钢管桩结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种钢管桩结构，主要适用于深厚软土地区港口码头、公路及铁路工程桥涵构造物及高填方路堤。本实用新型专利技术将钢管桩与透水型土工织物袋高效有机结合，既有钢管桩承载力高、施工速度快、施工效率高、施工工期短的优点，又有透水型土工织物袋透水性好、渗透系数大、作为深厚软土层竖向排水通道、快速降低超孔隙水压力等优点，施工完毕后能迅速发挥功效，但其造价相对较高，施工工艺相对较复杂。该钢管桩结构及施工方法可为深厚软土地区港口码头、公路及铁路工程桥涵构造物与高填方路堤设计与施工提供参考，具有广泛的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
钢管桩结构
本技术涉及一种钢管桩结构，主要适用于深厚软土地区港口码头、公路及铁路工程桥涵构造物及高填方路堤。
技术介绍
深厚软土地区软土层最大厚度达到40m，呈软塑～流塑状，天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、沉降量大、地基承载力低、灵敏度高、扰动性大、透水性差。处理软土地基方法主要有换填垫层法、砂垫层+堆载预压法、砂垫层+堆载+真空联合预压法、塑料排水板+堆载预压法、袋装砂井+堆载预压法、水泥土搅拌桩法、强夯法、加筋土法、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)、沉管碎石桩、预应力混凝土管桩等。上述软土地基处理方法处理软土深度有限，管桩存在挤土效应，超孔隙水压力消散时间较长，施工工期较长。其中，换填垫层法施工简单，对软土地基处理的效果好，质量容易得到保证，但换填垫层法仅适用于表层软土且厚度小于3m的地段。砂垫层+堆载预压法施工简单，费用低。但施工期长达3～6个月，深、厚层软土的处理效果不佳。砂垫层+堆载+真空联合预压法般预压方案的施工期短(抽真空与路基填筑同步进行，预压时间约为100天)，能较大减少施工后期沉降，预压土方量小，但施工工艺复杂，工程造价高，处理深度不大于12m。塑料排水板+堆载预压法施工简单，费用低，但塑料排水板的质量差异性大，施工监理难度大，深、厚层软土的处理效果不佳，预压时间长达3～6个月，处理深度小于12m。袋装砂井+堆载预压法工程造价低，施工监理较容易，但施工工序复杂，质量不易控制，预压时间长，深、厚层软土的处理效果不佳，处理深度小于12m。水泥土搅拌桩法施工技术成熟，工期短，处理效果较好，造价较低，但施工监理难度大，对软基下部搅拌不易均匀，粉喷桩粉尘污染较大，粉喷桩处理的深度小于12m，浆喷桩处理的深度小于15m。强夯法工艺简单，施工快，造价低，处理效果好，但噪音污染大，强夯法适用于部分软土埋藏较浅的地段，处理深度小于6m。加筋土法土工布覆盖摊铺，既提高路基刚度，也使边坡受到维护，有利于排水，增加地基稳定性，但不适用于沉降量较大的路堤。水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)施工工期短，处理效果好，质量容易控制，可处理深层软土，但施工工艺复杂，工程造价高，处理厚度大于15m，但水泥粉煤灰碎石桩需要一段时间才能发挥作用。沉管碎石桩材料供应方便，工程造价较低，处理效果较好，施工监理较容易，同时兼有排水固结和复合地基的特征，但施工工序复杂，在强度较低的淤泥质土层中，容易产生断桩现象。预应力混凝土管桩采用静压法沉桩，施工工期短，处理效果好，质量容易控制，但施工噪音大，工艺复杂，工程造价高，处理深度可超过20m。此外，已知的相关专利文献如下：软土地基组合桩网结构，申请公布号为CN103821160A，技术方案如下：钻孔灌注桩，沿填方体边界四周间隔设置，桩底进入软土层下伏基岩层中一定深度；压入桩，间隔设置于钻孔灌注桩范围内的软土层内，底部压入至基岩层顶面；桩帽，设置在钻孔灌注桩和压入桩顶部且与之固结为一体；导向固定框架格，位于软土层内，对各钻孔灌注桩、压入桩形成横向约束；垫层体，铺设于桩帽顶部与填方体底面之间。该方案采用钻孔灌注桩，桩底进入软土层下伏基岩层中一定深度，深厚软土地区软土层厚达30～40m，部分地区软土层厚度大于40m，下伏基岩深度较大，钻孔灌注桩穿透深厚软土层难度较大，桩端难以进入基岩层。且深厚软土层地区采用钻孔灌注桩易产生缩桩、断桩等事故。一种软土地基排水管桩，授权公告号为CN207331670U，技术方案如下：软土地基排水管桩，包括桩体，所述桩体外壁分布有螺旋槽，螺旋槽内固定有网状的塑料排水带，塑料排水带外表面包覆有滤布。本技术可以降低了施工时挤土破坏效应的发生。在该方案中，桩体外壁分布有螺旋槽，螺旋槽内固定有网状的塑料排水带，降低了施工时挤土破坏效应的发生，但是排水管桩桩体外壁分布的螺旋槽制作工艺较为复杂，同时螺旋槽即为结构受力薄弱点，桩长较大时易产生管桩压曲破坏。静压或锤击沉桩时很可能将螺旋槽内固定的塑料排水带牵引出螺旋槽，从而导致塑料排水带失效。处理软土地基的复合结构，授权公告号为CN207032204U，技术方案如下：处理软土地基的复合结构包括承载桩、桩帽、加筋层以及回填碾压垫层，承载桩沿软土地基深度竖直布置，桩帽连接在承载桩的上端，加筋层铺设软土地基上且覆盖在桩帽的顶部表面，回填碾压垫层铺设在加筋层上，自上而下形成整个复合结构，承载桩穿过软弱土层作用在下卧持力土层上，基础荷载通过复合结构从软弱土层传至下卧持力土层，不仅达到软土地基加固的效果，而且完成的工艺流程少，缩短了施工时间，提高了工作效率；同时无需对如上述的复合材料进行卸载或拆除，节约卸载拆除的费用支出，更为经济合理，同时不存在土方卸载外运时造成环境污染的情况，更为绿色环保。在该方案中，承载桩穿过软弱土层作用在下卧持力土层上，基础荷载通过复合结构从软弱土层传至下卧持力土层，但深厚软土地区软土层厚达30～40m，承载桩穿过深厚软弱土层作用在下卧持力土层上难度较大，且承载桩长度较大，造价较高。因此该处理软土地基的复合结构不适用于深厚软土地区。一种软土地基加固方法，申请公布号为CN108265693A，技术方案如下：其提供一种软土地基加固方法,具体包括以下步骤：(1)整平场地，划分区域，确定搅拌桩及锚杆的数目及位置分布；(2)设置锚杆深入地基，可作为排水通道；(3)利用压力机反复压实场地；(4)待排水稳定后，打入搅拌桩，并在锚杆中注浆。本技术可在地基中形成立体网状浆脉骨架，且能减少搅拌桩的数目，处理成本低，效果稳显著且稳定，具有较好的经济效益。该方案采用锚杆深入地基并作为排水通道，待排水稳定后，打入搅拌桩，并在锚杆中注浆。该软土地基加固方法处理深度有限，粉喷桩处理的深度小于12m，浆喷桩处理的深度小于15m，不适用于深厚软土地区。软土地质预应力管桩静压防挤土结构，授权公告号为CN207405623U，技术方案如下：一种软土地质预应力管桩静压防挤土结构，包括设于施工区域与非施工区域之间的应力释放孔，所述应力释放孔内设有旋转轴，旋转轴与应力释放孔同轴，旋转轴上设有螺旋叶片，还包括用于驱动旋转轴旋转的电机。其目的在于提供一种软土地质预应力管桩静压防挤土结构，可降低工程桩施工过程中产生的挤土效应对非施工区域地下土的影响。利用螺旋叶片输出应力释放孔内土壤的防挤土方式新颖且实用，并且结构简单，适合推广使用；该型防挤土结构对于应力释放孔具有良好的保护作用；可降低工程桩施工过程中产生的挤土效应对非施工区域地下土的影响。该方案采用应力释放孔，应力释放孔内设有旋转轴，旋转轴与应力释放孔同轴，旋转轴上设有螺旋叶片，采用电机驱动旋转轴及螺旋叶片旋转，利用螺旋叶片输出应力释放孔内土壤，以便减小挤土效应。因电机功率有限，该软土地质预应力管桩静压防挤土结构处理软土深度有限，不适用于深厚软土地区。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种施工工期短、处理效果好、质量容易控制的钢管桩结构，其超孔隙水压力消散时间较短，处理深度可超过40m。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钢管桩结构，包括钢管(2)，钢管(2)的底端固定设置有桩尖(9)，其特征在于：钢管(2)的侧壁上开设有多个钢管排水孔(1)，钢管(2)内设置有其呈同轴线布置的内管(4)，内管(4)的外壁与钢管(2)的内壁之间设置有间隔空间，并且该间隔空间通过透水型土工织物填充形成透水层(3)，内管(4)的侧壁上设置有多个内管排水孔(5)。/n

【技术特征摘要】
1.钢管桩结构，包括钢管(2)，钢管(2)的底端固定设置有桩尖(9)，其特征在于：钢管(2)的侧壁上开设有多个钢管排水孔(1)，钢管(2)内设置有其呈同轴线布置的内管(4)，内管(4)的外壁与钢管(2)的内壁之间设置有间隔空间，并且该间隔空间通过透水型土工织物填充形成透水层(3)，内管(4)的侧壁上设置有多个内管排水孔(5)。


2.如权利要求1所述的钢管桩结构，其特征在于：布置于钢管(2)的同一断面位置、并沿着钢管(2)的圆周方向均匀间隔布置的多个钢管排水孔(1)为一组，钢管排水孔(1)沿钢管(2)的轴线方向均匀间隔布置多组；相邻两组的钢管排水孔(1)均匀交错布置。


3.如权利要求2所述的钢管桩结构，其特征在于：内管排水孔(5)与钢管排水孔(1)一一相对应，并且位于同一位置的内管排水孔(5)与钢管排水孔(1)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：高绍清，沈习文，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51