[发明专利]一种利用土塞效应的开口钢管桩及其施工方法

说明书

本发明公开了一种利用土塞效应的开口钢管桩及其施工方法，其包括开口钢管桩、上限空心圆环、内隔板、细钢管以及下限空心圆环，其中，所述上限空心圆环、内隔板、细钢管和下限空心圆环均设置在所述开口钢管桩内，所述上限空心圆环焊接在所述开口钢管桩内壁的1/5处，且所述开口钢管桩内壁的1/3处焊接有所述下限空心圆环，使得所述内隔板限制于所述上限空心圆环与下限空心圆环之间进行上下滑动，从而控制土塞效应的高度。在下沉过程中利用高压水冲散开口钢管桩内土体，助沉开口钢管桩，开口钢管桩的桩端到达预定深度后，注浆加固土塞效应的土体，减少土塞效应对开口钢管桩竖向极限承载力的影响。

技术领域

本发明涉及一种桩基工程领域，具体是一种利用土塞效应的开口钢管桩及其施工方法。

背景技术

打入试开口钢管桩因其抗弯能力高、贯入能力强等优势，在水平力较大、持力层埋深较深、沉桩贯入难度较大、自由端较长时被广泛采用。开口钢管桩在被打入土层的过程中，桩端部分土体不可避免的涌入管内形成土塞效应。土塞效应不仅阻止开口钢管桩的继续下沉，而且导致管桩内壁负侧摩阻力的提高，从而削弱了桩竖向极限承载力，从而可能导致桩基承载力不足或者沉降过大等问题。

发明内容

为此，本发明提出一种利用土塞效应的开口钢管桩及其施工方法以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种利用土塞效应的开口钢管桩，其包括开口钢管桩、上限空心圆环、内隔板、细钢管以及下限空心圆环，其中，所述上限空心圆环、内隔板、细钢管和下限空心圆环均设置在所述开口钢管桩内，其特征在于：所述上限空心圆环焊接在所述开口钢管桩内壁的1/5处，且所述开口钢管桩内壁的1/3处焊接有所述下限空心圆环，使得所述内隔板限制于所述上限空心圆环与下限空心圆环之间进行上下滑动，从而控制土塞效应的高度；

所述内隔板的底端绕其圆周阵列设置有四个三角形肋板，所述内隔板底端面的中心圆孔处焊接有用于连接软管的所述细钢管。

进一步，作为优选，所述内隔板的直径略小于所述开口钢管桩的内口径。

进一步，作为优选，所述上限空心圆环和下限空心圆环相同结构设置，所述上限空心圆环的外径与所述开口钢管桩的内口径相同，所述上限空心圆环的内径为其外径的4/5。

一种利用土塞效应的开口钢管桩的施工方法，其包括以下步骤：

步骤一：使用钻孔机在桩位成孔，安装反力架进行压桩，边压桩边校正桩身垂直度；

步骤二：在压桩机作用下，开口钢管桩开始逐渐下沉，地基土开始涌入开口钢管桩内，用压浆泵通过软管与内隔板上的细钢管相连，用一定压力高压水冲散涌入开口钢管桩内的土体，并沿桩端两侧流出；

步骤三：边压桩边用高压水冲散土塞效应的土体，下沉过程中根据土压力对喷射水压力进行调整，开口钢管桩的桩端接近预定深度停止冲水，继续下沉直至内隔板顶到上限空心圆环；

步骤四：进一步下沉使得细钢管穿过土塞效应的土体，到达预定位置后用一定压力的清水清空细钢管，而后将水灰比为1:1的水泥砂浆压入土中，使水泥砂浆和土体混合以加固，灌注完成后留下的孔用水灰比为1:2的水泥砂浆进行密实，以达到利用土塞效应的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在下沉过程中利用高压水冲散开口钢管桩内土体，助沉开口钢管桩，开口钢管桩的桩端到达预定深度后，注浆加固土塞效应的土体，且本发明中的带内隔板的开口钢管桩能利用加固后土体强度，减少土塞效应对开口钢管桩竖向极限承载力的影响。

附图说明

图1为一种利用土塞效应的开口钢管桩的结构示意图；

图2为一种利用土塞效应的开口钢管桩中内隔板的主视图；

图3为一种利用土塞效应的开口钢管桩中内隔板的俯视图。