[发明专利]一种限制灌注桩头部膨胀的双层护筒装置及施工方法

说明书

本发明公开了一种限制灌注桩头部膨胀的双层护筒装置及灌注桩施工方法，本装置使用双层护筒作为主体结构，护筒由四块等大小的弧形钢板组成，相邻弧形钢板间用弹簧进行连接，两护筒间形成隔空层，根据实际工程选择填入不同的物质，灌注桩桩端浇筑分内外两圈进行，和高压注浆，二次注浆工艺配合使用，从而限制灌注桩桩头的持续膨胀，防止自身由于持续膨胀而开裂，保证桩头的承载力，本发明安放简单，限制作用明显，承载力高，可根据不同的地基情况添加相应改进措施进行使用，以及本发明不只是限制桩头的膨胀，可以设置在灌注桩地表以下的任何部位，可广泛用于珊瑚砂地基或有颗粒破碎性质的地基中。

技术领域

本发明涉及建筑、土木施工领域，特别是一种限制灌注桩头部膨胀的双层护筒装置及施工方法。

背景技术

珊瑚砂为珊瑚或贝壳碎片，具持续释放碳酸钙的特性，颗粒大小不等，规格多种多样。珊瑚砂最大的特点是微孔丰富，强度较低，容易破碎，结构破坏后不易恢复。在钙质砂地基中成桩，由于钙质砂在很小的应力下就会发生颗粒破碎，因此不论是打入桩还是灌注桩，由于对钙质砂地基土的扰动，桩周钙质砂受到挤压，颗粒破碎，产生很大空隙，成桩后桩侧阻力和桩端阻力都会弱化，使桩基承载力降低，因此，在珊瑚砂地基中形成承载力较高的灌注桩已经成为一个亟待解决的课题。

灌注桩具有承载力高、沉降量小且较均匀及腐蚀性能好的特点，可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程。在灌注桩中加入膨胀剂使其桩端膨胀，从而提高灌注桩的承载力，由于珊瑚砂的易破碎性质，加入膨胀剂后的灌注桩向外持续膨胀，导致桩头疏松，从而破裂，承载力降低。所以，限制桩端的持续膨胀成为一个急需解决的课题。

现阶段针对限制桩端持续膨胀的方法有碳纤维布进行包裹头部以及在钢管桩中添加膨胀混凝土，但这些方法均存在无法很好限制灌注桩桩头持续膨胀以及针对特殊地形不能很好适应的缺陷，从而无法起到很好的限裂防裂作用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种限制灌注桩头部膨胀的双层护筒装置及施工方法，本装置安放简单，配置灵活，受力性能好，对环境影响小，中部隔空层根据不同的地基填充不同的物质，具有一定的针对性；该装置不仅仅可以限制桩头的扩张，也可以限制地表以下灌注桩的任何膨胀部位；不仅仅适用于珊瑚砂地基，也适用于有颗粒破碎性质的地基。浇筑时，通过预设的压应力片的反馈情况来判断桩端是否需要二次注浆，如若需要，配合高压注浆以及二次注浆工艺，修补第一次注浆膨胀产生的裂缝，从而保证灌注桩的承载力。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种限制灌注桩头部膨胀的双层护筒装置，它包括外护筒和内护筒，所述外护筒由多块外弧形钢板制成，相邻的外弧形钢板之间通过拉伸装置相连，并整体连接成环形结构；所述外护筒和内护筒之间通过伸缩装置相连，并使得内护筒位于外护筒的中间位置；在外护筒和内护筒之间形成隔空层。

所述内护筒采用多块内弧形钢板制成，相邻的内弧形钢板之间通过拉伸装置相连，并整体连接成环形结构。

所述外护筒和内护筒的每块弧形钢板的两侧边缘由上到下依次焊接有多个均布的挂环。

所述拉伸装置采用拉簧，所述拉簧两端分别钩挂在相邻的弧形钢板上的挂环之间。

所述外护筒的每块外弧形钢板的外侧壁上对称固定有第一阻断装置，相邻的两个外弧形钢板的第一阻断装置之间贯穿安装有第一保护装置；

所述内护筒的每块内弧形钢板的外侧壁上对称固定有第二阻断装置，相邻的两个内弧形钢板的第二阻断装置之间贯穿安装有第二保护装置。

所述第一阻断装置和第二阻断装置都采用两端内折的钢筋材料制成，其内折的两端焊接固定在弧形钢板的外壁上；

所述第一保护装置和第二保护装置都分别对应采用与外弧形钢板和内弧形钢板的弧形相匹配的弧形钢片，所述弧形钢片两端向上弯曲。