沉管压灌桩全过程施工用组合桩管及其使用方法技术

本发明专利技术提供了沉管压灌桩全过程施工使用的一种组合桩管及其使用方法。所提供的组合桩管为由沉管系统、混凝土压灌系统和端阻力检测系统组合而成的桩管，并将顶管与混凝土灌注两项需求合二为一，可系统完成包括试桩、做桩和测桩在内的沉管压灌桩的全过程施工，设备简单，控制容易，不易堵管，节省混凝土，利于保证混凝土质量、提高施工效率，具有良好的技术、经济效益。

【技术实现步骤摘要】
沉管压灌桩全过程施工用组合桩管及其使用方法
本专利技术涉及沉管压灌桩全过程施工使用的一种组合桩管及其使用方法，属于桩基础施工

技术介绍
申请号为201110172486.3、申请日为2011年6月24日、申请人为毕建东的中国专利技术专利：沉管灌注桩全过程施工方法及其专用装置(以下简称为：201110172486.3专利)，提出了沉管压灌桩的概念，做法是：沉管到位后，上拔桩管的同时，通过灌注管泵送混凝土，插入钢筋笼后成桩；并给出了试桩、测桩的方法及其专用装置。201110172486.3专利所存在的问题或可优化的地方是：(1)泵送混凝土是用地面上的混凝土泵，通过输送管，包括向上的输送管，将混凝土输送到灌注管上口，路线较长，弯曲较多，容易造成堵管。在锤击的过程中，如不将输送管、灌注管断开，向上的输送管中的混凝土中的石子受振下沉堵管，处理麻烦，影响效率，浪费混凝土；如将输送管、灌注管断开，将造成反复断、接，亦很麻烦。最严重的问题是：因较难有效排气，不易保证混凝土质量——这是压灌桩的通病，桩承载力越高，这个问题越突出。(2)需要单独设置拔管装置，如用油缸静力拔管，或用振动装置振动拔管，因此，桩机构造较为复杂，成本相对较高；上拔桩管、同时泵送混凝土，难以保证拔管与泵送混凝土的速度匹配，控制难度较大，易造成断桩。(3)内锤直接打击桩管下板，冲击应力较高，贯入效率较低。
技术实现思路
为进一步降低沉管压灌桩成本、提高质量和效率，结合沉管压灌桩的特点，以201110172486.3专利为技术基础，本专利技术提供了沉管压灌桩全过程施工方法使用的一种组合桩管及其使用方法。1.组合桩管本专利技术提供的沉管压灌桩全过程施工方法使用的组合桩管为由沉管系统、混凝土压灌系统和端阻力检测系统组合而成的桩管。如图1、图2和图3所示，其构成如下：1.1主管2与动力总成6、容积约1m3的料斗9为同心且等外径的圆形，主管2在动力总成6下，容积约1m3的料斗9在动力总成6上，用螺纹连接或焊接成为整体；1.2主管2、动力总成6、料斗9外的一侧，通过连接板17与圆形的灌注管3焊接；另一侧通过连接板17与圆形的排气管4焊接；1.3下板1为外形略大于主管2与灌注管3、排气管4用连接板17焊好后的外形的柱形台体，两侧有与灌注管3、排气管4同心且等内径的圆孔15；1.4下板1上部有与主管2同心且等内径的凹入，凹入内有缓冲垫12；下部上有水平通道13，下有竖直通道14；1.5水平通道13的水平截面为与主管2同心的圆环形，并与圆孔15连通；水平通道13的竖直截面为圆形；1.6数量不少于两个的竖直通道14的水平截面为圆形，上与水平通道13连通，下通到下板1底面，沿水平通道13的环向均匀分布；1.7主管2、灌注管3、排气管4下端周边与下板1焊接；1.8灌注管3上端有排气阀10，排气管4上端有排气阀11；1.9排气管4内套有圆管形的压杆5；压杆5上端与排气阀11螺纹连接，下端插入下板1的圆孔15内；1.10动力总成6下端，通过钢丝绳8，与置于主管2内的、圆柱形的内锤7相连；动力总成6上端，通过穿过容积约1m3的料斗9侧壁的连接管16，与灌注管3相连；1.11动力总成6下可驱动内锤7，通过缓冲垫12，锤击下板1；上可振动料斗9内的混凝土，并通过连接管16，向灌注管3泵送混凝土。2.垫板用组合桩管进行全过程施工需用图4所示的垫板，其构成如下：2.1外形不小于下板1的薄钢板21；2.2薄钢板21底面焊有与下板1的圆孔15、竖直通道14同心、直径略大的圆形厚钢板22；2.3薄钢板21顶面焊有能套进下板1两侧圆孔15或竖直通道14内的、数量不少于两个且对称布置的圆形定位环23。3.试桩方法使用组合桩管试桩的具体步骤如下：3.1组合桩管对位压在桩点位置的垫板上；3.2用动力总成6，通过钢丝绳8，驱动内锤7，通过缓冲垫12，锤击下板1，组合桩管整体下沉，至预定的锤击贯入度后，停止锤击；3.3拧下排气阀11，下压压杆5，得到压杆5下的桩端阻力；3.4如果桩端阻力满足要求，结束；如果桩端阻力未达到要求，再锤击，达到新定锤击贯入度，再测桩端阻力，直到桩端阻力满足要求为止。4.做桩方法使用组合桩管做桩的具体步骤如下：4.1组合桩管对位压在桩点位置的垫板上；4.2用动力总成6，通过钢丝绳8，驱动内锤7，通过缓冲垫12，锤击下板1，组合桩管整体下沉，至试桩确定的锤击贯入度后，停止锤击；4.3用动力总成6，将容积约1m3的料斗9内的混凝土，通过连接管16、灌注管3，泵送到下板1下部，进而通过水平通道13，进入竖直通道14，同时用桩架上的起吊装置上吊组合桩管；随着泵送压力的加大，组合桩管顶起；期间，混凝土中的空气，通过排气阀10、排气阀11排出；4.4当有混凝土中的水泥浆从组合桩管外侧冒出时，降低压力继续泵送混凝土，至组合桩管底面出地面为止；4.5旁移组合桩管，让出桩位后，按已有方法将钢筋笼插入混凝土中，结束。5.测桩方法使用组合桩管测桩分桩端阻力检测和桩侧阻力检测，为成桩前检测。5.1桩端阻力检测的具体步骤如下：5.1.1组合桩管对位压在桩点位置的垫板上；5.1.2用动力总成6，通过钢丝绳8，驱动内锤7，通过缓冲垫12，锤击下板1，组合桩管整体下沉，至试桩确定的锤击贯入度后，停止锤击；5.1.3拧下排气阀11，下压压杆5，得到压杆5下的桩端阻力；5.1.4如果桩端阻力满足要求，合格；如果桩端阻力未达到要求，不合格。5.2桩侧阻力检测的具体步骤如下：5.2.1检测完桩端阻力后，用缓凝混凝土，按做桩方法将组合桩管顶起一定高度后，停止泵送混凝土；5.2.2整体下压组合桩管，得到桩侧阻力；5.2.3如果桩侧阻力满足要求，合格；接续进行泵送混凝土、插钢筋笼操作，成桩；5.2.4如果桩侧阻力未达到要求，不合格。从上述可看出组合桩管及垫板的如下特点：(1)动力总成6、内锤7、钢丝绳8、缓冲垫12、主管2和下板1组成了组合桩管的沉管系统。缓冲垫12可采用盘绕钢丝绳、碟簧或赛钢板(聚甲醛板)以及机油拌砂或土等。(2)动力总成6、灌注管3、排气管4、下板1以及容积约1m3的料斗9、排气阀10、排气阀11和连接管16组成了组合桩管的混凝土压灌系统；利用泵送混凝土的压力，该系统同时可完成顶管功能。(3)压杆5、排气管4组成了组合桩管的端阻力检测系统；端阻力检测是依照201110172486.3专利中的小面积法，用下压压杆5完成的；排气管4在此起到保证压杆5受压稳定的作用。(4)动力总成6具有驱动内锤7和振动、泵送混凝土的功能；其振动功能可排出容积约1m3的料斗9中的混凝土中的空气。(5)如果仅用灌注管3顶管，因其水平截面积较小，所需的混凝土泵送压力会相当大；下板1下部特殊设计的水平通道13和竖直通道14，目的是解决混凝土泵送压力问题，同时要保证下板1的抗锤击能力。(6)灌注管3、排气管4以及排气阀10、排气阀11，可排出最初泵送混凝土时，灌注管3中的空气，以及正常泵送混凝土期间，混凝土在容积约1m3的料斗9中未完全排出的空气。(7)垫板：垫板的作用：一是将下板1底面与土隔离，使下板1底面不粘土，保证混凝土质量；二是封堵下板1底面的竖直通道14和圆孔15，防止水、土进入。定位环23可固定垫板与下板1的相对位置。试本文档来自技高网...

【技术保护点】
沉管压灌桩全过程施工使用的组合桩管，其特征在于，其为由沉管系统、混凝土压灌系统和端阻力检测系统组合而成的桩管；该组合桩管的构成如下：1.1?主管(2)与动力总成(6)、料斗(9)为同心且等外径的圆形，主管(2)在动力总成(6)下，料斗(9)在动力总成(6)上，用螺纹连接或焊接成为整体；1.2?主管(2)、动力总成(6)、料斗(9)外的一侧，通过连接板(17)与圆形的灌注管(3)焊接；另一侧通过连接板(17)与圆形的排气管(4)焊接；1.3?下板(1)为外形略大于主管(2)与灌注管(3)、排气管(4)用连接板(17)焊好后的外形的柱形台体，两侧有与灌注管(3)、排气管(4)同心且等内径的圆孔(15)；1.4?下板(1)上部有与主管(2)同心且等内径的凹入，凹入内有缓冲垫(12)；下部上有水平通道(13)，下有竖直通道(14)；1.5?水平通道(13)的水平截面为与主管(2)同心的圆环形，并与圆孔(15)连通；水平通道(13)的竖直截面为圆形；1.6?数量不少于两个的竖直通道(14)的水平截面为圆形，上与水平通道(13)连通，下通到下板(1)底面，沿水平通道(13)的环向均匀分布；1.7?主管(2)、灌注管(3)、排气管(4)下端周边与下板(1)焊接；1.8?灌注管(3)、排气管(4)上端有排气阀(10)、(11)；1.9?排气管(4)内套有圆管形的压杆(5)；压杆(5)上端与排气阀(11)螺纹连接，下端插入下板(1)的圆孔(15)内；1.10?动力总成(6)下端，通过钢丝绳(8)，与置于主管(2)内的、圆柱形的内锤(7)相连；动力总成(6)上端，通过穿过料斗(9)侧壁的连接管(16)，与灌注管(3)相连；1.11?动力总成(6)下可驱动内锤(7)，通过缓冲垫(12)，锤击下板(1)；上可振动料斗(9)内的混凝土，并通过连接管(16)向灌注管(3)泵送混凝土。...

【技术特征摘要】
1.沉管压灌桩全过程施工使用的组合桩管，其特征在于，其为由沉管系统、混凝土压灌系统和端阻力检测系统组合而成的桩管；该组合桩管的构成如下：1.1主管(2)与动力总成(6)、容积约1m3的料斗(9)为同心且等外径的圆形，主管(2)在动力总成(6)下，容积约1m3的料斗(9)在动力总成(6)上，用螺纹连接或焊接成为整体；1.2主管(2)、动力总成(6)、容积约1m3的料斗(9)外的一侧，通过连接板(17)与圆形的灌注管(3)焊接；另一侧通过连接板(17)与圆形的排气管(4)焊接；1.3下板(1)为外形略大于主管(2)与灌注管(3)、排气管(4)用连接板(17)焊好后的外形的柱形台体，两侧有与灌注管(3)、排气管(4)同心且等内径的圆孔(15)；1.4下板(1)上部有与主管(2)同心且等内径的凹入，凹入内有缓冲垫(12)；下部上有水平通道(13)，下有竖直通道(14)；1.5水平通道(13)的水平截面为与主管(2)同心的圆环形，并与圆孔(15)连通；水平通道(13)的竖直截面为圆形；1.6数量不少于两个的竖直通道(14)的水平截面为圆形，上与水平通道(13)连通，下通到下板(1)底面，沿水平通道(13)的环向均匀分布；1.7主管(2)、灌注管(3)、排气管(4)下端周边与下板(1)焊接；1.8灌注管(3)上端有排气阀(10)，排气管(4)上端有排气阀(11)；1.9排气管(4)内套有圆管形的压杆(5)；压杆(5)上端与排气阀(11)螺纹连接，下端插入下板(1)的圆孔(15)内；1.10动力总成(6)下端，通过钢丝绳(8)，与置于主管(2)内的、圆柱形的内锤(7)相连；动力总成(6)上端，通过穿过容积约1m3的料斗(9)侧壁的连接管(16)，与灌注管(3)相连；1.11动力总成(6)下可驱动内锤(7)，通过缓冲垫(12)，锤击下板(1)；上可振动容积约1m3的料斗(9)内的混凝土，并通过连接管(16)向灌注管(3)泵送混凝土。2.用权利要求1所述的组合桩管完成沉管压灌桩全过程施工需用的垫板；其构成如下：2.1外形不小于下板(1)的薄钢板(21)；2.2薄钢板(21)底面焊有与下板(1)的圆孔(15)、竖直通道(14)同心、直径略大的圆形厚钢板(22)；2.3薄钢板(21)顶面焊有能套进下板(1)两侧圆孔(15)或竖直通道(14)内的、数量不少于两个且...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕建东，
申请(专利权)人：毕建东，
类型：发明
国别省市：