[实用新型]内置外包双层排水体与中间混凝土组合桩及其专用沉管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种内置外包双层排水体与中间混凝土组合桩及其专用沉管，可加速软土排水固结、减弱邻桩打设时桩间挤土效应、防止现浇混凝土桩出现断桩病害。属于地基工程领域，适宜于软土地区公路、市政、机场及堤坝等工程的地基处理。

背景技术

我国软土地基种类繁多、分布广泛，普遍具有含水率高、压缩性大、强度低、透水性差等特点。建造在软土地基上的建筑物常出现总沉降量过大、差异沉降明显、后期沉降量超标、承载能力不足等问题，影响建筑物的正常使用性能和安全性能。对此，为提高软土地基的承载能力，国内外涌现出了大量的软基处理技术，如排水固结法、复合地基加固方法、换填等。

排水固结法是先在地基中设置纵向排水体（砂井、袋装砂井、塑料排水板等）和横向排水体（碎石盲沟、排水垫层等），然后施加预压荷载，使土体中的孔隙水通过纵横向排水体系排出，土体逐渐固结，地基强度逐步提高。排水固结法的地基处理费用较低，目前已被广泛应用于大面积软土地基处理中。

复合地基加固方法起源于20世纪60年代，由于能显著改善地基的承载力，减小地基沉降，并有效抑制地基土体侧向变形这一特点而成为一种比较理想的软土地基处理方式，在世界范围内都得到广泛应用。现浇混凝土薄壁管桩是一种吸收了预应力管桩、振动沉管桩和振动沉模薄壁防渗墙等技术的优点的复合地基加固方法。与其他桩型相比具有：能明显提高路基承载力；桩表面积大，单方混凝土承载力高，可大量节省混凝土，减低造价；施工速度较快，成桩质量稳定；施工工艺简单，质量控制容易，检测方便等。目前，该技术也已成功应用于高速公路、高速铁路等大面积软基处理工程中。

尽管排水固结法及现浇混凝土薄壁管桩均具有较强的应用价值，但在实际工程中，这些处理方法均表现出了一些不足：排水固结法的施工时间较长，加固完成后地基的整体强度提升幅度有限，后期变形量较大；现浇混凝土薄壁管桩的基桩打设过程中的挤土效应十分明显，容易导致邻桩结构的破坏，同时，桩体施工会破坏桩间土体的结构性，影响土体的承载作用等。

目前已有组合应用排水固结法与复合地基法的方法，如混凝土芯砂石桩，即在预制管桩外侧填充碎石后形成的一种组合桩型，在适宜的工程背景和地质条件下也取得了相对较好的工程效果。但这些组合桩型在预压期结束未考虑封堵排水通道，致使竖向排水体在工程完工后仍具有排水、诱使软土固结、软基沉降的作用，易导致建构筑产生过大的工后沉降；有些桩型两侧的竖向排水体不连续，排水效果欠佳。

综上所述，目前用于软土地基的处理措施主要有排水固结法和复合地基方法。在考虑造价因素的影响时，通常采用排水预压方法为主、复合地基方法为辅的软基处理思路，但这两类方法均存在不足及局限。现有的组合应用排水固结与复合地基组合的方法，虽可在一定程度上兼顾排水固结法与复合地基法的优点，但在解决排水体竖向连续、工后沉降有效控制等技术问题方面不够完善。鉴于此，目前尚需发明一种既能兼顾排水固结法与复合地基法两者之长，又能有效控制工后变形的新型组合桩。

发明内容

本实用新型的目的在于综合利用砂井排水固结法与管桩复合地基法两者之长，提供一种既可加速桩间土体的固结速率，提高地基土承载能力，又可避免邻桩打设时由于挤土效应导致桩体结构破坏的复合桩型及。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种内置外包双层排水体与中间混凝土组合桩，其特征在于组合桩由桩身内侧环形排水体、现浇混凝土薄壁管桩桩身、桩身外侧环形排水体、预制桩尖、预制钢筋混凝土盖板组成；预制桩尖设置于组合桩的底部，桩尖顶面设有四道用于限制沉管位置的环形凹槽；预制钢筋混凝土盖板设置于组合桩的顶部，盖板内部设有排水支管。

桩底预制桩尖为钢筋混凝土桩尖，并预埋有限位钢管，用于限定沉管位置，防止沉管产生位移。

桩身内侧环形排水体和外侧环形排水体为砂砾、碎石或瓜子片。

本实用新型还提供了一种专用于上述组合桩的沉管，其特征在于，所述组合桩沉管由四层环形钢管组成，由内至外分别为第一内沉管、第二内沉管、第三内沉管和外沉管；在第一内沉管与第二内沉管之间，以及第三内沉管与外沉管之间，沿纵向均匀焊接有钢板内支撑，各沉管分别可以插入所述预制桩尖顶面的四道环形凹槽内；给料漏斗内设3个高度不同的给料口，漏斗底部分别插入所述各层沉管之间围成的环形空间内。

钢板内支撑在每一横断面内沿环形布设3~4块，并应预先焊接于形成中粗砂灌入空间的两钢管中内侧钢管的外侧壁上。