压浆螺旋钢管桩设备以及打桩方法技术

本发明专利技术涉及压浆螺旋钢管桩设备以及打桩方法。包括钢管、桩端压浆组件以及注浆装置，桩端压浆组件包括导管以及桩端压浆头，桩端压浆头包括三通体，三通体为

【技术实现步骤摘要】
压浆螺旋钢管桩设备以及打桩方法


[0001]本专利技术属于土木工程中的桩基工程领域，尤其涉及一种压浆螺旋钢管桩设备以及打桩方法。

技术介绍

[0002]建筑、桥梁、海上风电等领域常使用到桩基。桩基的形式多样，其中螺旋钢管桩因其施工时间短、绿色环保、场地限制较少、承载能力较高等优势，在各个领域的应用也愈发广泛。螺旋钢管桩在旋进过程中会对桩周土体产生扰动，产生不确定性因素会导致承载力的降低。后压浆技术的引入能够有效地解决上述问题，是一种提高承载力的手段，同时还能减少土壤对钢管的腐蚀。
[0003]后压浆技术主要用于增强岩土体的强度和刚度，提高其稳定性能和承载力。目前，后压浆技术在灌注桩上的应用十分广泛，后压浆的工艺越来越成熟，后压浆的类型也发展为桩端压浆、桩侧压浆、组合压浆、分布式压浆。
[0004]但是，对于软土地区承载能力低以及后压浆桩基在动水条件下注浆体被冲刷和腐蚀环境下桩基被腐蚀的问题，亟待解决。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种压浆螺旋钢管桩设备以及打桩方法，它能够有效解决桩基在动水环境下浆液被冲释、分散的问题。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种压浆螺旋钢管桩设备，包括至少两根钢管以及连接相邻两个所述钢管的连接件、桩端压浆组件以及注浆装置，最下方的所述钢管的外表面配置有螺旋叶片；
[0008]所述钢管的内腔设置有所述桩端压浆组件，所述桩端压浆组件包括至少两根导管以及桩端压浆头，至少两根所述导管依次连接，所述桩端压浆头包括三通体，所述三通体为
“⊥”
字形结构，所述三通体的竖直段与最下方的所述导管的底端连接，所述三通体的两个水平段分别连接压浆器；最下方的所述钢管的底端为倒三角形结构，且倒三角形结构的侧壁开设通孔，用于供所述压浆器伸出；
[0009]所述注浆装置包括钻机、搅拌储浆装置、压浆泵、输浆管；所述钻机用于对所述钢管施加下压动力与旋转扭矩；所述搅拌储浆装置能够通过所述压浆泵和所述输浆管向所述导管注入水泥、水玻璃混合浆液。
[0010]优选地，在上述的压浆螺旋钢管桩设备中，最下方的所述钢管的侧壁设置有第一注浆孔，所述搅拌储浆装置能够通过所述压浆泵和所述输浆管向所述钢管的内壁与所述导管的外壁之间的空间注入水泥、水玻璃混合浆液。
[0011]优选地，在上述的压浆螺旋钢管桩设备中，所述钢管外壁黏贴有FRP材料层，所述CFRP材料层为布条，所述布条缠绕黏贴在所述钢管的外表面。
[0012]优选地，在上述的压浆螺旋钢管桩设备中，所述连接件上设置有第二注浆孔。
[0013]优选地，在上述的压浆螺旋钢管桩设备中，最下方的所述钢管以外的所述钢管也设置有所述螺旋叶片，最下方的所述钢管配置的所述螺旋叶片多于其余的所述钢管配置的所述螺旋叶片。
[0014]优选地，在上述的压浆螺旋钢管桩设备中，还包括压力传感器、压浆参数采集仪、后台处理器，所述压力传感器布设在所述输浆管上，所述压浆参数采集仪用于将所述压力传感器的测量数据传输至所述后台处理器；所述后台处理器根据所述搅拌储浆装置的重量变化得到压浆量的数据，以实现对压浆量与压浆压力的动态控制。
[0015]一种压浆螺旋钢管桩设备打桩方法，包括上述的压浆螺旋钢管桩设备以及步骤：
[0016]S1，将所述钻机与第一段所述钢管连接，该第一段所述钢管内设置有所述桩端压浆组件；
[0017]S2，第一段所述钢管安装完成后，所述桩端压浆组件的第一段所述导管连接下一段所述导管，然后第一段所述钢管通过所述连接件连接下一段所述钢管，且使得下一段所述钢管套在下一段所述导管外；
[0018]S3，按照步骤S2的方式延长所述钢管和所述导管，直至所述钢管安装至预设的深度；
[0019]S4，使得所述压浆器伸出最下方的所述钢管的底端的通孔；
[0020]S5，所述搅拌储浆装置通过所述压浆泵和所述输浆管向所述导管注入水泥、水玻璃混合浆液，使得浆液从所述压浆器流出，直至注浆完成。
[0021]优选地，在上述的压浆螺旋钢管桩设备打桩方法中，在所述钻机下压旋转所述钢管之前，要在所述钢管外壁黏贴上一层CFRP材料。
[0022]优选地，在上述的压浆螺旋钢管桩设备打桩方法中，在安装所述钢管的同时，向所述钢管与所述导管之间的空间注入水泥、水玻璃混合浆液，浆液通过所述钢管侧面的第一注浆孔流出，以进行注浆。
[0023]优选地，在上述的压浆螺旋钢管桩设备打桩方法中，还包括压力传感器、压浆参数采集仪、后台处理器，所述压力传感器布设在所述输浆管上，所述压浆参数采集仪将所述压力传感器的测量数据传输至所述后台处理器；所述后台处理器根据所述搅拌储浆装置的重量变化得到压浆量的数据，以实现对压浆量与压浆压力的动态控制。
[0024]本专利技术的压浆螺旋钢管桩设备以及打桩方法的有益效果在于：当钢管安装至预设的深度后，使得压浆器从最下方的钢管的底端通孔伸出，搅拌储浆装置通过压浆泵和输浆管向导管注入水泥、水玻璃混合浆液，水泥、水玻璃混合浆液从压浆器流出，且能够快速凝结，能够有效解决动水环境下，浆液被冲释、分散的问题。
[0025]此外，这样的注浆方式使得钢管底端周围的浆液范围较大，进一步提高防护效果。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例压浆螺旋钢管桩设备的整体结构示意图；
[0027]图2是本专利技术实施例钢管的外部示意图；
[0028]图3是本专利技术实施例钢管的结构层图；
[0029]图4是本专利技术实施例最下方的钢管的外部结构图；
[0030]图5是本专利技术实施例最下方的钢管的内部结构图；
[0031]图6是本专利技术实施例最下方的钢管的底端剖视图；
[0032]图7是本专利技术实施例连接件的结构图；
[0033]图8是本专利技术实施例桩端压浆组件的分解图；
[0034]图9是本专利技术实施例桩端压浆组件的安装示意图；
[0035]图10是本专利技术实施例桩端压浆头的结构示意图；
[0036]图11是本专利技术实施例桩端压浆头的立体图；
[0037]图12是本专利技术实施例注浆前后的对比图。
[0038]图中部件名称和标号如下：
[0039]钢管1、通孔11、连接件2、第二注浆孔21、CFRP材料层3、第一注浆孔4、螺旋叶片5、导管6、外螺纹601、内螺纹602、桩端压浆头7、三通体702、压浆器703、钻机8、树脂胶9、搅拌储浆装置10、压浆泵11、输浆管12、压力传感器13、压浆参数采集仪14、后台处理器15、水泥a、底端水泥a1。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0041]如图1、图4
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图6以及图8...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压浆螺旋钢管桩设备，其特征在于，包括至少两根钢管(1)以及连接相邻两个所述钢管(1)的连接件(2)、桩端压浆组件以及注浆装置，最下方的所述钢管(1)的外表面配置有螺旋叶片(5)；所述钢管(1)的内腔设置有所述桩端压浆组件，所述桩端压浆组件包括至少两根导管(6)以及桩端压浆头(7)，至少两根所述导管(6)依次连接，所述桩端压浆头(7)包括三通体(702)，所述三通体(702)为
“⊥”
字形结构，所述三通体(702)的竖直段与最下方的所述导管(6)的底端连接，所述三通体(702)的两个水平段分别连接压浆器(703)；最下方的所述钢管(1)的底端为倒三角形结构，且倒三角形结构的侧壁开设通孔(11)，用于供所述压浆器(703)伸出；所述注浆装置包括钻机(8)、搅拌储浆装置(10)、压浆泵(11)、输浆管(12)；所述钻机(8)用于对所述钢管(1)施加下压动力与旋转扭矩；所述搅拌储浆装置(10)能够通过所述压浆泵(11)和所述输浆管(12)向所述导管(6)注入水泥、水玻璃混合浆液。2.根据权利要求1所述的压浆螺旋钢管桩设备，其特征在于：最下方的所述钢管(1)的侧壁设置有第一注浆孔(4)，所述搅拌储浆装置(10)能够通过所述压浆泵(11)和所述输浆管(12)向所述钢管(1)的内壁与所述导管(6)的外壁之间的空间注入水泥、水玻璃混合浆液。3.根据权利要求1所述的压浆螺旋钢管桩设备，其特征在于：所述钢管(1)外壁黏贴有FRP材料层(3)，所述CFRP材料层(3)为布条，所述布条缠绕黏贴在所述钢管(1)的外表面。4.根据权利要求1所述的压浆螺旋钢管桩设备，其特征在于：所述连接件(2)上设置有第二注浆孔(21)。5.根据权利要求1所述的压浆螺旋钢管桩设备，其特征在于：最下方的所述钢管(1)以外的所述钢管(1)也设置有所述螺旋叶片(5)，最下方的所述钢管(1)配置的所述螺旋叶片(5)多于其余的所述钢管(1)配置的所述螺旋叶片(5)。6.根据权利要求1所述的压浆螺旋钢管桩设备，其特征在于：还包括压力传感器(13)、压浆参数采集仪(14)、后台处理器(15)，所述压力传感器(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王润泽，万志辉，胡涛，赵航，熊朝亮，王玥，臧诗齐，戴国亮，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：