[发明专利]一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩及施工方法

摘要

本发明公开了本发明涉及一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩及施工方法及施工方法，采用钢管桩作为主体结构，桩身均匀布设不同形式的孔洞，内部灌注膨胀混凝土或者膨胀混凝土与普通砼分段灌浆，和高压注浆工艺配合使用，在孔洞附近形成不同形式的应力分散膨胀体，同时可选择性的加入一定量的碎石，节约成本，底部端头既可普通砼封孔，亦可可结合爪式支撑形成复合地基。加固效果明显，施工快速，应力沿桩长均匀分散，正向和反向的应力分散膨胀体具有良好的抗压抗拔抗浮性能，有效减小不均匀沉降，可根据不同地基选择不同的桩型和施工方法。 1

主权项

1.一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩，其特征在于，它包括钢管桩（1），所述钢管桩（1）为主体结构，在钢管桩（1）的侧壁上均布设置有孔洞，所述孔洞所在的位置通过翼板旋转轴（4）铰接有翼板；所述钢管桩（1）的底部灌注有封底混凝土（5），在钢管桩（1）内部位于翼板所在的一段长度灌注有膨胀混凝土（8），相邻的膨胀混凝土（8）之间灌注普通混凝土（7），所述钢管桩（1）的顶部灌注有封孔混凝土（10）。

2.根据权利要求1所述的一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩，其特征在于：所述膨胀混凝土（8）和普通混凝土（7）的分隔层设置有分隔板（9）。

3.根据权利要求1所述的一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩，其特征在于：所述钢管桩（1）的外部设置有多圈加劲条（17），所述加劲条（17）设置在钢管桩（1）上孔洞所在位置的上端和下端。

4.根据权利要求1所述的一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩，其特征在于：所述孔洞所在位置的翼板采用可开合的安装结构；包括向上开口式翼板和向下开口式翼板；所述翼板在钢管桩（1）下沉时处于闭合状态，在灌注膨胀混凝土（8）后将沿其翼板旋转轴（4）张开。

5.根据权利要求4所述的一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩，其特征在于：所述灌注膨胀混凝土（8）和张开的翼板共同形成正向或反向斜锥形的膨胀体。

6.根据权利要求1所述的一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩，其特征在于：所述孔洞采用月牙形孔洞（11）、人字形孔洞（12）或分段螺旋形孔洞（13），上述形式的孔洞在膨胀混凝土（8）作用下将形成均匀在钢管桩（1）外部全长的膨胀体结构。

7.根据权利要求1所述的一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩，其特征在于：所述钢管桩（1）上开设孔洞的区段其外围套装有橡胶套（15），所述橡胶套（15）上加工有与孔洞相配合的配合孔洞（14）。

8.根据权利要求1所述的一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩，其特征在于：所述钢管桩（1）的封底混凝土（5）上浇筑有爪式支撑（16）。

9.根据权利要求1所述的一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩，其特征在于：所述膨胀混凝土（8）和普通混凝土（7）内混合有碎石（6）。

10.权利要求1‑9任意一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

Step1： 桩身孔洞布设，根据地质条件以及单桩承载力要求，在桩身设置与孔洞形状尺寸吻合的翼板，通过翼板旋转轴（4）与钢管桩（1）连接；

Step2：封底，用封底混凝土（5）进行封底，并加一块分隔板（9）；

Step3：钻孔，钻孔至设计深度，立即下管，此过程中保持翼板为闭合状态，下管过程防止孔壁坍塌；

Step4：钢管桩（1）灌注，分段施工：在开设孔洞区段充填碎石（6），并灌注膨胀混凝土（8），保证膨胀混凝土量>50%；加分隔板（9），随后继续填充一定量的碎石（6），在未开设孔洞区段灌注普通混凝土（7）；

Step5：重复Step4，直至达到设计标高；

Step6：终孔，用封孔混凝土（10）将钢管桩顶部预留区段进行封注。