一种边沉管边注浆的钢管注浆桩施工用钢桩本体

1.本发明涉及一种管桩施工技术领域，特别是一种边沉管边注浆的钢管注浆桩施工用钢桩本体。


背景技术：

2.随着城市化进程的加快，我国的建设项目也随之大面积增加，由于建筑使用面积有限，有许多项目需要在空间狭小、地质结构复杂的场地进行施工。大直径桩难以满足施工条件，而采用小直径桩又难以满足上部结构承载力要求。目前使用钢管桩是通过地质钻机成孔，将钢管安装于孔内，再用注浆管从桩基底部压注水泥砂浆，使水泥砂浆从钢管内外返至上部，形成钢管水泥砂浆桩体。由于预先成孔再注浆，周边土体在注浆时容易向孔中滑落，不利于成桩。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种提高抗压与抗拔承载能力的边沉管边注浆的钢管注浆桩施工用钢桩本体。
4.本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种边沉管边注浆的钢管注浆桩施工用钢桩本体，包括钢管，其特点是：桩帽，固定装在钢管的顶部，便于施压沉桩；椎形桩尖，设在钢管底部设有，用于破开土体；盲板，设置在椎形桩尖与钢管之间设有，盲板与钢管同心设置，盲板的直径大于钢管直径，随着钢桩本体沉入地基土体中，由于盲板的直径大于钢管直径，形成大于钢管直径的基孔；出浆孔和注浆孔，在钢管底部靠近盲板处设有侧向出浆孔，在钢管上部桩帽处设有注浆孔，在边沉管边注浆施工中，水泥砂浆由注浆孔注入，从出浆孔处往钢管外部流出，用以快速填充钢管与基孔孔壁之间的间隙，从而形成钢筒内外均匀包裹水泥砂浆加固层的复合桩体。
5.本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，盲板的直径大于钢管直径50mm-200mm。
6.本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，出浆孔设有两个，对称的设置在钢管两侧。
7.本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，出浆孔设置在距离盲板50mm处。
8.本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在出浆孔的周围设有一圈围板，围板向下与盲板固定连接，围板的外壁直径小于等于盲板的直径。
9.本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述桩帽包括设置在桩顶部的一个罩体，罩体的顶部设置为用于施压沉桩的平台，罩体的下口套装桩体
上，在罩体的下口设有向内凸起的承力内沿，承力内沿压接在桩顶上。
10.本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，罩体的下方设有套装在桩体上的紧固抱箍，紧固抱箍向上与罩体钢性连接为一体。
11.本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，设置有接桩装置，接桩装置包括接桩套筒，接桩套筒固定连接在上节钢管的底口处，接桩套筒下部套接在下节钢管上，在下节钢管的管壁上设有凸起的锁止销，在接桩套筒上开有与锁止销配合的锁定槽，通过锁止销与锁定槽配合将上下两节钢管的对接端面紧密相接。
12.本发明与现有技术相比，具有以下优点：（1）可以边沉桩边注浆施工，桩周混凝土整体性好；（2）钢管桩使用装配式组装，安装便捷，工期短；（3）管桩部件加工成本低，能够良好控制工程造价；（4）搭配不同沉桩机械，可适应不同现场高度限制，应用范围广泛；（5）桩身与桩靴尺寸可根据需求灵活调整，可满足不同承载力需求。
13.本发明钢管下部连接桩体与桩尖的盲板直径大于钢管桩桩身，在沉桩过程中，在土体中形成大于钢管直径的基孔；在钢管沉桩的同时同步注入水泥砂浆，可及时填充桩体下沉时与周边土形成的空隙，有效防止桩周土松散落入空隙中。本发明可将水泥砂浆与周边土体混合形成体积较大的硬质块体，并与钢管桩本身形成复合桩体，极大提高了钢管桩的抗压与抗拔承载能力。
附图说明
14.图1为本发明的结构示意图；图2为桩尖盲板和围板的连接结构示意图；图3为桩帽的结构示意图；图4为桩帽的剖面结构图；图5为连接套筒的结构图；图6为边沉管边注浆的成桩示意图。
具体实施方式
15.以下进一步描述本发明的具体技术方案，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，而不构成对其权利的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.一种边沉管边注浆的钢管注浆桩施工用钢桩本体，包括钢管6，桩帽3、椎形桩尖1、盲板8，桩帽，固定装在钢管的顶部，便于施压沉桩；椎形桩尖，设在钢管底部设有，用于破开土体；盲板，设置在椎形桩尖与钢管之间设有，盲板与钢管同心设置，盲板的直径大于钢
管直径，随着钢桩本体沉入地基土体中，由于盲板的直径大于钢管直径，形成大于钢管直径的基孔4；出浆孔5和注浆孔2，在钢管底部靠近盲板处设有侧向出浆孔，在钢管上部桩帽处设有注浆孔，在边沉管边注浆施工中，水泥砂浆由注浆孔注入，从出浆孔处往钢管外部流出，用以快速填充钢管与基孔孔壁之间的间隙，从而形成钢筒内外均匀包裹水泥砂浆加固层的复合桩体。
17.盲板的直径大于钢管直径50mm-200mm。
18.出浆孔设有两个，对称的设置在钢管两侧。
19.出浆孔设置在距离盲板50mm处。
20.在出浆孔的周围设有一圈围板7，围板向下与盲板固定连接，围板的外壁直径小于等于盲板的直径。
21.所述桩帽包括设置在桩顶部的一个罩体，罩体的顶部设置为用于施压沉桩的平台，罩体的下口套装桩体上，在罩体的下口设有向内凸起的承力内沿10，承力内沿压接在桩顶上。
22.罩体的下方设有套装在桩体上的紧固抱箍9，紧固抱箍向上与罩体钢性连接为一体。
23.设置有接桩装置，接桩装置包括接桩套筒11，接桩套筒固定连接在上节钢管的底口处，接桩套筒下部套接在下节钢管上，在下节钢管的管壁上设有凸起的锁止销13，在接桩套筒上开有与锁止销配合的锁定槽12，通过锁止销与锁定槽配合将上下两节钢管的对接端面紧密相接。
24.沉桩步骤如下：（1）将椎形桩尖部分沉入地基土体中，通过注浆管将注浆孔与注浆机相连；（2）通过设备对桩帽部分施加压力，进行沉管作业，在钢桩本体下沉的同时，注浆机将水泥砂浆通过注浆口注入钢管桩内；（3）随着钢桩本体沉入地基土体中，由于盲板的直径大于钢管直径，形成大于钢管直径的基孔4；随着钢管内水泥砂浆的注入量的增大，水泥砂浆从出浆孔处往钢管外部流出，用以快速填充钢管与基孔孔壁之间的间隙；（4）边沉管边注浆，控制水泥砂浆的注入量与注入速度，与沉管速度相匹配，保持注满基孔而不外溢；（5）沉管到设计标高深度，确保钢管内外均已注满水泥砂浆浆体，钢管被水泥砂浆均匀包裹，注浆结束。
25.内外均匀包裹水泥砂浆可以给钢管桩体提供支撑和保护，桩的耐久性和稳定性得到提升；由扩大直径的桩尖与盲板下沉形成空隙从而扩大钢管桩桩身，提供良好的桩周土摩檫力，有效提高桩承载力。水泥砂浆包裹后，钢管外侧形成均匀连续的外壁，提高钢管耐久性的同时，也为桩的承载能力提供有效支撑。
26.钢管注浆桩主要由钢管和钢管内外的水泥砂浆组成，在水泥砂浆凝结后，两者共同发挥作用，在提高桩身承载力的同时，水泥砂砂浆也可以保护钢管免受周遭环境的腐蚀，延长钢管寿命。该桩具有桩径小、穿透力强、横截面单位面积承载能力高、施工方便等优点，
在施工和承载力两方面都得到较好的平衡。