一种复合基桩的灌浆构件
阅读：235发布：2023-01-06
专利汇可以提供一种复合基桩的灌浆构件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种复合 基桩 的灌浆构件，包括位于地基内的预制桩，和包覆在所述预制桩外围的 水 泥土 凝固 层，所述 水泥 土凝固层由水泥和土体混合搅拌形成，其中，所述预制桩上还设置注浆管，所述注浆管用于向所述水泥土凝固层与所述预制桩外表面之间的缝隙灌注水泥。当经过预定的养护时间后，通过注浆管向预制桩的外表面和水泥土之间的缝隙再次注入水泥浆，这使得由于水泥土凝固过程中因收缩而产生的收缩缝得以填充，确保水泥土与预制桩之间可靠 接触 ，或者通过后续灌注的水泥浆使水泥土与预制桩之间可靠接触，从而保证该复合基桩具有足够的承载 力 及抗拔力，消除因收缩缝而带来的工程 质量 隐患。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是一种复合基桩的灌浆构件专利的具体信息内容。
1.一种复合基桩的灌浆构件，其特征在于，包括位于地基内的预制桩，和包覆在所述预制桩外围的水泥土凝固层，所述水泥土凝固层由水泥和土体混合搅拌形成，其中，所述预制桩上还设置注浆管，所述注浆管用于向所述水泥土凝固层与所述预制桩外表面之间的缝隙灌注水泥。
2.根据权利要求1所述的复合基桩的灌浆构件，其特征在于，所述预制桩为实芯预制桩或空芯预制桩。
3.根据权利要求1所述的复合基桩的灌浆构件，其特征在于，所述预制桩为等截面预制桩或变截面预制桩。
4.根据权利要求1所述的复合基桩的灌浆构件，其特征在于，所述预制桩内预埋有所述注浆管，或者所述注浆管设置在所述预制桩的外表面。
5.根据权利要求4所述的复合基桩的灌浆构件，其特征在于，所述注浆管通过管路卡扣固定在所述预制桩的外表面。
6.根据权利要求4所述的复合基桩的灌浆构件，其特征在于，所述注浆管沿竖直方向布置，且在竖直方向上，所述注浆管上开设有多个间隔分布的注浆口。
7.根据权利要求6所述的复合基桩的灌浆构件，其特征在于，任意相邻两个所述注浆口之间的间距相等，且所述注浆口内还设置有单向导通结构。
8.根据权利要求1所述的复合基桩的灌浆构件，其特征在于，所述注浆管包括注浆主管和注浆支管，所述预制桩内预埋有横向布置的所述注浆支管，所述注浆支管的一端连通至所述预制桩的外表面，沿竖直方向布置的所述注浆主管与所述注浆支管的另一端连通，其中，若所述预制桩为实芯预制桩，则所述注浆主管预埋在所述预制桩内；若所述预制桩为空芯桩，则所述注浆主管预埋在所述预制桩内或穿设在所述预制桩的中孔内。
9.根据权利要求8所述的复合基桩的灌浆构件，其特征在于，在所述预制桩的高度方向上，间隔分布有多个所述注浆支管。
10.根据权利要求9所述的复合基桩的灌浆构件，其特征在于，任意相邻两个所述注浆支管之间的间距相等，且所述注浆支管内设置有单向导通结构。
一种复合基桩的灌浆构件
技术领域
背景技术
[0002] 深搅水泥土桩是目前软基处理的一种有效形式，其是将水泥作为固化剂的主剂，利用搅拌桩机将水泥喷入土体后与土体进行充分搅拌，水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结，为了进一步增强深搅水泥土桩的承载能力，还出现了一种复合基桩，该复合基桩是在深搅水泥土桩完成钻孔后将预制桩强行下入土体与水泥混合物的桩孔内，待混合物凝固之后预制桩的桩身周边以及底部包裹水泥与土体搅拌后所形成的固结层，该种复合桩基的承载能力得到了极大的提高。
[0003] 但是，该种复合基桩存在着以下技术问题：施工完成后，水泥与土体混合所形成的土桩将逐渐凝结，凝结过程中的土桩将会产生明显的收缩，而预制桩由于本身强度较高，并且在工厂内已经完成预制，因此预制桩的收缩率和扩张率很小，基本可以忽略，这使得原本紧贴在一起的土桩和预制桩之间产生了分离。
[0004] 众所周知，桩本身的承载能力大部分来自于桩身与其周围基体之间的摩擦力，尤其是桩的抗拉拔能力，更依赖于桩身与周围基体之间的摩擦力，而当土桩与预制桩之间分离之后，复合基桩的承载能力将大大降低，这会给工程质量造成严重的安全隐患。
[0005] 因此，如何能够消除复合基桩内土桩与预制桩之间的收缩缝，以保证复合基桩具有足够的承载力及抗拔力是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。实用新型内容
[0006] 针对上述技术问题，本实用新型提供一种复合基桩的灌浆构件，以便能够消除复合基桩内土桩与预制桩之间的收缩缝，从而保证复合基桩具有足够的承载力及抗拔力，消除安全隐患。
[0007] 为达到上述目的，本实用新型提供的复合基桩的灌浆构件，包括位于地基内的预制桩，和包覆在所述预制桩外围的水泥土凝固层，所述水泥土凝固层由水泥和土体混合搅拌形成，其中，所述预制桩上还设置注浆管，所述注浆管用于向所述水泥土凝固层与所述预制桩外表面之间的缝隙灌注水泥。
[0008] 优选的，所述预制桩为实芯预制桩或空芯预制桩。
[0009] 优选的，所述预制桩为等截面预制桩或变截面预制桩。
[0010] 优选的，所述预制桩内预埋有所述注浆管，或者所述注浆管设置在所述预制桩的外表面。
[0011] 优选的，所述注浆管通过管路卡扣固定在所述预制桩的外表面。
[0012] 优选的，所述注浆管沿竖直方向布置，且在竖直方向上，所述注浆管上开设有多个间隔分布的注浆口。
[0013] 优选的，任意相邻两个所述注浆口之间的间距相等，且所述注浆口内还设置有单向导通结构。
[0014] 优选的，所述注浆管包括注浆主管和注浆支管，所述预制桩内预埋有横向布置的所述注浆支管，所述注浆支管的一端连通至所述预制桩的外表面，沿竖直方向布置的所述注浆主管与所述注浆支管的另一端连通，其中，若所述预制桩为实芯预制桩，则所述注浆主管预埋在所述预制桩内；若所述预制桩为空芯桩，则所述注浆主管预埋在所述预制桩内或穿设在所述预制桩的中孔内。
[0015] 优选的，在所述预制桩的高度方向上，间隔分布有多个所述注浆支管。
[0016] 优选的，任意相邻两个所述注浆支管之间的间距相等，且所述注浆支管内设置有单向导通结构。
[0017] 本实用新型中所公开的复合基桩的灌浆构件中，包括位于地基内的预制桩以及包覆在预制桩外围的水泥土凝固层，预制桩上还设置注浆管，注浆管用于向水泥土凝固层与预制桩外表面之间的缝隙灌注水泥，当经过预定的养护时间后，通过注浆管向预制桩的外表面和水泥土之间的缝隙再次注入水泥浆，这使得由于水泥土凝固过程中因收缩而产生的收缩缝得以填充，确保水泥土与预制桩之间可靠接触，或者通过后续灌注的水泥浆使水泥土与预制桩之间可靠接触，从而保证该复合基桩具有足够的承载力及抗拔力，消除因收缩缝而带来的工程质量隐患。附图说明
[0018] 图1为预制桩与水泥土之间所形成的收缩缝的结构示意图；
[0019] 图2为第一实施例中所公开的复合基桩的灌浆构件的剖视结构示意图；
[0020] 图3为图2中A部分的局部放大图；
[0021] 图4水泥土未凝固形成收缩缝时进行注浆的状态示意图；
[0022] 图5-图7为第一实施例中的灌浆构件采用不同预制桩时的俯视示意图；
[0023] 图8为第二实施例中所公开的复合基桩的灌浆构件的剖视结构示意图；
[0024] 图9-图11为第二实施例中的灌浆构件采用不同预制桩时的俯视示意图；
[0025] 图12为第三实施例中所公开的复合基桩的灌浆构件的剖视结构示意图；
[0026] 图13-图15为第三实施例中的灌浆构件采用不同预制桩时的俯视示意图；
[0027] 图16为第四实施例中所公开的复合基桩的灌浆构件的剖视结构示意图；
[0028] 图17-图19为第四实施例中的灌浆构件采用不同预制桩时的俯视示意图；
[0029] 图20为第五实施例中所公开的复合基桩的灌浆构件的剖视结构示意图；
[0030] 图21-图23为第五实施例中的灌浆构件采用不同预制桩时的俯视示意图；
[0031] 图24为第六实施例中所公开的复合基桩的灌浆构件的剖视结构示意图；
[0032] 图25-图27为第六实施例中的灌浆构件采用不同预制桩时的俯视示意图；
[0033] 图28为相邻两节预制桩的注浆管连接的缩扩口结构示意图。
[0034] 其中，1为水泥土，2为预制桩，3为收缩缝，4为注浆管，41为注浆主管，42为注浆支管，5为连接腔，6为单向导通结构，7为外设管路，8为管路卡扣，B为缩扩口结构。
具体实施方式
[0035] 本实用新型的核心是提供一种复合基桩的灌浆构件，以便能够消除复合基桩内土桩与预制桩之间的收缩缝，保证复合基桩具有足够的承载力及抗拔力，消除质量安全隐患。
[0036] 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0037] 在对本实用新型所公开的灌浆构件进行说明之前，先对复合基桩的成型方法进行介绍：
[0038] 复合基桩的成型方法中，包括如下步骤：
[0040] S2：在选定位置(选定的基桩位置处)使土体与水泥搅拌混合形成水泥土1，采用边钻孔边喷水泥浆的方式，或者完成钻孔后再喷入水泥浆搅拌的方式使土体与水泥浆混合形成水泥土1(水泥土在凝固后形成土桩)，水泥可采普通硅酸水泥，水灰比例优选的控制在0.4～0.5的范围内，按照设计要求，每米水泥土1的水泥用量不少于50kg；喷射水泥时，开启灰浆泵，通过管路泵送水泥浆至桩机的搅拌头出浆口，出浆后桩机的钻杆边搅拌边提升，提升速度为0.5～0.8m/min，使水泥浆和土体充分拌和，若有必要，还应当在桩机的钻杆提升至地面后，关闭灰浆泵，使钻杆重复搅拌下沉，需要进行说明的是，本步骤中的钻孔主要是指朝向地下钻孔，水泥土在孔内形成；
[0041] S3：向水泥土内下入预制桩2；
[0042] S4：收缩缝3内灌注水泥浆，经过预定的养护时间后，由水泥土所形成的土桩与预制桩的外表面会产生收缩缝3，此时向收缩缝3内再次注入水泥浆。
[0043] 经过预定的养护时间后，本实用新型中所要保护的技术方案还向预制桩的外表面和水泥土1之间的缝隙再次注入水泥浆，这使得由于水泥土1凝固过程中因收缩而产生的收缩缝3得以填充，确保水泥土1与预制桩2之间可靠接触，或者通过后续灌注的水泥浆使水泥土1与预制桩2之间可靠接触，从而保证该复合基桩具有足够的承载力及抗拔力，消除因收缩缝3而带来的工程质量隐患。
[0044] 需要进行说明的是，养护时间根据形成水泥土的水泥浆的不同而不同，因此养护时间可能为5～10天，也可能为10～15天，本实用新型中对养护时间不作具体限制。
[0045] 注浆时一定要经过预定的养护时间，否则在水泥土未凝固时注浆，水泥浆会四处扩散污染周围土体，如图4中所示。
[0046] 下入到水泥土内的预制桩2可以为实心预制桩也可为空心预制桩，并且预制桩2可以为通体等截面的预制桩，也可为在轴向上截面面积发生变化的变截面预制桩，本领域技术人员能够理解的是，为了保证水泥浆能够彻底将预制桩外表面与水泥土之间的缝隙填实，步骤S4中进行水泥浆灌注时需要使其达到预设压力，根据不同工程的要求，该预设压力可能发生变化，本实用新型中对该预设压力同样不设限制。
[0047] 预制桩2可以在生产时预埋有注浆管4，或者在施工现场下入预制桩2时在预制桩2上设置注浆管4，通过注浆管4将水泥浆灌注至水泥土1与预制桩2之间的缝隙中。
[0048] 若在施工现场设置注浆管4，需在下入预制桩2时进行，不管预制桩2是空芯桩还是实芯桩，注浆管4均可设置在预制桩的外表面上，通过钢钉、铁丝、卡扣等固定件与预制桩2固定，注浆管4沿着竖直方向分布，为了保证制浆的均匀性并降低注浆压力，在预制桩2的竖直方向上，注浆管4上开设有多个间隔分布的注浆口，优选的，相邻两个注浆口之间的间距相等，并且为了防止外部泥浆进入注浆导管内导致注浆导管堵塞，注浆口内还设置有单向导通结构6(如单向阀)。
[0049] 更为优选的，在预制桩2的周向上间隔布置有多个注浆管4，这可以进一步保证向缝隙内注浆的均匀性。
[0050] 注浆管4可以为沿预制桩2轴线方向布置的一根竖直管，除此之外，注浆管4还可以由注浆主管41和注浆支管42构成，注浆支管42横向布置，注浆支管42应当预埋在预制桩2内，并且注浆支管42的一端连通至预制桩2的外表面，以便向缝隙内注入水泥浆，注浆主管41沿竖直方向布置，并且注浆主管41与注浆支管42的另一端连通，以便向注浆支管42内输入水泥浆，当预制桩2为实芯桩时，注浆主管41也应当预埋在预制桩2内，当预制桩2为空芯桩时，注浆主管41预埋在预制桩2内或者在施工现场穿设在预制桩2的中孔内。
[0051] 当然，为了保证水泥浆灌注的均匀性，在预制桩2的高度方向上，也应当间隔分布有多个注浆支管42，任意相邻两个注浆支管42之间的间距相等，并且为了防止外部泥浆进入注浆导管内导致注浆导管堵塞，在注浆支管42内还设置有单向导通结构6，更为优选的，预制桩2的周向上还间隔设置有多根注浆主管41。
[0052] 为了保证相邻两个预制桩2中注浆管4的连接，每个预制桩2中的注浆管4顶部还设置有用于与相邻预制桩2中的注浆管4相连的连接腔5；或者在相邻两节预制桩2中，其中一个的注浆管4上设置缩口结构，另外一个上设置有扩口结构，缩口结构套入扩口结构内以实现相邻两节预制桩2中注浆管4的连接，如图24、28中所示；当然，若在施工现场安装注浆管，且注浆管4的长度满足要求，也可不在注浆管4的顶部设置连接腔5。
[0053] 对本实用新型实施例中所公开的复合基桩的灌浆构件，以下拟通过六种实施例来对其进行具体说明。
[0054] 第一实施例：请首先参考图2至图7，在第一实施例中，灌浆构件包括位于地基内的预制桩2和包覆在预制桩2外围的水泥土凝固层，水泥土凝固层由水泥和土体混合搅拌形成，并且预制桩2上还设置有注浆管4，该注浆管4用于向水泥土凝固层与预制桩2外表面之间的缝隙内灌注水泥浆，外设管路7用于与制浆机相连。
[0055] 预制桩2为空芯桩，注浆管4预埋在预制桩2内，为了实现相邻两节预制桩2内的注浆管4的连接，在预制桩2的顶部设置了连接腔5，如图2和图3中所示，从注浆口内流出的水泥浆分散填充至各个位置的缝隙内，为了防止外部泥浆进入注浆导管4内导致注浆导管4堵塞，出浆口处设置有单向导通结构6，空芯桩的横截面可以为多种形式，如图5至图7，空芯桩横截面可以为圆形、矩形或者正六边形，当然，空芯桩的横截面形状还可以为其他形状，空芯桩横截面的具体形状对于实现本实用新型方案而言没有影响，因此本实施例中对空心桩的其他横截面形状不再一一列举。
[0056] 第二实施例：请参考图8至图11，与第一实施例的区别在于，本实施例中的注浆管4位于预制桩2的外表面，因此该注浆管4可在施工现场设置，在施工现场通过管路卡扣8将注浆管4固定设置在预制桩2的外表面，注浆管4随预制桩2共同下入到入桩孔内，外设管路7用于与制浆机相连。
[0057] 在第二实施例中，预制桩2为空芯桩，如图9至图11，空芯桩横截面可以为圆形、矩形或者正六边形，当然，空芯桩的横截面形状还可以为其他形状，空芯桩横截面的具体形状对于实现本实用新型方案而言没有影响，因此本实施例中对空心桩的其他横截面形状同样不再一一列举。
[0058] 第三实施例：请参考图12至图15，与第二实施例的区别在于，本实施例中的注浆管4具体包括注浆主管41和注浆支管42，其中注浆支管42预埋在预制桩2内，并且沿横向分布，注浆支管42的一端通至预制桩2的外表面，注浆主管41在竖直方向上设置，并且注浆主管41与注浆支管42的另外一端连通。本实施例中的预制桩2同样为空芯桩，注浆主管41设置在预制桩2的中孔内，如图12所示，注浆主管41同样可以在施工现场通过管路卡扣8设置在预制桩2的中孔内，然后随预制桩2共同下入到水泥土内，外设管路7用于与制浆机相连。
[0059] 在第三实施例中，空芯桩横截面可以为圆形、矩形或者正六边形，如图13至图15中所示，当然，空芯桩的横截面形状还可以为其他形状，空芯桩横截面的具体形状对于实现本实用新型方案而言没有影响，因此本实施例中对空心桩的其他横截面形状同样不再一一列举。
[0060] 第四实施例：请参考图16至图19，与第一实施例的区别在于：本实施例中的预制桩2为实芯桩，注浆管4具体包括注浆主管41和注浆支管42，其中注浆支管42预埋在预制桩2内，并且沿横向分布，注浆支管42的一端通至预制桩的外表面，注浆主管41在竖直方向上设置，注浆主管41预埋在预制桩2内并与注浆支管的另外一端连通，注浆主管41的顶部设置有用于与相邻预制桩2内的注浆主管41相连，或者与外设管路7相连的连接腔5。
[0061] 在第四实施例中，实芯桩横截面可以为圆形、矩形或者正六边形，如图17至图19中所示，当然，实心桩的横截面形状还可以为其他形状，实芯桩横截面的具体形状对于实现本实用新型方案而言没有影响，因此本实施例中对实芯桩的其他横截面形状不再一一列举。
[0062] 第五实施例：请参考图20至图23，与第二实施例的区别在于：本实施例中的预制桩2为实芯桩。
[0063] 在第五实施例中，实芯桩横截面可以为圆形、矩形或者正六边形，如图21至图23中所示，当然，实心桩的横截面形状还可以为其他形状，实芯桩横截面的具体形状对于实现本实用新型方案而言没有影响，因此本实施例中对实芯桩的其他横截面形状不再一一列举。
[0064] 第六实施例：请参考图24至图27，与第二实施例的区别在于，本实施例中的预制桩2为变截面空心预制桩。
[0065] 在第六实施例中，空芯桩横截面可以为圆形、矩形或者正六边形，如图25至图27中所示，当然，空芯桩的横截面形状还可以为其他形状，空芯桩横截面的具体形状对于实现本实用新型方案而言没有影响，因此本实施例中对空心桩的其他横截面形状同样不再一一列举。
[0066] 以上对本实用新型所提供的复合基桩的灌浆构件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
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