相等，首端为尖头端，尾端有一连接圆环，靠近尾端处有中空结构的第一连接柱和第二连接柱，杆件内有互不相通的第一通道和第二通道，杆件表面有多个第一类孔口和多个第二类孔口，第一连接柱和每个第一类孔口通过第一通道相互贯通，第二连接柱和每个第二类孔口通过第二通道相互贯通；所述连接盘，为同轴设置的边缘带有多个凹槽的大圆盘和带有外螺纹的小圆盘，内部嵌入分配管一和分配管二，所述大圆盘和所述小圆盘以及分配管一、分配管二为一体结构，所述大圆盘和所述小圆盘中央设置贯通的圆孔，所述分配管一包括一个进口一，多个出口一，所述分配管二包括一个进口二，多个出口二，所述出口一和所述出口二个数均与所述杆件个数相等，每个出口均伸出所述圆孔的孔壁，分配管一的进口一、分配管二的进口二对称设置在小圆盘的上顶面，在小圆盘的上顶面的分配管一的进口一和分配管二的进口二相应位置分别粘接有柔性材质的吻接部一和吻接部二；每个所述凹槽固定连接一根轴，每根轴与一根所述杆件的所述连接圆环间隙配合转动连接。所述传力装置，包括桶状螺母、传力杆、拧紧件，所述桶状螺母，开口向下，内侧壁上设置有与所述小圆盘的外螺纹匹配的内螺纹，内顶面设置吻接部三和吻接部四，在外顶面上与内顶面上吻接部三和吻接部四相对应的位置固定连接中空结构的第三连接柱和第四连接柱；所述传力杆，由纵截面为等腰梯形的加强部件和内具中空通道的长管组成，加强部件固定连接在所述桶状螺母外顶面上，加强部件内有空腔、底部横截面为长方形，长方形长方向中心线与所述吻接部三、所述吻接部四的中心连线重合，所述第三连接柱和所述第四连接柱被遮罩在加强部件的空腔中，加强部件的顶部中心位置设置大通孔，长管固定连接于加强部件的顶部，加强部件的空腔通过大通孔与长管的中空通道相互贯通；所述拧紧件，截面形状为正六边形，固定连接在所述传力杆的所述长管的上顶端部，在所述长管的侧壁上靠近拧紧件的下方位置，还并排设置中空结构的第五连接柱、第六连接柱，第五连接柱、第六连接柱均为一端伸入所述长管的侧壁内，另一端伸出所述长管的侧壁外，伸出所述长管的侧壁外的另一端连接外部设备；所述外部设备包括空气压缩机、抽空装置、高压注浆机。所述第一类管路，包括第1-1段管、第1-2段管，所述第二类管路包括第2-1段管、第2-2段管，第1-1段管、第2-1段管均为多根，根数均与所述杆件个数相等。所述临时支撑架，采用易碎材料制作。进一步的，所述杆件直径小于所述钢护筒的所述半圆孔的半径。进一步的，所述吻接部一、吻接部二、吻接部三、吻接部四的结构相同、大小相等、形状一致，均为单斜面楔形块且中心位置设置通孔，吻接部一包括单斜面楔形块一、通孔一，吻接部二包括单斜面楔形块二、通孔二，吻接部三包括单斜面楔形块三、通孔三，吻接部四包括单斜面楔形块四、通孔四，粘接时，吻接部一的单斜面楔形块一、吻接部二的单斜面楔形块二的斜面向上，斜面高度递增方向与所述小圆盘的外螺纹的旋紧方向相同，粘接时，吻接部三的单斜面楔形块三、吻接部四的单斜面楔形块四的斜面向下，吻接部一的单斜面楔形块一与吻接部三的单斜面楔形块三斜面互补、吻接部二的单斜面楔形块二与吻接部四的单斜面楔形块四斜面互补，所述吻接部一的所述通孔一、所述吻接部二的所述通孔二分别与所述分配管一的所述进口一、所述分配管二的所述进口二连接并贯通，所述吻接部三的所述通孔三、所述吻接部四的所述通孔四分别与所述第三连接柱、所述第四连接柱连接并贯通。进一步的，每根所述第一类管路的第1-1段管的一端与一根所述杆件的所述第一连接柱连接，另一端与所述分配管一的一个所述出口一连接，每根所述第二类管路的第2-1段管的一端与一根所述杆件的所述第二连接柱连接，另一端与所述分配管二的一个所述出口二连接；所述第一类管路的第1-2段管的一端与所述桶状螺母的所述第三连接柱连接，另一端与所述第五连接柱伸入在所述长管侧壁内的一端连接，所述第二类管路的第2-2段管的一端与所述桶状螺母的所述第四连接柱连接，另一端与所述第六连接柱伸入在所述长管侧壁内的一端连接。进一步的，所述管桩下端输送件，放置在所述临时支撑架上。进一步的，所述管桩下端面固定连接与钢护筒上端配合的第一圆环形钢板，所述桩尖顶部固定连接有与钢护筒下端配合的第二圆环形钢板。基于上述软土地基管桩补强装置的施工方法，步骤如下：步骤一，装配：1-1把钢护筒的下端固定连接在桩尖的顶部的第二圆环形钢板上；1-2把第1-1段管、第2-1段管连接到管桩下端输送件的杆件、连接盘之间；1-3把管桩下端输送件放置在临时支撑架上；1-4把每根杆件的尖端一一对应放置于钢护筒的半圆孔内，并用低标号素混凝土封堵半圆孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.软土地基管桩补强装置，包括空腔结构的管桩、锥形构造的桩尖，其特征在于，还包括/n钢护筒、管桩下端输送件、传力装置、第一类管路、第二类管路、临时支撑架；/n所述钢护筒，下端固定连接桩尖，上端固定连接管桩的下端面，侧面沿周向均匀分布有多个半圆孔；/n所述管桩下端输送件，包括杆件、连接盘；所述杆件，有多根，根数与所述钢护筒的所述半圆孔的个数相等，首端为尖头端，尾端有一连接圆环，靠近尾端处有中空结构的第一连接柱和第二连接柱，杆件内有互不相通的第一通道和第二通道，杆件表面有多个第一类孔口和多个第二类孔口，第一连接柱和每个第一类孔口通过第一通道相互贯通，第二连接柱和每个第二类孔口通过第二通道相互贯通；所述连接盘，为同轴设置的边缘带有多个凹槽的大圆盘和带有外螺纹的小圆盘，内部嵌入分配管一和分配管二，所述大圆盘和所述小圆盘以及分配管一、分配管二为一体结构，所述大圆盘和所述小圆盘中央设置贯通的圆孔，所述分配管一包括一个进口一，多个出口一，所述分配管二包括一个进口二，多个出口二，所述出口一和所述出口二个数均与所述杆件个数相等，分配管一的进口一、分配管二的进口二对称设置在小圆盘的上顶面，在小圆盘的上顶面的分配管一的进口一和分配管二的进口二相应位置分别粘接有柔性材质的吻接部一和吻接部二；每个所述凹槽固定连接一根轴，每根轴与一根所述杆件的所述连接圆环间隙配合转动连接；/n所述传力装置，包括桶状螺母、传力杆、拧紧件，所述桶状螺母，开口向下，内侧壁上设置有与所述小圆盘的外螺纹匹配的内螺纹，内顶面设置吻接部三和吻接部四，在外顶面上与内顶面上吻接部三和吻接部四相对应的位置固定连接中空结构的第三连接柱和第四连接柱；所述传力杆，由纵截面为等腰梯形的加强部件和内具中空通道的长管组成，加强部件固定连接在所述桶状螺母外顶面上，加强部件内有空腔、底部横截面为长方形，长方形长方向中心线与所述吻接部三、所述吻接部四的中心连线重合，所述第三连接柱和所述第四连接柱被遮罩在加强部件的空腔中，加强部件的顶部中心位置设置大通孔，长管固定连接于加强部件的顶部，加强部件的空腔通过大通孔与长管的中空通道相互贯通；所述拧紧件，截面形状为正六边形，固定连接在所述传力杆的所述长管的上顶端部，在所述长管的侧壁上靠近拧紧件的下方位置，还并排设置中空结构的第五连接柱、第六连接柱，第五连接柱、第六连接柱均为一端伸入所述长管的侧壁内，另一端伸出所述长管的侧壁外，伸出所述长管的侧壁外的另一端连接外部设备；所述外部设备包括空气压缩机、抽空装置、高压注浆机；/n所述第一类管路，包括第1-1段管、第1-2段管，所述第二类管路包括第2-1段管、第2-2段管，第1-1段管、第2-1段管均为多根，根数均与所述杆件个数相等；/n所述临时支撑架，采用易碎材料制作。/n...

【技术特征摘要】
1.软土地基管桩补强装置，包括空腔结构的管桩、锥形构造的桩尖，其特征在于，还包括
钢护筒、管桩下端输送件、传力装置、第一类管路、第二类管路、临时支撑架；
所述钢护筒，下端固定连接桩尖，上端固定连接管桩的下端面，侧面沿周向均匀分布有多个半圆孔；
所述管桩下端输送件，包括杆件、连接盘；所述杆件，有多根，根数与所述钢护筒的所述半圆孔的个数相等，首端为尖头端，尾端有一连接圆环，靠近尾端处有中空结构的第一连接柱和第二连接柱，杆件内有互不相通的第一通道和第二通道，杆件表面有多个第一类孔口和多个第二类孔口，第一连接柱和每个第一类孔口通过第一通道相互贯通，第二连接柱和每个第二类孔口通过第二通道相互贯通；所述连接盘，为同轴设置的边缘带有多个凹槽的大圆盘和带有外螺纹的小圆盘，内部嵌入分配管一和分配管二，所述大圆盘和所述小圆盘以及分配管一、分配管二为一体结构，所述大圆盘和所述小圆盘中央设置贯通的圆孔，所述分配管一包括一个进口一，多个出口一，所述分配管二包括一个进口二，多个出口二，所述出口一和所述出口二个数均与所述杆件个数相等，分配管一的进口一、分配管二的进口二对称设置在小圆盘的上顶面，在小圆盘的上顶面的分配管一的进口一和分配管二的进口二相应位置分别粘接有柔性材质的吻接部一和吻接部二；每个所述凹槽固定连接一根轴，每根轴与一根所述杆件的所述连接圆环间隙配合转动连接；
所述传力装置，包括桶状螺母、传力杆、拧紧件，所述桶状螺母，开口向下，内侧壁上设置有与所述小圆盘的外螺纹匹配的内螺纹，内顶面设置吻接部三和吻接部四，在外顶面上与内顶面上吻接部三和吻接部四相对应的位置固定连接中空结构的第三连接柱和第四连接柱；所述传力杆，由纵截面为等腰梯形的加强部件和内具中空通道的长管组成，加强部件固定连接在所述桶状螺母外顶面上，加强部件内有空腔、底部横截面为长方形，长方形长方向中心线与所述吻接部三、所述吻接部四的中心连线重合，所述第三连接柱和所述第四连接柱被遮罩在加强部件的空腔中，加强部件的顶部中心位置设置大通孔，长管固定连接于加强部件的顶部，加强部件的空腔通过大通孔与长管的中空通道相互贯通；所述拧紧件，截面形状为正六边形，固定连接在所述传力杆的所述长管的上顶端部，在所述长管的侧壁上靠近拧紧件的下方位置，还并排设置中空结构的第五连接柱、第六连接柱，第五连接柱、第六连接柱均为一端伸入所述长管的侧壁内，另一端伸出所述长管的侧壁外，伸出所述长管的侧壁外的另一端连接外部设备；所述外部设备包括空气压缩机、抽空装置、高压注浆机；
所述第一类管路，包括第1-1段管、第1-2段管，所述第二类管路包括第2-1段管、第2-2段管，第1-1段管、第2-1段管均为多根，根数均与所述杆件个数相等；
所述临时支撑架，采用易碎材料制作。


2.根据权利要求1所述的软土地基管桩补强装置，其特征在于：所述杆件直径小于所述钢护筒的所述半圆孔的半径。


3.根据权利要求1所述的软土地基管桩补强装置，其特征在于：所述吻接部一、吻接部二、吻接部三、吻接部四的结构相同、大小相等、形状一致，均为单斜面楔形块且中心位置设置通孔，吻接部一包括单斜面楔形块一、通孔一，吻接部二包括单斜面楔形块二、通孔二，吻接部三包括单斜面楔形块三、通孔三，吻接部四包括单斜面楔形块四、通孔四，粘接时，吻接部一的单斜面楔形块一、吻接部二的单斜面楔形块二的斜面向上，斜面高度递增方向与所述小圆盘的外螺纹的旋紧方向相同，粘接时，吻接部三的单斜面楔形块三、吻接部...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国柱，
申请(专利权)人：赵国柱，
类型：发明
国别省市：江苏;32