[实用新型]一种预应力管桩桩底注浆施工装置

说明书

技术领域

本实用新型属于施工方法领域，具体涉及一种用于预应力管桩桩底注浆施工的装置。

背景技术

桩基工程作为工程建设中的一项重要环节，对整个工程的质量与经济效益都有着举足轻重的影响。在桩基工程中，预应力管桩具有施工速度快，单桩承载能力高，地层适应性强，成桩质量有保证，经济效益优良等优点，在实际工程中获得了较为广泛的应用。

但是预应力管桩在实际工程施工过程由于施工方法不当，容易出现质量隐患，往往达不到所需要的效果。大量实践资料表明，预应力管桩容易出现承载力实测值小于设计值的情况。为了有效的保证预应力管桩的承载力满足设计要求，可以从以下两方面考虑：

第一，施工过程中尽量避免产生土塞效应。土塞效应是指敞口预应力管桩在沉桩过程中土体涌入管内形成土塞。土塞效应会在一定程度上影响预应力管桩桩端阻力的发挥。其影响可以用土塞效应系数λp表示，土塞效应系数λp越大，预应力管桩的承载力越高，而对于敞口的预应力管桩其土塞效应系数λp恒小于1，由此可见，土塞效应的存在会降低预应力管桩的承载力。

第二，开发简便高效的桩底注浆装置和方法。桩底注浆技术是指将专门配置的浆液在高压作用下注入桩底，对桩底附近的土层起到劈裂、渗扩、填充、压密、固结等作用，并结合形成一种高强度的新土层，从而提高桩底阻力，同时，浆液和土体共同形成扩大的桩头，增加了桩底的受力面积，同样可以提高预应力管桩的承载力。

实用新型内容

考虑到预应力管桩在沉桩过程中会产生土塞效应，其结果引起桩端阻力无法全部发挥，降低了预应力管桩的承载力，因此需要对预应力管桩的桩端进行处理尽可能的避免土塞效应；同时，考虑到对沉入指定位置的预应力管桩进行桩底注浆，其结果是可以提高预应力管桩的承载力，因此需要实用新型一套用于预应力管桩桩底注浆施工的装置和方法。

解决具体技术问题采用的技术方案是：

预应力管桩桩底注浆施工装置，该预应力管桩包括桩身和锥形桩靴，所述的锥形桩靴顶部嵌入桩身底部的桩端内腔中，而底部呈尖角朝下的锥形；锥形桩靴中开设有竖向灌浆通道，在锥形桩靴不同高度处开设有若干条连通竖向通道和锥形桩靴外部的横向灌浆通道；位于锥形桩靴上方的桩身内腔中设有混凝土块且两者呈间隙配合，混凝土块周向开设一条填充有膨胀水泥的环形沟槽，膨胀水泥由透水膜包裹固定于环形沟槽中；混凝土块在竖直方向贯穿固定有第一注浆管，第一注浆管的底部出口位于混凝土块和锥形桩靴之间的桩身内腔中。

作为优选，所述的第一注浆管顶部伸出混凝土块上表面，且通过螺纹连接第二注浆管底部，第二注浆管顶部伸出桩身顶部。

作为优选，所述的环形沟槽中的膨胀水泥遇水膨胀后，形成一个与桩身内腔过盈配合的环体。

进一步的，所述的第二注浆管和第一注浆管均采用硬管。

作为优选，所述的锥形桩靴顶部与桩身底部的桩端内腔过盈配合。

作为优选，所述的环形沟槽有一条或平行间隔设置的多条。

作为优选，所述的透水膜采用透水性的半透膜。

作为优选，所述的横向灌浆通道共4条，其中两条靠近桩身的桩端且呈水平出浆，另两条位于所述的锥形处，沿锥面倾斜向上出浆。

作为优选，所述的混凝土块的横截面略小于桩身内腔的横截面。

本实用新型的有益效果如下：

1.在预应力管桩桩端安装锥形桩靴，基本阻止了沉桩过程中土体进入管桩内部形成土塞效应，避免了土塞效应对预应力管桩承载力的影响；

2.本实用新型设计了一套用于预应力管桩桩底注浆的施工方法和装置，可用于预应力管桩沉入指定位置之后对桩底进行高压注浆，从而提高预应力管桩的承载力；

3.预应力管桩桩底注浆施工过程中浆液可以通过桩靴的中空通道进入桩端附近土体中，与其结合形成一种更稳定的土层，增大预应力管桩的桩端阻力；

4.预应力管桩桩底注浆施工装置中的第二注浆管可以重复利用，能够有效的降低施工成本。

附图说明

图1为锥形桩靴的结构示意图；

图2为预应力管桩桩底施工装置的整体装配示意图；

图3为预应力管桩桩底注浆装置示意图；

图中：竖向灌浆通道1、横向灌浆通道2、桩身3、第二注浆管4、第一注浆管5、混凝土块6、环形沟槽7、膨胀水泥8、浆液9。

具体实施方式

下面结合附图和实施步骤对本实用新型进一步说明。