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一种高聚物碎石分段护壁透水桩及其施工工艺.pdf

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一种 高聚物 碎石 分段 护壁 透水 及其 施工工艺
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摘要
申请专利号:

CN201910102093

申请日:

20190201

公开号:

CN109629551A

公开日:

20190416

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: E02D3/08;E02D5/34;E02D5/72;E02D7/18 主分类号: E02D3/08;E02D5/34;E02D5/72;E02D7/18
申请人: 河海大学
发明人: 谭慧明;于淙洋;陈佳;梁思婕;陈福茂
地址: 211100 江苏省南京市江宁区佛城西路8号
优先权:
专利代理机构: 32224 代理人: 董建林
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910102093

授权公告号:

法律状态公告日:

20190416

法律状态类型:

公开

摘要

本发明公开了一种高聚物碎石分段护壁透水桩,包括碎石桩身,碎石桩身的外壁上包裹有若干段高聚物碎石护壁。同?#24065;?#20844;开了相应的施工方法。本发明的透水桩与普通的碎石桩相比,桩体受到护壁的约束,不会发生鼓胀破坏,减轻对周围土体提供约束作用承载力的依赖,且具有更高的单桩承载力,应用?#27573;?#26356;大;与加筋碎石桩相比,可以有针对性的对桩体加固,且碎石护壁强度高于土工合成材料,不需要桩身鼓胀即可发挥作用,可以明显?#31181;?#26729;身鼓胀,有效控制桩径;与现有的高聚物碎石桩相比,桩体极大的减少了高分子聚合物的使用,在桩体下部承载效果可控的情况下,显著?#26723;?#24037;程造价;本发明施工工艺简单,应用?#27573;?#36739;广,质量可控,施工期短,造价较低。

权利要求书

1.一种高聚物碎石分段护壁透水桩,其特征在于:包括碎石桩身,碎石桩身的外壁上包裹有若干段高聚物碎石护壁。 2.根据权利要求1所述的一种高聚物碎石分段护壁透水桩,其特征在于:高聚物碎石护壁的外壁与不包裹高聚物碎石护壁的碎石桩身外壁齐平。 3.根据权利要求1所述的一种高聚物碎石分段护壁透水桩,其特征在于:高聚物碎石护壁保留碎石颗粒之间部分空隙。 4.根据权利要求1所述的一种高聚物碎石分段护壁透水桩,其特征在于:高聚物碎石护壁的碎石粒径小于碎石桩身的碎石粒径。 5.根据权利要求1所述的一种高聚物碎石分段护壁透水桩,其特征在于?#27827;?#36719;弱土层相对的碎石桩身外壁上包裹有高聚物碎石护壁,所受侧向压力小于阈值的碎石桩身外壁上包裹有高聚物碎石护壁。 6.根据权利要求5所述的一种高聚物碎石分段护壁透水桩,其特征在于:高聚物碎石护壁的高度大于其所对的软弱土层厚度。 7.一种高聚物碎石分段护壁透水桩的施工工艺,其特征在于:包括以下步骤, 1)清理整平施工场地,进行桩位放样; 2)打桩机振动打桩,其中,打桩机的桩管包括同心设置的内管和外管,内管与外管固定,内管外壁和外管内壁之间留有空间,形成环形空腔,外管底部连接活瓣式桩尖; 3)提升桩管使活瓣式桩尖打开; 4)没有包裹高聚物碎石护壁的碎石桩身施工以及包裹有高聚物碎石护壁的碎石桩身施工; 没有包裹高聚物碎石护壁的碎石桩身施工:内管和环形空腔灌入适量碎石颗粒后振动拔管; 包裹有高聚物碎石护壁的碎石桩身施工:内管灌入适量碎石颗粒,环形空腔灌入适量高分子聚合物与碎石颗粒的混合物,振动拔管。

说明书


一种高聚物碎石分段护壁透水桩及其施工工艺
技术领域


本发明涉及一种高聚物碎石分段护壁透水桩及其施工工艺,属于地基处理技术领
域。


背景技术


在我国东南沿海和内陆平原,广泛分布着天然含水量高、抗剪强度小的软土。碎石
桩、加筋碎石桩和高聚物碎石桩是是软土地基处治技术中常见的两种地基加固桩。其中,碎
石桩具有施工简便、速度快、取材方便的优势,且其透水能力较好,但是其单桩承载力较低,
桩身易发生鼓胀破坏;加筋碎石桩是将普通的碎石桩放置于土工合成材料中,可防止桩体
出现鼓胀破坏,不影响桩体排水性能,强度较高,提高复合地基承载力,施工简便,根据土工
合成材料的工作特性,由于该桩体下部几乎不发生鼓胀,因此下?#23458;?#24037;格栅不能发挥应有
作用,而桩体上部鼓胀明显,易超过土工格栅的承载能力极限,破坏土工格栅;高聚物碎石
桩是由高分子聚合物与碎石颗粒混合制成,不必依靠周围土体对碎石的约束作用提供承载
力,依靠自身整体刚性承载荷载,具有较高的单桩承载力,适应于多种地基,施工简便,但是
该桩体下部不能发挥应有作用,且造价较高。由于上述常见桩存在的缺点,因此现在急需一
种新的桩体。


发明内容


为?#31169;?#20915;上述技术问题,本发明提供了一种高聚物碎石分段护壁透水桩及其施工
工艺。


为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:


一种高聚物碎石分段护壁透水桩,包括碎石桩身,碎石桩身的外壁上包裹有若干段高
聚物碎石护壁。


高聚物碎石护壁的外壁与不包裹高聚物碎石护壁的碎石桩身外壁齐平。


高聚物碎石护壁保留碎石颗粒之间部分空隙。


高聚物碎石护壁的碎石粒径小于碎石桩身的碎石粒径。


与软弱土层相对的碎石桩身外壁上包裹有高聚物碎石护壁,所受侧向压力小于阈
值的碎石桩身外壁上包裹有高聚物碎石护壁。


高聚物碎石护壁的高度大于其所对的软弱土层厚度。


一种高聚物碎石分段护壁透水桩的施工工艺,包括以下步骤,


1)清理整平施工场地,进行桩位放样;


2)打桩机振动打桩,其中,打桩机的桩管包括同心设置的内管和外管,内管与外管固
定,内管外壁和外管内壁之间留有空间,形成环形空腔,外管底部连接活瓣式桩尖;


3)提升桩管使活瓣式桩尖打开;


4)没有包裹高聚物碎石护壁的碎石桩身施工以及包裹有高聚物碎石护壁的碎石桩身
施工;


没有包裹高聚物碎石护壁的碎石桩身施工:内管和环形空腔灌入适量碎石颗粒后振动
拔管;


包裹有高聚物碎石护壁的碎石桩身施工:内管灌入适量碎石颗粒,环形空腔灌入适量
高分子聚合物与碎石颗粒的混合物,振动拔管。


本发明所达到的有益效果:1、本发明的透水桩与普通的碎石桩相比,桩体受到护
壁的约束,不会发生鼓胀破坏,减轻对周围土体提供约束作用承载力的依赖,且具有更高的
单桩承载力,应用?#27573;?#26356;大;与加筋碎石桩相比,可以有针对性的对桩体加固,且碎石护壁
强度高于土工合成材料,不需要桩身鼓胀即可发挥作用,可以明显?#31181;?#26729;身鼓胀,有效控制
桩径;与现有的高聚物碎石桩相比,桩体极大的减少了高分子聚合物的使用,在桩体下部承
载效果可控的情况下,显著?#26723;?#24037;程造价;2、本发明施工工艺简单,应用?#27573;?#36739;广,质量可
控,施工期短,造价较低。


附图说明


图1为高聚物碎石分段护壁透水桩的纵向?#36866;?#22270;;


图2为高聚物碎石分段护壁透水桩的横向?#36866;?#22270;;


图3为桩管的纵向?#36866;?#22270;;


图4为桩管的横向?#36866;?#22270;。


具体实施方式


下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明
的技术方?#31119;?#32780;不能?#28304;?#26469;限制本发明的保护?#27573;А?br>

如图1和图2所示,一种高聚物碎石分段护壁透水桩,包括碎石桩身1,碎石桩身1的
外壁上包裹有若干段高聚物碎石护壁2,高聚物碎石护壁2的外壁与不包裹高聚物碎石护壁
2的碎石桩身1外壁齐平。


高聚物碎石护壁2为碎石颗粒3通过高分子聚合物4胶结形成的刚性护壁,厚度不
小于碎石桩桩身半径的1/4,且厚度不小于60mm,高度不小于1m,高聚物碎石护壁2保留碎石
颗粒3之间部分空隙5,碎石颗粒3粒径?#27573;?#20026;2-20mm,小于碎石桩身1的碎石粒径,高分子聚
合物4与碎石颗粒3的配合比根据设计强度不小于5%,具体通过实验确定,其中,高分子聚合
物4可以是聚氨酯、?#36153;?#26641;脂、丙烯酸酯、酚醛树脂?#30830;?#21457;泡型冷硬化材料中的一种。


高聚物碎石护壁2的位置要根据土层的实际情况而定,一般为以下两种情况:1、所
受侧向压力小于阈值的碎石桩身1外壁上包裹高聚物碎石护壁2;2、与软弱土层相对的碎石
桩身1外壁上包裹高聚物碎石护壁2,高聚物碎石护壁2的高度大于其所对的软弱土层厚度,
一般大于0.5m以上。


上述高聚物碎石分段护壁透水桩与普通的碎石桩相比,桩体受到护壁的约束,不
会发生鼓胀破坏,减轻对周围土体提供约束作用承载力的依赖,且具有更高的单桩承载力,
应用?#27573;?#26356;大;与加筋碎石桩相比,可以有针对性的对桩体加固,且石护壁强度高于土工合
成材料,不需要桩身鼓胀即可发挥作用,可以明显?#31181;?#26729;身鼓胀,有效控制桩径;与现有的
高聚物碎石桩相比,桩体极大的减少了高分子聚合物4的使用,在桩体下部承载效果可控的
情况下,显著?#26723;?#24037;程造价。


上述高聚物碎石分段护壁透水桩施工的温度宜在6~40℃,?#20918;?#20813;在雨雪天,具体
施工工艺如下:


1)清理整平施工场地,进行桩位放样。


定位与打桩间隔不超过24小时,施工过程中,要尤其注意防止破坏标识引起桩位
不准,并随?#22791;?#26680;,对因挤土作用引起的桩位偏差,及时调整。


2)打桩机就位,?#19979;?#27963;瓣式桩尖,振动打桩。


将管桩向下垂?#20445;?#20351;桩尖对准桩位标记,启动振动?#31119;?#30452;到下到设计深度。其中,如
图3和4所示,打桩机的桩管包括同心设置的内管6和外管7,内管6与外管7固定,内管6外壁
和外管7内壁之间留有空间,形成环形空腔8,内管6和外管7都有加料口9,内管6和外管7顶
部都可连接振动头,外管7底部连接活瓣式桩尖。


3)提升桩管使活瓣式桩尖打开。


4)没有包裹高聚物碎石护壁2的碎石桩身1施工以及包裹有高聚物碎石护壁2的碎
石桩身1施工。


没有包裹高聚物碎石护壁2的碎石桩身1施工:内管6和环形空腔8灌入适量碎石颗
粒3后振动拔管。


包裹有高聚物碎石护壁2的碎石桩身1施工:内管6灌入适量碎石颗粒3,环形空腔8
灌入适量高分子聚合物4与碎石颗粒3的混合物,振动拔管;对高分子聚合物4与碎石颗粒3
的混合物进行振动的时间不少于等量碎石颗粒3规定振动时间的2倍,每次灌入高分子聚合
物4与碎石颗粒3的混合物的量适量减少,从灌入至拔管完成的时间控制在30?#31181;?#20869;。


5)按照规定养护。


上述施工工艺简单,应用?#27573;?#36739;广,质量可控,施工期短,造价较低。


以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人
员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形
也应视为本发明的保护?#27573;А?br>

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