【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用双壁钢管装置引孔的劲性管桩的施工方法。
技术介绍
1、劲性复合桩是一种新型桩基形式，劲性复合桩的实现首先是进行水泥土桩的成桩，在此基础上进行混凝土芯桩的压入，由此形成一种混凝土芯桩和水泥土共同工作，承担上部荷载的新桩型。劲性复合桩因桩土挤扩界面变大，改善荷载传递途径，呈现摩擦桩的特性，使得水泥土桩具有远高于混凝土桩的侧阻力，而混凝土芯桩有远高于水泥土桩的桩身强度，二者结合可得到高于传统桩型的性价比。
2、劲性复合桩基施工存在的主要问题为：水泥土桩和混凝土芯桩的压入为两种完全不同的工艺，需要多台设备进行交叉作业，施工工序较多且繁琐，导致工期长，造价高；在插入混凝土芯桩的过程中，易产生挤土问题，导致相邻桩的破坏和相邻建筑物的破坏；施工过程很难保证混凝土芯桩是从水泥土桩的桩心插入，产生混凝土芯桩与水泥土桩不同轴现象，大大降低了劲性复合桩的承载能力。在施工时，如果上部为空桩，由于水泥土桩施工后的桩位难以精确找到，后插入管桩非常困难。此外对于海上作业，由于上部为海水，很难找到前期施工的水泥土桩的桩位，导致芯桩植入困难。这导致劲性复合桩的使用受限。
3、因此，如何简化施工工艺，以降低施工周期，以提高施工效率，以及降低施工时的挤土效应，仍是劲性复合桩所需要解决的问题。另外，当上部为空桩时，如何准确定位已完成施工的水泥土桩，以提高水泥土桩与芯桩的同轴度，也是劲性复合桩在施工时所需要解决的问题之一。
技术实现思路
1、为解决上述问题中的至少一个，本申请提
2、在外钢管的底部设置有用于向外钢管外部进行喷浆的外喷浆嘴，外注浆管固定连接在该外喷浆嘴上；
3、该施工方法包括如下步骤：
4、(1)在设定位置，利用桩机驱动双壁钢管装置钻设桩孔，在钻设桩孔时，桩机夹持在外钢管上，且在桩机的带动下，双壁钢管装置旋转下沉，同时经外喷浆嘴向外喷射水泥浆，水泥浆与地下土混合形成水泥土环形结构；
5、(2)当双壁钢管装置下沉到设定高度时，将空心预应力管桩下沉到环形腔内；
6、(3)首先将内钢管向上拔出，使内钢管内部的土体保留在地下；
7、然后再将外钢管向上旋转拔出，同步经外喷浆嘴向外喷射水泥浆，对水泥土环形结构进行搅拌，形成水泥土搅拌桩。
8、在具体的施工过程中，内钢管被拔出后，会留下一个呈环状的孔道，为避免内钢管内部的土体由于下陷，而导致空心预应力管上端的内腔形成沉降孔，还可以向空心预应力管桩的内侧补充水泥浆，以降低或消除上述沉降孔的形成。
9、本申请中,在预制桩尖上设置了一个连通内钢管的芯孔，当双壁钢管装置沉入地下时，地下土能够经芯孔进入到内钢管中，形成一个土芯，在拔出内钢管时，土芯会保留在地下，减少地下土的回填量和外运量，降低施工费用。且由于在施工过程中，没有地下土被挖掘到地面，全过程无泥浆污染，符合环保要求。
10、利用内钢管的内腔来容纳部分地下土，降低挤土效应，减少或消除对已完成施工的地下桩以及周围建筑所形成的威胁。利用芯孔还能够降低双壁钢管装置在下沉时的端阻力，更有利于双壁钢管装置的下沉，从而能够形成更大直径的桩孔，本申请所形成的劲性管桩的外径能够达到1m以上。
11、当双壁钢管装置完成下沉后，能够形成一个仅具有向上开口的用于容纳空心预应力管桩的环形腔，解决了上部为空桩时，已完成施工的水泥土搅拌桩不易定位的问题，同时不存在残留地下土的问题，无需多次清孔，因此能够将空心预应力管桩一次性地下沉到地下。由于在下沉空心预应力管桩时，内钢管与外钢管均仍处于地下，能够完成护壁作用，不会出现塌孔或缩孔现象，使得本申请具有广泛的适应性，在粗细砂土、淤泥软土，甚至鹅卵石层的土层区域也可施工。利用环形腔来容纳空心预应力管桩，有效地提高了水泥土搅拌桩与空心预应力管桩的同轴度。
12、进一步，为降低土芯与内钢管之间的摩阻力，降低在拔出内钢管时所携带的土体量，在内钢管的底部管设置有内喷浆嘴，内注浆管固定连接在内喷浆嘴上，在双壁钢管装置下沉时，经内喷浆嘴向内钢管的内部注入水泥浆，在内钢管的内壁上形成一层水泥浆隔离层。利用水泥浆隔离层能够有效地降低土芯与内钢管之间的摩阻力。
13、进一步，为减少内钢管在拔出时的阻力，在拔出内钢管时，采用边旋转边向上提升的方式将内钢管拔出；或仅采用向上提升的方式将内钢管拔出。采用边旋转边向上提升的方式将拔出内钢管时，不但能够降低阻力，减少内钢管拔出时的拉力，还能够破坏土芯与内钢管之间的粘结力，保证土芯保留在地下。
14、具体地,在内接管上开设有第一卡槽，该第一卡槽呈l形，第一卡槽包括沿竖直方向延伸的第一竖槽和连接在第一竖槽底部的第一横槽；沿双壁钢管装置的转动方向的反方向，该第一横槽由第一竖槽的底部朝远离第一竖槽的方向延伸；在内钢管底部的外侧固定有第一凸块，该第一凸块经第一竖槽进入到第一横槽内，使得内钢管卡持在内接管上，并使内钢管内衬在内接管的内部；沿双壁钢管装置的转动方向转动内钢管，能够使第一凸块由第一横槽进入到第一竖槽内，并在向上提升内钢管时，能够使内钢管脱离内接管；
15、在外接管上开设有第二卡槽，该第二卡槽呈l形，第二卡槽包括沿竖直方向延伸的第二竖槽和连接在第二竖槽底部的第二横槽；沿双壁钢管装置的转动方向，该第二横槽由第二竖槽的底部朝远离第二竖槽的方向延伸；在外钢管底部的内侧固定有第二凸块，该第二凸块经第二竖槽进入到第二横槽内，使得外钢管卡持在外接管上，并使外钢管套设在外接管的外侧；沿双壁钢管装置的转动方向的反方向转动外钢管，能够使第二凸块由第二横槽进入到第二竖槽内，并在向上提升外钢管时，能够使外钢管脱离外接管。
16、该设计能够使内钢管与外钢管顺利地脱离所连接的内接管与外接管，以进行回收，由于内钢管内衬在内接管的内部，外钢管套设在外接管的外侧，能够有效地避免地下土进入到内钢管与内接管的缝隙内，以及外钢管与外接管之间的缝隙内，造成第一卡槽或第二卡槽的堵塞，影响内钢管或外钢管的回收。
17、进一步，在外接管的外壁上设置有外挡圈，当外钢管卡持在外接管上时，该外钢管抵压在该外挡圈上，或在外钢管与外挡圈之间具有不超过5mm的间隙；在芯孔的内壁上设置有内挡圈，当内钢管卡持在内接管上时，该内钢管抵压在该内挡圈上，或在内钢管与内挡圈之间具有不超过5mm的间隙。设置内挡圈后，地下土至多进入到内钢管与内挡圈之间的缝隙内，而不会进入到内接管与内钢管之间缝隙中。设置外挡圈，地下土本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采用双壁钢管装置引孔的劲性管桩的施工方法，其特征在于，该双壁钢管装置包括内钢管、外钢管和预制桩尖，该预制桩尖为一钢结构件，该预制桩尖包括同轴套设在一起内接管和外接管，其中内接管位于外接管的内侧，该内接管和外接管均焊接在环形板的上侧，在环形板的下侧具有向下突出的呈锥状的桩尖部；在预制桩尖内设置有一呈通孔状的芯孔，该芯孔与内接管同轴设置；外钢管可分离地卡持在外接管上，内钢管可分离地卡持在内接管上，在内钢管与外钢管之间形成一环形腔；芯孔经内接管连通内钢管的内腔；
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在内钢管的底部管设置有内喷浆嘴，内注浆管固定连接在内喷浆嘴上，在双壁钢管装置下沉时，经内喷浆嘴向内钢管的内部注入水泥浆，在内钢管的内壁上形成一层水泥浆隔离层。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在拔出内钢管时，采用边旋转边向上提升的方式将内钢管拔出；或仅采用向上提升的方式将内钢管拔出。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在内接管上开设有第一卡槽，该第一卡槽呈L形，第一卡槽包括沿竖直方向延伸的第一竖槽和连接在第一竖槽
5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，在外接管的外壁上设置有外挡圈，当外钢管卡持在外接管上时，该外钢管抵压在该外挡圈上，或在外钢管与外挡圈之间具有不超过5mm的间隙；
6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，在径向方向上，外挡圈的外周面向外不超出外钢管的外周面；且在径向方向上，内挡圈的内周面向内超出内钢管的内周面。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在外钢管的底部设置有搅拌叶，该搅拌叶位于外钢管的外侧。
8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，搅拌叶的搅拌外径为空心预应力管桩外径的1.5-2.5倍。
9.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在内钢管的外壁上设置有内卡槽，在外钢管的内壁上设置有外卡槽，同步板沿竖直方向插设在环形腔内，且同步板相对的两侧分别插设在内卡槽和外卡槽内。
10.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，内钢管与外钢管均需要在水泥土搅拌桩完成初凝前拔出。
...【技术特征摘要】
1.一种采用双壁钢管装置引孔的劲性管桩的施工方法，其特征在于，该双壁钢管装置包括内钢管、外钢管和预制桩尖，该预制桩尖为一钢结构件，该预制桩尖包括同轴套设在一起内接管和外接管，其中内接管位于外接管的内侧，该内接管和外接管均焊接在环形板的上侧，在环形板的下侧具有向下突出的呈锥状的桩尖部；在预制桩尖内设置有一呈通孔状的芯孔，该芯孔与内接管同轴设置；外钢管可分离地卡持在外接管上，内钢管可分离地卡持在内接管上，在内钢管与外钢管之间形成一环形腔；芯孔经内接管连通内钢管的内腔；
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在内钢管的底部管设置有内喷浆嘴，内注浆管固定连接在内喷浆嘴上，在双壁钢管装置下沉时，经内喷浆嘴向内钢管的内部注入水泥浆，在内钢管的内壁上形成一层水泥浆隔离层。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在拔出内钢管时，采用边旋转边向上提升的方式将内钢管拔出；或仅采用向上提升的方式将内钢管拔出。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在内接管上开设有第一卡槽，该第一卡槽呈l形，第一卡槽包括沿竖直方向延伸的第一竖槽和连接在第一竖槽底部的第一横槽；沿双壁钢管装置的转动方向的反方向，该第一横槽由第一竖槽的底部朝远离第一竖槽的方向延伸；在内钢管底部的外侧固定有第...
【专利技术属性】
技术研发人员：李仁民，刘小波，王涛，宫能和，刘飞，孙海洋，王建兰，王明清，
申请(专利权)人：江苏东合南岩土科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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