一种钢管桩及管桩护坡结构的制作方法

1.本实用新型涉及边坡治理技术领域，具体涉及一种钢管桩及管桩护坡结构。


背景技术：

2.钢管桩的使用范围较广，其施工具有设备体积小，施工占地小，施工速度快，施工质量好，尘土泥浆污染少，机械化程度高等优点。随着基础设施建设的发展，钢管桩的应用领域也较为广泛，在公路、桥梁、基础设施基础处理、边坡防冲刷防护、滑坡治理等方面均有大量应用。
3.经发明人研究发现，钢管桩实施后，若雨水较多或变形速率较快等，变形区域土体变形发展较快，钢管桩后缘土体下滑力较大，钢管桩及桩间土刚度较小，难于阻止上部土体变形，钢管桩易产生折弯变形，桩间土易产生溜土。


技术实现要素：

4.针对现有钢管桩刚度较小，容易产生折弯变形的技术问题；本实用新型提供了一种钢管桩及管桩护坡结构，能够提高钢管桩的刚度，以防止钢管桩折弯变形和桩间土溜土。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.第一方面，本实用新型提供了一种钢管桩，包括管桩本体，所述管桩本体沿其长度方向间隔设有多个栓塞体，多个所述栓塞体将所述管桩本体内腔分割为多个注浆腔，且各所述注浆腔侧壁均开设有多个溢浆孔。
7.本实用新型提供的管桩本体通过栓塞体沿管桩本体长度方向，分隔为多个注浆腔，在注浆腔侧壁开设多个溢浆孔，可在管桩本体打桩完成后，由下往上依次给各个注浆腔注入水泥浆或细石混凝土，在填充管桩本体的过程中，水泥浆经过溢浆孔注入到管桩本体侧壁外周的土体内，使得桩间土产生一定的凝结硬化，一方面能够增加土体的力学性能，另一方面也增加了管桩本体与桩间土的整体性，从而避免桩间土溜土，同时，在管桩本体内填充砂浆，能够提高单桩的抗弯能力。
8.在一可选的实施例中，多个所述溢浆孔沿所述管桩本体周向均布，以确保水泥浆能够从管桩本体的各侧均匀流出。
9.在一可选的实施例中，多圈所述溢浆孔沿所述管桩本体轴向交错分布，以确保管桩本体外周的土体均能够被硬化，提高管桩本体与土体的一体性。
10.在一可选的实施例中，所述注浆腔内适配有混凝土填充体，即通过混凝土填充管桩本体的内腔。
11.在一可选的实施例中，所述管桩本体内适配有多根植筋，各所述植筋沿所述管桩本体周向延伸，以通过植筋和混凝土的配合，进一步提高管桩的抗弯能力。
12.在一可选的实施例中，所述植筋的数量为大于2的偶数，且多根所述植筋矩形阵列分布，以确保管桩本体内的混凝土填充体有足够的硬度。
13.在一可选的实施例中，所述管桩本体包括轴向设置的多个桩段，相邻的两所述桩
段螺接，以便于管桩本体的布设。
14.在一可选的实施例中，所述溢浆孔的孔径为2-6mm，以使得水泥浆能够从溢浆孔流出的同时有足够多的砂浆停留在注浆腔内。
15.第二方面，本实用新型提供了一种管桩护坡结构，包括上述的管桩本体，以通过管桩本体的抗弯能力和管桩本体与土体的结合力，避免桩间土流失，确保土体的稳定性。
16.在一可选的实施例中，所述管桩本体间隔设有两排，且两排所述管桩本体交错设置，以进一步提高土体的稳定性。
17.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
18.1、本实用新型提供的管桩本体通过栓塞体沿管桩本体长度方向，分隔为多个注浆腔，在注浆腔侧壁开设多个溢浆孔，可在管桩本体打桩完成后，由下往上依次给各个注浆腔注入水泥浆或细石混凝土，在填充管桩本体的过程中，水泥浆经过溢浆孔注入到管桩本体侧壁外周的土体内，使得桩间土产生一定的凝结硬化，一方面能够增加土体的力学性能，另一方面也增加了管桩本体与桩间土的整体性，从而避免桩间土溜土，同时，在管桩本体内填充砂浆，能够提高单桩的抗弯能力，因此，本实用新型能够提高钢管桩的刚度，以防止钢管桩折弯变形和桩间土溜土。
19.2、本实用新型提供的管桩护坡结构，包括前述的管桩本体，以通过管桩本体的抗弯能力和管桩本体与土体的结合力，避免桩间土流失，确保土体的稳定性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.在附图中：
22.图1为本实用新型实施例钢管桩的纵向截面结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例钢管桩的横向截面结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例管桩护坡结构的纵向截面结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例管桩护坡结构的横向截面结构示意图。
26.附图中标记及对应的零部件名称：
27.10-管桩本体，11-栓塞体，12-注浆腔，13-溢浆孔，14-混凝土填充体，15-植筋，20-土体，30-裂隙展布。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在不冲突的情况
下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.在本技术实施例的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
31.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.由于钢管桩实施后，若雨水较多或变形速率较快等，变形区域土体变形发展较快，钢管桩后缘土体下滑力较大，钢管桩及桩间土刚度较小，难于阻止上部土体变形，钢管桩易产生折弯变形，桩间土易产生溜土。如何能增加钢管桩刚度及桩间土整体性，提高应急锁口能力是应急措施成功的关键问题。因此，本实施例提供了一种钢管桩和管桩护坡结构，以解决上述问题，具体实施例方式如下：
33.实施例1
34.结合图1，本实施例提供了一种钢管桩，包括管桩本体10，所述管桩本体10沿其长度方向间隔设有多个栓塞体11，多个所述栓塞体11将所述管桩本体10内腔分割为多个注浆腔12，且各所述注浆腔12侧壁均开设有多个溢浆孔13。
35.具体来说，现有的钢管桩一般为空心的圆管状，其桩径通常为168mm或219m，壁厚为10mm，当然也可以是其他规格的钢管桩，本实施例将不做详细的例举。栓塞体11只需能够将管桩本体10沿自身长度方向分隔成多个注浆腔12即可，对材质没有特殊要求。对于溢浆孔13的孔径，在本实施例中所述溢浆孔13的孔径为2-6mm，以使得水泥浆能够从溢浆孔13流出的同时有足够多的砂浆停留在注浆腔12内。
36.应当理解的是，桩间土通常为散粒体，力学指标交底，容易产生溜土，通常通过调查、监测等手段发现有变形的边坡，一般采取削坡减载、压填坡脚、增加排水措施、加强锁口、加强巡视监测、应急预案等应急处置措施，来减缓、抑制变形向后缘或侧缘牵引，不仅施工周期长、成本高，而且没有从根本上增加钢管桩的刚性，而本实施例提供的管桩本体10通过栓塞体11沿管桩本体10长度方向，分隔为多个注浆腔12，在注浆腔12侧壁开设多个溢浆孔13。
37.因此本实施例提供的钢管桩，可在管桩本体10打桩完成后，由下往上依次给各个注浆腔12注入水泥浆或细石混凝土，如采用c20细石混凝土填充，在填充管桩本体10的过程中，水泥浆经过溢浆孔13注入到管桩本体10侧壁外周的土体20内，使得桩间土产生一定的凝结硬化，一方面能够增加土体20的力学性能，另一方面也增加了管桩本体10与桩间土的整体性，从而避免桩间土溜土，同时，在管桩本体10内填充砂浆，能够提高单桩的抗弯能力。
38.综上，本实施例提供的钢管桩，能够提高钢管桩的刚度、提高管桩本体10与桩间土的整体性和提高桩间土的结构强度，以防止钢管桩折弯变形和桩间土溜土。
39.需要说的是，本实施例提供的钢管桩，不仅适用于普通的边坡防护，还可用于公路、桥梁、基础设施基础处理、边坡防冲刷防护、滑坡治理等管桩需要插设到土体中的运用场景中。
40.实施例2
41.结合图1，本实施例提供了一种钢管桩，作为实施例1的一个优选实施例，多个所述溢浆孔13沿所述管桩本体10周向均布，以确保水泥浆能够从管桩本体10的各侧均匀流出。对于溢流孔的数量一般设置为6-10个，在本实施例中为8个。
42.继续结合图1，多圈所述溢浆孔13沿所述管桩本体10轴向交错分布，也就是说，沿管桩本体10周向，多个溢浆孔13的中心不在同一直线上，以确保管桩本体10外周的土体20均能够被硬化，提高管桩本体10与土体20的一体性。
43.实施例3
44.结合图1，本实施例提供了一种钢管桩，基于实施例1所记载的结构和原理，所述注浆腔12内适配有混凝土填充体14，即通过混凝土填充管桩本体10的内腔，混凝土填充体14根据具体的情况，采用不同的标号，如c20细石混凝土。
45.可以理解的是，管桩强度的计算公式为：σ
max
＝m
max
/wz，式中α为圆管的内径与外进比，wz为抗弯截面系数。从前述的公式可以看出，抗弯能力与管桩的抗弯截面系数呈正比，而减小空心的直径能增大抗弯截面系数。在实际的施工中，考虑到施工成本的施工的便利性，不能采用实心的钢管。而本实施例中，管桩本体10内填充有混凝土填充体14，能够增加管桩本体10的抗弯能力。
46.进一步的，所述管桩本体10内适配有多根植筋15，各所述植筋15沿所述管桩本体10周向延伸，以通过植筋15和混凝土的配合，进一步提高管桩的抗弯能力。
47.结合图2具体来讲，所述植筋15的数量为大于2的偶数，且多根所述植筋15矩形阵列分布，如4根植筋15矩形分布，以确保管桩本体10内的混凝土填充体14有足够的硬度。在本实施例中，植筋15为直径28的带肋钢筋，钢筋的数量和尺寸均根据具体的承压力大小确定，当然也可以是其他数量和尺寸的钢筋。
48.实施例4
49.本实施例提供了一种钢管桩，基于实施例1，所述管桩本体10包括轴向设置的多个桩段，相邻的两所述桩段螺接，如在桩段的一端设置外螺纹、另一端设置相应的内螺纹，以便于管桩本体10的布设。当然也可以通过法兰连接、焊接等方式连接相邻的桩段。
50.实施例5
51.本实用新型提供了一种管桩护坡结构，包括上述的管桩本体10，以通过管桩本体10的抗弯能力和管桩本体10与土体20的结合力，避免桩间土流失，确保土体20的稳定性。
52.优选的，所述管桩本体10间隔设有两排，且两排所述管桩本体10交错设置，以进一步提高土体20的稳定性。
53.本实施例在实施时，根据边坡变形情况、施工条件、工程造价等因素，采取在距离变形后缘约5m～10m范围，布置两排钢管桩，排距1m、间距1m，两排采用梅花型布置的应急措施；根据变形体厚度及地层工程地质特性，一般桩端进入阻滑段(强风化～弱风化基岩)长度约为桩长1/4～1/3。根据现场潜孔钻型号及功率情况，桩径一般选择168mm或219mm，钢管
桩材料采用壁厚10mm的r780(或p110)地质钢管，并采用c20细石混凝土填充。
54.具体实施为：
55.s1、根据坡面裂缝展布情况，距离裂缝约5m的后缘布置2排钢管桩，排距1m，间距1m；
56.s2、将钢管加工为花管，在钢管壁上打孔，孔径为3mm，每米段沿管壁打8个孔，且沿管壁均匀交错布置，以使得浆液能沿桩壁四周扩散；
57.s3、桩孔打至设计深度后，分段下钢管，每段3m，段间采用螺旋丝扣连接；
58.s4、采用水灰比为0.5:1的普通纯水泥浆液进行灌浆；
59.具体的，灌浆采取自下而上分段的灌浆顺序，段长10m，灌浆持续至扩散半径约0.5m时终止灌浆，下部强风化基岩段灌浆压力不大于0.1mpa，上部土体20采用0.01mpa～0.1mpa，具体压力参数需根据现场试验确定，使得钢管灌浆扩散半径约为0.5m，同排的两桩之间浆液渗透扩散相交，前后两排灌后浆液渗透扩散相交。并用细石混凝土回填，细石混凝土达到龄期后，形成外为钢管、内为钢筋混凝土的钢管桩，即能节约钢材，又能增加抗弯截面系数。
60.其中，最下一段顶部可采用一个栓塞，底部开敞，以上其余段两端分别采用栓塞，在两栓塞封闭段进行灌浆，得水泥浆液沿桩间土体20的缝隙进行渗透扩散，在扩散范围内土与水泥浆形成了混合物，待水泥浆凝结后，经水泥浆混合的土体20的力学性能得到一定改善，土体20的强度有了一定的提高，且扩散范围内的土体20也具有了一定的整体性。
61.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。