[发明专利]软土地基管桩补强装置及其施工方法

说明书

本发明涉及建筑施工的桩基础工程，尤其涉及一种适用于软土地基的管桩补强装置及其施工方法。该装置包括空腔结构的管桩、锥形构造的桩尖，还包括钢护筒、管桩下端输送件、传力装置、第一类管路、第二类管路、临时支撑架，由于采用管桩下端输送件，其中兼作骨架的输送混凝土浆液的杆件，增加了混凝土浆液在桩周输送的距离，大幅度增加固结体横截面面积显著提高了桩体承受轴向荷载和水平荷载的能力，该装置装配和施工过程简单，便于操作，传力装置可以重复使用，缩短桩长或减少桩的节数，节约成本。

技术领域

本发明涉及建筑施工的桩基础工程，尤其涉及一种适用于软土地基的管桩补强装置及其施工方法。

背景技术

软土是指在静水或缓慢流水环境中沉积、以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物，它是一种呈软塑到流塑状态，其外观以灰色为主的细粒土。它分布广泛，大多分布于海边、河滩、沼泽以及湖泊等地方。软土地基质地可塑性强、比较软，孔隙比大、含水率高、沉降大等，所以它的承载能力就会比较弱。

混凝土管桩常用于桥梁道路、水利水力、房屋建筑工程的软土地基加固，根据桩基础在土中受力情况不同，可分为端承桩和摩擦桩，端承桩是穿过软弱土层而达到深层坚实土的一种桩，上部结构荷载主要由桩尖阻力来承担；摩擦桩是完全设置在软弱土层一定深度的一种桩，上部结构荷载要由桩尖阻力和桩身侧面与土之间的摩擦力共同来承担。设计计算时一般均是按桩侧摩擦力进行设计计算，导致工程桩的桩长较长、桩数较多，为满足桩身长细比要求，需要采用较大的桩径，较大桩径的管桩静压、夯入方式的施工复杂，费时费力，而且成本高，而且桩越长，桩径越大，桩间土体挤压应力和超静孔隙水压力越大，会使邻桩产生水平位移或上浮，进而影响成桩质量和桩体承载能力。

现有技术在桩侧或桩端进行注浆处理，该技术是通过预埋在桩身的注浆管将能固化的浆液注入桩周土层，这些浆液通过渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等物理和化学形式共同作用，在桩周一定范围内形成浆液和土的固结体，从而改变了桩周附近土体的物理力学性质，使桩周阻力得到不同程度的提高，桩体的得到改善，但是固结体只能在桩周有限范围土层形成且主要承受压应力，固结体中没有骨架，承受拉应力能力有限，管桩承载力的高低是其横截面中混凝土或固结体的面积决定的，因此，增加固结体横截面面积和添加骨架能够显著提高管桩的承载力。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种适用于软土地基的管桩补强装置及其施工方法。

本发明是这样实现的：

软土地基管桩补强装置，包括空腔结构的管桩、锥形构造的桩尖，还包括钢护筒、管桩下端输送件、传力装置、第一类管路、第二类管路、临时支撑架。

所述钢护筒，下端固定连接桩尖，上端固定连接管桩的下端面，侧面沿周向均匀分布有多个半圆孔。

所述管桩下端输送件，包括杆件、连接盘；所述杆件，有多根，根数与所述钢护筒的所述半圆孔的个数相等，首端为尖头端，尾端有一连接圆环，靠近尾端处有中空结构的第一连接柱和第二连接柱，杆件内有互不相通的第一通道和第二通道，杆件表面有多个第一类孔口和多个第二类孔口，第一连接柱和每个第一类孔口通过第一通道相互贯通，第二连接柱和每个第二类孔口通过第二通道相互贯通；所述连接盘，为同轴设置的边缘带有多个凹槽的大圆盘和带有外螺纹的小圆盘，内部嵌入分配管一和分配管二，所述大圆盘和所述小圆盘以及分配管一、分配管二为一体结构，所述大圆盘和所述小圆盘中央设置贯通的圆孔，所述分配管一包括一个进口一，多个出口一，所述分配管二包括一个进口二，多个出口二，所述出口一和所述出口二个数均与所述杆件个数相等，每个出口均伸出所述圆孔的孔壁，分配管一的进口一、分配管二的进口二对称设置在小圆盘的上顶面，在小圆盘的上顶面的分配管一的进口一和分配管二的进口二相应位置分别粘接有柔性材质的吻接部一和吻接部二；每个所述凹槽固定连接一根轴，每根轴与一根所述杆件的所述连接圆环间隙配合转动连接。