一种碎石注浆钢管桩及其制备方法技术

本发明专利技术涉及桩基础技术领域，尤其涉及一种碎石注浆钢管桩及其制备方法，本发明专利技术提供的所述碎石注浆钢管桩可在一般建筑施工场地采用，也可在空间受限的既有建筑物地基基础加固时采用，同时通过在钢管内外侧设置碎石注浆固结体，形成对钢管的保护，能够有效的防止钢管锈蚀；通过设置一次注浆管和二次注浆管，保证所述碎石注浆钢管桩在施工过程中能够进行两次注浆，第二次注入的水泥浆可通过渗透、劈裂作用进入桩端和桩周土体，使桩周一定厚度内的土体参与桩体受力，提高了碎石注浆钢管桩的承载力，其竖向承载力较相同直径钻孔灌注桩提高了20～30％。

【技术实现步骤摘要】
一种碎石注浆钢管桩及其制备方法
本专利技术涉及桩基础
，尤其涉及一种碎石注浆钢管桩及其制备方法。
技术介绍
桩基础是一种常用的深基础形式，当天然地基的沉降量过大或地基的承载力不能满足设计要求时，往往采用桩基础，按照桩身材料分为混凝土桩、钢桩和木桩；对于钢桩来说，钢管桩由于其刚性好、承载力高、不易损坏、桩长易于调节、排土量小等优点，应用较为广泛。但目前的钢管桩在施工过程中需要较为复杂的设备，施工过程占用的空间较大，且由于钢管桩与土层直接接触容易造成锈蚀问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碎石注浆钢管桩(GGP)及其制备方法，所述碎石注浆钢管桩可在一般建筑施工场地采用，也可在空间受限的即有建筑物地基基础加固时采用，同时还避免了钢管的锈蚀，提供了较大的承载能力。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种碎石注浆钢管桩，其特征在于，包括一次注浆管1、桩顶二次注浆管2、桩端二次注浆管3、钢管4、钢管外碎石注浆固结体5、钢管内碎石注浆固结体6、桩周土体7、定位环8、管端注浆装置9和内外连通孔10。优选的，所述钢管4的壁厚≥6mm；所述钢管4由分节钢管组成；所述分节钢管的长度为3～6m；所述分节钢管的管壁设置有内外连通孔10。优选的，所述内外连通孔10的直径为8mm；相邻所述内外连通孔10之间在垂直于所述钢管4的径向方向的最大垂直距离为200mm；所述内外连通孔10在所述钢管4的同一垂直高度上的圆周方向的个数≥4个。优选的，相邻所述定位环8之间在垂直于所述钢管4的径向方向的最大垂直距离为3000mm；所述定位环8在所述钢管4的同一垂直高度上的圆周方向的个数为3个。优选的，所述一次注浆管1的个数为2；所述桩顶二次注浆管2的个数为1；所述桩端二次注浆管3的个数为2；所述一次注浆管1、所述桩顶二次注浆管2或所述桩端二次注浆管3设置于所述钢管4的内壁；所述一次注浆管1、所述桩顶二次注浆管2和所述桩端二次注浆管3在同一垂直高度的圆周方向上间隔设置。优选的，所述一次注浆管1伸出所述钢管4的底部的长度≥100mm；所述桩端二次注浆管3伸出所述钢管4的底部的长度≥200mm，所述桩顶二次注浆管2的底端位于所述钢管4顶部以下2m处；所述一次注浆管1伸出所述钢管4的底部的长度小于所述桩端二次注浆管3伸出所述钢管4的底部的长度。优选的，所述钢管外碎石注浆固结体5或所述钢管内碎石注浆固结体6中的碎石的粒径为5～20mm；所述钢管外碎石注浆固结体5或所述钢管内碎石注浆固结体6的制备原料独立地为碎石注浆固结体；所述碎石注浆固结体包括碎石和水泥浆；所述水泥浆的水灰比为0.6～0.8。优选的，所述管端注浆装置9设置于所述一次注浆管1、所述桩顶二次注浆管2和所述桩端二次注浆管3的管底端；所述管端注浆装置9分别与所述一次注浆管1、所述桩顶二次注浆管2或桩端二次注浆管3为一体；所述管端注浆装置9包括出浆口11、高压胶带12、透明胶带13和管底堵头14。本专利技术还提供了上述技术方案所述的碎石注浆钢管桩的制备方法，包括以下步骤：在选定的碎石注浆钢管桩的位置钻孔和清孔，放入设置有一次注浆管1、桩顶二次注浆管2、桩端二次注浆管3和定位环8的钢管4，并通过定位环8在钻孔内定位；通过返水法在所述钢管4的内侧和外侧填充碎石后，依次进行第一次注浆、第二次注浆，水泥浆固结后得到碎石注浆钢管桩。优选的，所述返水法为在填入碎石的同时，通过一次注浆管1向所述钢管4的内侧和外侧注入清水；所述第一次注浆为通过一次注浆管1向所述钢管4的内侧和外侧注入第一水泥浆至所述设置碎石注浆钢管桩的钻孔的孔口无泥浆流出，停止注浆；所述第一水泥浆的水灰比为0.8；所述第二次注浆为依次通过桩端二次注浆管3和桩顶二次注浆管2向所述钢管4的底部和顶部附近的钢管4内侧和外侧分别注入第二水泥浆至注浆压力为5～8MPa，并稳定3～5min后，停止注浆，所述第二水泥浆的水灰比为0.6。本专利技术提供了一种碎石注浆钢管桩(GGP)，包括一次注浆管1、桩顶二次注浆管2、桩端二次注浆管3、钢管4、钢管外碎石注浆固结体5、钢管内碎石注浆固结体6、桩周土体7、定位环8、管端注浆装置9和内外连通孔10。所述碎石注浆钢管桩(GGP)可在一般建筑施工场地采用，也可在空间受限的即有建筑物地基基础加固时采用，同时通过在钢管内外侧设置碎石注浆固结体，形成对钢管的保护，能够有效的防止钢管锈蚀；通过设置一次注浆管和二次注浆管，保证所述碎石注浆钢管柱在施工过程中能够进行两次注浆，第二次注入的水泥浆可通过渗透、劈裂作用进入桩端和桩周土体，使桩周一定厚度内的土体参与桩体受力，提高了碎石注浆钢管桩(GGP)的承载力，其竖向承载力较相同直径钻孔灌注桩提高了20～30％。附图说明图1为GGP的结构示意图；图2为管端注浆装置的结构示意图；图3为GGP断面图；其中，1-一次注浆管，2-桩顶二次注浆管，3-桩端二次注浆管，4-钢管，5-钢管外碎石注浆固结体，6-钢管内碎石注浆固结体，7-桩周土体，8-定位环，9-管端注浆装置，10-内外连通孔，11-出浆口，12-高压胶带，13-透明胶带，14-管底堵头。具体实施方式本专利技术提供了一种碎石注浆钢管桩(GGP)，包括一次注浆管1、桩顶二次注浆管2、桩端二次注浆管3、钢管4、钢管外碎石注浆固结体5、钢管内碎石注浆固结体6、桩周土体7、定位环8、管端注浆装置9和内外连通孔10(如图1所示)。作为本专利技术的具体实施例，所述一次注浆管1的个数优选为2；所述桩顶二次注浆管2的个数优选为1；所述桩端二次注浆管3的个数优选为2；所述一次注浆管1、所述桩顶二次注浆管2或所述桩端二次注浆管3优选设置于所述钢管4的内壁；所述一次注浆管1、所述桩顶二次注浆管2和所述桩端二次注浆管3在同一垂直高度的圆周方向上间隔设置。所述一次注浆管1、所述桩顶二次注浆管2或所述桩端二次注浆管3通过焊接方式与所述钢管4的内壁连接(如图3所示)。作为本专利技术的具体实施例，所述一次注浆管1伸出所述钢管4的底部的长度优选≥100mm，更优选为100mm，所述一次注浆管1的内径优选为≥20mm，更优选为25mm；所述桩顶二次注浆管2的底端位于所述钢管4顶部以下2m处，所述桩端二次注浆管3伸出所述钢管4的底部的长度优选≥200mm，更优选为200mm，所述桩顶二次注浆管2和桩端二次注浆管3的内径优选为≥20mm，更优选为25mm；所述一次注浆管1伸出所述钢管4的底部的长度小于所述桩端二次注浆管3伸出所述钢管4的底部的长度。作为本专利技术的具体实施例，所述一次注浆管1、所述桩顶二次注浆管2或所述桩端二次注浆管3优选采用DN20焊管焊接得到，所述DN20焊管的接头处优选采用DN25焊管焊接，所述一次注浆管1、所述桩顶二次注浆管2和桩端二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碎石注浆钢管桩，其特征在于，包括一次注浆管(1)、桩顶二次注浆管(2)、桩端二次注浆管(3)、钢管(4)、钢管外碎石注浆固结体(5)、钢管内碎石注浆固结体(6)、桩周土体(7)、定位环(8)、管端注浆装置(9)和内外连通孔(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种碎石注浆钢管桩，其特征在于，包括一次注浆管(1)、桩顶二次注浆管(2)、桩端二次注浆管(3)、钢管(4)、钢管外碎石注浆固结体(5)、钢管内碎石注浆固结体(6)、桩周土体(7)、定位环(8)、管端注浆装置(9)和内外连通孔(10)。


2.如权利要求1所述的碎石注浆钢管桩，其特征在于，所述钢管(4)的壁厚≥6mm；
所述钢管(4)由分节钢管组成；所述分节钢管的长度为3～6m；
所述分节钢管的管壁设置有内外连通孔(10)。


3.如权利要求1或2所述的碎石注浆钢管桩，其特征在于，所述内外连通孔(10)的直径为8mm；
相邻所述内外连通孔(10)之间在垂直于所述钢管(4)的径向方向的最大垂直距离为200mm；
所述内外连通孔(10)在所述钢管(4)的同一垂直高度上的圆周方向的个数≥4个。


4.如权利要求1所述的碎石注浆钢管桩，其特征在于，相邻所述定位环(8)之间在垂直于所述钢管(4)的径向方向的最大垂直距离为3000mm；
所述定位环(8)在所述钢管(4)的同一垂直高度上的圆周方向的个数为3个。


5.如权利要求1所述的碎石注浆钢管桩，其特征在于，所述一次注浆管(1)的个数为2；所述桩顶二次注浆管(2)的个数为1；所述桩端二次注浆管(3)的个数为2；
所述一次注浆管(1)、所述桩顶二次注浆管(2)或所述桩端二次注浆管(3)设置于所述钢管(4)的内壁；
所述一次注浆管(1)、所述桩顶二次注浆管(2)和所述桩端二次注浆管(3)在同一垂直高度的圆周方向上间隔设置。


6.如权利要求1或5所述的碎石注浆钢管桩，其特征在于，所述一次注浆管(1)伸出所述钢管(4)的底部的长度≥100mm；所述桩端二次注浆管(3)伸出所述钢管(4)的底部的长度≥200mm，所述桩顶二次注浆管(2)的底端位于所述钢管(4)顶部以下2m处；
所述一次注浆管(1)伸出所述钢管(4)的底部的长度小于所述桩端二次注浆管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂庆科，王国辉，陈军红，李友东，刘双辰，陈佳锡，王庆军，张良，刘帅，檀康，聂现凯，
申请(专利权)人：河北建设勘察研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13