一种用于密实砂质土的新型后注浆PHC管桩

摘要

本发明公开了一种用于密实砂质土的新型后注浆PHC管桩，包括钢质桩身保护帽、新型后注浆PHC管桩桩身及桩端三部分，后注浆PHC管桩桩端与桩身下部端口连接，桩身采用先张法预应力工艺和离心成型法制成，桩身内部预先安装有竖向注浆管及桩侧注浆器，竖向注浆管贯通整个桩身，两根竖向注浆管与桩端部分的桩端注浆装置通过法兰接头焊接连接；本发明结构简单，施工简便，可有效提高桩基承载能力，解决传统PHC管桩受地质条件限制，无法在坚硬的密实砂质土实施后注浆加固的问题，可以有效延长桩基使用寿命，具有极高的社会经济效益。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑基础施工技术领域，具体涉及一种用于密实砂质土的新型后注浆PHC管桩。

背景技术

在建筑工程领域，采用高强度预应力混凝土管桩即PHC管桩为基础形式，可有效降低上部结构物沉降量、大幅提高地基极限承载力，PHC管桩在桩身强度、成桩速度、环境保护、现场管理和质量稳定性等方面均具有突出优势，应用潜力较大；但是现有的沉桩工艺（锤击法和静压法）限制了PHC管桩的发展，在密实砂质土这类坚硬地层中沉桩时，不易穿透土层且容易造成桩端损伤，仅用于较小沉桩阻力地层，桩端只能进入密实砂质土0.5-1m，同时PHC管桩直径一般为300-600mm，目前的PHC管桩设计工艺造成其单桩承载力有限。

统计资料表明，PHC管桩单桩承载力一般不超过3500 kN，这导致了PHC管桩难以作为主导桩型应用到码头、大跨度桥梁、港口等大型基建工程中，而桩基后注浆技术，通过预设装置对桩端实施压力注浆，通过水泥浆液充填压密等作用改善桩端力学性质，提高桩基承载力；目前桩基后注浆技术已经广泛应用于钻孔灌注桩施工中，但受施工工艺影响目前在PHC管桩中后注浆技术依旧应用较少。

在PHC管桩施工中，由于PHC管桩采用沉桩工艺（锤击法和静压法），在沉桩过程中通常会损坏或堵塞桩端注浆装置，在面对如密实砂质土时PHC管桩端及桩端注浆器会被破坏更严重，使得PHC管桩中无法有效应用后注浆技术，以实现加固桩端土层，提高PHC管桩承载力的目的；如何解决上述问题是有效地提高PHC管桩桩基承载力的关键，目前尚无解决上述问题的有效措施。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于密实砂质土的新型后注浆PHC管桩，解决传统PHC管桩受地质条件限制，无法在坚硬的密实砂质土实施后注浆加固的问题，可以有效延长桩基使用寿命，具有极高的社会经济效益。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于密实砂质土的新型后注浆PHC管桩，包括钢质桩身保护帽、新型后注浆PHC管桩桩身及桩端三部分；钢质桩身保护帽、新型后注浆PHC管桩桩身及桩端三部分依次用法兰连接；

其中，包括新型后注浆PHC管桩桩身、桩侧注浆装置、桩端注浆装置、钢质圆锥体、桩侧竖向注浆管、桩端竖向注浆管、钢质桩身保护帽；

其中，所述新型后注浆PHC管桩桩身内部预先安装有多个桩侧竖向注浆管和桩端竖向注浆管及桩侧注浆装置；所述桩侧竖向注浆管和桩端竖向注浆管均贯通整个新型后注浆PHC管桩桩身；所述新型后注浆PHC管桩桩身顶端安装钢质桩身保护帽；所述新型后注浆PHC管桩桩身与桩端注浆装置以法兰接头焊接方式连接；所述桩端注浆装置以法兰接头焊接方式连接钢质圆锥体。

2.所述桩侧注浆装置与桩侧竖向注浆管直接连接；桩侧竖向注浆管与桩侧注浆装置需要提前预制在桩身内；桩身从桩端向桩顶方向每隔10m预设一个桩侧注浆装置；所述桩侧注浆装置由桩侧竖向注浆管、桩侧注浆器、四通接头组成。

3.所述桩端注浆装置与桩端竖向注浆管直接连接；所述桩端注浆装置由钢质限位保护箱及桩端注浆器组成；所述桩端注浆装置以法兰接头焊接方式连接钢质圆锥体。

4.所述桩端注浆装置的桩端注浆器由桩端竖向注浆管、注浆器出浆口组成；其中桩端注浆器安装在钢质限位保护箱内；注浆器出浆口需外伸出钢质限位保护箱但不得超出桩身外侧，避免注浆器出浆口在打桩过程中得不到钢质限位保护箱的保护而被破坏。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明具有以下有益效果：一方面，通过在后注浆PHC管桩内部预制注浆管和桩侧压浆装置，使得PHC管桩可以在不改变现有施工工艺基础上，可以方便快捷的使用后注浆工艺，用以改善原有缺陷，提高PHC管桩的单桩承载力，增强PHC管桩的适用范围；另一方面，将桩端压浆装置安装在钢质限位保护箱中，并在下方连接钢质圆锥体，可以有效防止在后注浆PHC管桩在密实砂质土沉桩过程中桩端注浆装置被破坏，以保证后注浆工艺质量；本发明针对传统PHC管桩在后注浆技术方面的工程应用难题进行优化，操作方便，经济适用，便于在施工现场推广应用。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明的桩顶俯视图；

图3是本发明的预置在桩身内部的桩侧注浆装置的结构图；

图4是本发明的桩端注浆装置的示意图；

图5是本发明的桩端注浆装置的结构图；

图6是本发明的预置在桩身内部的桩侧注浆装置的剖面图；

图7是本发明的桩端注浆装置的剖面图。

图中有：1- 新型后注浆PHC管桩桩身，2-桩侧注浆装置，3-桩端注浆装置，4-钢质圆锥体，11-桩侧竖向注浆管，12-桩端竖向注浆管，13-钢质桩身保护帽，21-桩侧注浆器，22-四通接头，31-注浆器出浆口，33-桩端注浆器，34-钢质限位保护箱。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

首先，参阅图1、图3、图4，本实施例，包括钢质桩身保护帽、新型后注浆PHC管桩桩身及桩端三部分，参阅图1、图2，根据桩侧竖向注浆管11和桩端竖向注浆管12设计及实际布置情况，在钢质桩身保护帽13对应位置预留相应数量的注浆孔。

随后，参阅图1、图3、图6，新型后注浆PHC管桩桩身采用先张法预应力工艺和离心成型法制成，桩身内部预先安装有桩侧竖向注浆管11、桩端竖向注浆管12及桩侧注浆器21，桩端注浆装置组装好后与PHC管桩桩身连接后再施工。

参阅图1-图7，本实施例，包括新型后注浆PHC管桩桩身1、桩侧注浆装置2、桩端注浆装置3、钢质圆锥体4、桩侧竖向注浆管11、桩端竖向注浆管12、钢质桩身保护帽13；

其中，所述新型后注浆PHC管桩桩身内部预先安装有多个桩侧竖向注浆管11和桩端竖向注浆管12及桩侧注浆装置2；所述桩侧竖向注浆管11和桩端竖向注浆管12均贯通整个新型后注浆PHC管桩桩身1；所述新型后注浆PHC管桩桩身1顶端安装钢质桩身保护帽13；所述新型后注浆PHC管桩桩身1与桩端注浆装置3以法兰接头焊接方式连接；所述桩端注浆装置3以法兰接头焊接方式连接钢质圆锥体4。

参阅图3，将桩侧竖向注浆管11、桩侧注浆器21、四通接头22组成一个桩侧注浆装置2。从桩端向桩顶方向每隔10m在桩身内预设一个桩侧注浆装置2，桩侧竖向注浆管11与桩侧注浆装置2直接连接。

接着，参阅图1、图4、图5、图7，将钢质限位保护箱34及桩端注浆器33组成本发明的桩端注浆装置3，所述桩端注浆装置3与桩端竖向注浆管12直接连接，所述桩端注浆装置3以法兰接头焊接方式连接钢质圆锥体4。

参阅图4、图5、图7，所述桩端注浆装置3的桩端注浆器33由桩端竖向注浆管12、注浆器出浆口31组成；其中桩端注浆器33安装在钢质限位保护箱34内；注浆器出浆口31需外伸出钢质限位保护箱34但不得超出桩身外侧，避免注浆器出浆口31在打桩过程中得不到钢质限位保护箱34的保护而被破坏，用以可以保证后注浆PHC管桩在密实砂质土顺利施工，防止后注浆PHC管桩的桩端注浆装置3在打桩过程中被密实砂质土破坏，保证桩端注浆装置3的出口可以顺利压出水泥浆液。

最后，参阅图1、图2，在施工过程中将本发明的钢质桩身保护帽、新型后注浆PHC管桩桩身及桩端三部分依次用法兰连接。按照相应地方及国家桩基施工规范标准对本发明的后注浆PHC管桩进行打桩作业，以及后注浆作业。

本发明结构简单，施工简便，可有效提高桩基承载能力，解决传统PHC管桩受地质条件限制，无法在坚硬的密实砂质土实施后注浆加固的问题，可以有效延长桩基使用寿命，具有极高的社会经济效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。