CN202099803U - 预应力混凝土管桩扩大头后注浆器 - Google Patents
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Abstract
一种预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，它包括连接在一起的顶板和底板，其特征是顶板和底板的连接通过二者之间垂直设置的内外两层侧板来实现，侧板把顶板与底板之间的空隙分割成内外同心的两个独立封闭注浆腔即内注浆腔和外注浆腔，每个注浆腔均单独与一根注浆管连通；在底板上位于内注浆腔的位置对称设置4个注浆孔；所述底板和顶板的直径大于预应力混凝土管桩外径，在预应力混凝土管桩外侧的外注浆腔上方的顶板上均匀设置6~8个注浆孔。本实用新型有机结合了扩大头桩尖与桩底、侧联合后注浆技术，使预应力混凝土管桩承载力可以提高50%以上，充分发挥预应力混凝土管桩桩身材料强度高的特性，单位承载力造价降低30%，节省投资并提高社会经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑工程中预应力混凝土管桩基础技术领域，特别是一种设置在预应力混凝土管桩底端的扩大头后注浆器。
背景技术
预应力混凝土管桩因其具有桩身质量可靠、施工速度快、单位承载力造价低、施工场地文明等优点，普遍受到建设、设计及施工单位的欢迎，在我国软弱土地区建筑工程中得到广泛应用。然而在软弱土地层中，预应力混凝土管桩桩周土阻力提供承载力远小于桩身结构设计承载力，桩身材料强度不能充分发挥。为了有效增强桩周土阻力、提高单桩承载力，目前研究开发了多种预应力混凝土管桩后注浆技术，有预成孔埋设注浆管、高喷固底或高喷扩大桩头、设置注浆器或注浆桩尖、设置扩大头板注浆等方法。
1．预成孔埋设注浆管方法
发明专利ZL01107490.6公开了一种机械成孔后埋入预制桩、注浆管并进行注浆的施工方法。该方法克服了钻孔灌注桩浇灌质量不稳定等缺点，但施工工艺复杂，难以保证预制桩、注浆管埋设位置满足设计要求，施工质量稳定性差，且施工周期长，单位承载力施工成本高。
2．高喷固底或高喷扩大桩头方法
实用新型专利ZL200320111974.4公开了一种桩侧填充砂或土，桩底采用高喷方法形成扩大头加固体的高喷固底管桩。实用新型专利ZL200820120832.7公开了一种由高喷方法在管桩底端空腔及底端以下土层中形成扩大头加固体的高喷扩大头预应力管桩。上述两种实用新型具有对持力层进行加固、提高端阻力与单桩承载力的效果，但是需要多种大型设备配合施工，施工工艺复杂、效率低，施工成本高。
3．设置注浆器或注浆桩尖方法
实用新型专利ZL200420109630.4公开了一种在管桩底端设置花管式注浆器的桩底后注浆预应力管桩，注浆管穿过固定在管桩底端的封底钢板向底部延伸并用橡胶套包裹。实用新型专利ZL200520131000.1公开了一种具有喷浆功能的预应力管桩桩尖，克服了目前预应力管桩桩尖不能实施喷浆固底工艺的缺陷。实用新型ZL200720029134.1公开了一种开口压力腔式预应力混凝土管桩桩端压力注浆器，解决了注浆管容易出现堵塞打不开的现象。实用新型专利ZL200720138191.3公开了一种以导浆分叉管为关键技术的同步注浆静压预制桩装置，实现了桩侧与桩端连续注浆，扩大了静压桩的适用范围。四种实用新型均实现了桩尖与注浆技术的结合，具有消除土塞效应、提高端阻力的效果，但采用的注浆器或桩尖外径均小于或等于管桩外径，未充分挖掘扩大头桩尖对端阻力的提高潜能。注浆过程中，水泥浆经由管桩与桩侧土非常紧密的接合面向上返流渗透以提高桩侧阻力的方法难以保证增强效果。
4．设置扩大头板注浆方法
实用新型专利ZL200920096519.9公开了一种软土地区使用桩身底端连接有扩大头板的后注浆PHC管桩，通过管桩外侧及扩大头板上设置的注浆管进行桩侧后注浆。该实用新型通过桩侧后注浆增强了侧摩阻力，并采用扩大头板提高了端阻力。但该实用新型中，注浆管路设置在管桩外侧，增加了施工难度，且容易造成注浆管损毁，难以保证施工质量；扩大头板外径大于管桩外径，增加了沉桩阻力，降低了管桩穿透性，使得该实用新型仅局限于软土地区；未设置桩底注浆装置，无法实现桩底后注浆功能，降低了端阻力提高效果。
发明内容
为了克服目前预应力混凝土管桩后注浆工艺复杂、施工质量难以保证的不足，本实用新型提供一种扩大头后注浆器，通过扩大头桩尖、桩底后注浆、桩侧后注浆等多种功能的有机结合，提高桩端阻力、侧阻力，降低沉桩阻力，保证施工质量，提高性价比。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，它包括连接在一起的顶板和底板，其特征是顶板和底板的连接通过二者之间垂直设置的内外两层侧板来实现，侧板把顶板与底板之间的空隙分割成内外同心的两个独立封闭注浆腔即内注浆腔和外注浆腔，每个注浆腔均单独与一根注浆管连通；在底板上位于内注浆腔的位置对称设置4个注浆孔；所述底板和顶板的直径大于预应力混凝土管桩外径，在预应力混凝土管桩外侧的外注浆腔上方的顶板上均匀设置6~8个注浆孔。
本方案的具体特点还有，注浆孔上设置单向堵头。单向堵头采用38mm普通型合页制作。注浆孔直径为6mm~8mm。
所述注浆腔和注浆管之间通过设置于顶板外侧位于预应力混凝土管桩空腔中的管箍丝扣连接。所述注浆管沿轴向设置于预应力混凝土管桩空腔中。
底板外侧设置与之垂直的十字形肋板。顶板、侧板、底板、十字形肋板之间采用焊接的连接方式。
内注浆腔直径与外注浆腔直径之比为（0.2~0.5）：1。
所述底板和顶板的形状为圆形，直径比预应力混凝土管桩外径大100mm~200mm。顶板、侧板、底板、十字形肋板采用Q235钢制作，厚度为12mm~25mm；侧板高度为30mm~50mm，十字形肋板高度为125mm~500mm；注浆管采用外径27mm~42mm的普通焊管。
扩大头后注浆器焊接于预应力混凝土管桩底端。
本实用新型的有益效果是首先利用扩大头后注浆器的大面积提高端阻力；然后通过侧注浆填充沉桩过程中在预应力混凝土管桩与周围土体之间的形成的空隙，既消除了沉桩过程对桩侧土的扰动影响，又增加了预应力混凝土管桩侧阻力有效计算外径，大幅提高侧阻力；最后采用桩底注浆方式，再次提高端阻力。通过在底板外侧设置的十字形肋板，有效减小了由于扩大头后注浆器面积增大而带来的沉桩阻力，增强了预应力混凝土管桩的穿透性。本实用新型有机结合了扩大头桩尖与桩底、侧联合后注浆技术，克服了目前预应力混凝土管桩后注浆工艺复杂、施工质量难以保证的不足。采用本实用新型的预应力混凝土管桩承载力可以提高50%以上，充分发挥预应力混凝土管桩的桩身材料强度高的特性，单位承载力造价降低30%，节省投资并提高社会经济效益。
附图说明
图1为本实用新型仰视图；图2为本实用新型正视图；图3为本实用新型俯视图；图4为图2的A-A剖视图；图5为图3的B-B剖视图；图6为扩大头后注浆器与预应力混凝土管桩连接后的局部剖视图。
图中：1-预应力混凝土管桩；2-注浆管；3-顶板；4-底板；5-侧板；6-内注浆腔；7-外注浆腔；8-注浆孔；9-单向堵头；10-管箍丝扣；11-十字形肋板。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型做进一步的详细说明。
如图5和6所示，一种预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，它包括连接在一起的顶板3和底板4，顶板3和底板4的连接通过二者之间垂直设置的内外两层侧板5来实现，侧板5把顶板3与底板4之间的空隙分割成内外同心的两个独立封闭注浆腔即内注浆腔6和外注浆腔7，每个注浆腔均单独与一根注浆管2连通；如图1所示，在底板4上位于内注浆腔6的位置对称设置4个注浆孔8；如图6所示，所述底板4和顶板3的直径大于预应力混凝土管桩外径，如图3所示，在预应力混凝土管桩外侧的外注浆腔7上方的顶板3上均匀设置6~8个注浆孔8。注浆孔8上设置单向堵头9。单向堵头采用38mm普通型合页制作。注浆孔8直径为6mm~8mm。
如图2和6所示，扩大头后注浆器焊接于预应力混凝土管桩1底端；所述注浆腔和注浆管之间通过设置于顶板3外侧位于预应力混凝土管桩空腔中的管箍丝扣10连接。所述注浆管2沿轴向设置于预应力混凝土管桩空腔中。
如图2，5，6所示，底板4外侧设置与之垂直的十字形肋板11。顶板3、侧板5、底板4、十字形肋板11之间采用焊接的连接方式。
如图1，3，4所示，所述底板4和顶板3的形状为圆形，直径比预应力混凝土管桩外径大100mm~200mm。内注浆腔6直径与外注浆腔7直径之比为（0.2~0.5）：1。
顶板3、侧板5、底板4、十字形肋板11采用Q235钢制作，厚度为12mm~25mm；侧板5高度为30mm~50mm，十字形肋板11高度为125mm~500mm；注浆管2采用外径27mm~42mm的普通焊管。
沉桩之前，扩大头后注浆器与注浆管2通过管箍丝扣10连接好并焊接于预应力混凝土管桩1底端。在沉桩过程中或沉桩之后，通过注浆管2及外注浆腔7首先对桩侧进行后注浆，然后再通过注浆管2及内注浆腔6对桩底进行后注浆。
Claims (10)
1.一种预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，它包括连接在一起的顶板和底板，其特征是顶板和底板的连接通过二者之间垂直设置的内外两层侧板来实现，侧板把顶板与底板之间的空隙分割成内外同心的两个独立封闭注浆腔即内注浆腔和外注浆腔，每个注浆腔均单独与一根注浆管连通；在底板上位于内注浆腔的位置对称设置4个注浆孔；所述底板和顶板的直径大于预应力混凝土管桩外径，在预应力混凝土管桩外侧的外注浆腔上方的顶板上均匀设置6~8个注浆孔。
2.根据权利1所述的预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，其特征是注浆孔上设置单向堵头。
3.根据权利2所述的预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，其特征是单向堵头采用38mm普通型合页制作。
4.根据权利1所述的预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，其特征是注浆孔直径为6mm~8mm。
5.根据权利1所述的预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，其特征是所述注浆腔和注浆管之间通过设置于顶板外侧位于预应力混凝土管桩空腔中的管箍丝扣连接。
6.根据权利1所述的预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，其特征是所述注浆管沿轴向设置于预应力混凝土管桩空腔中。
7.根据权利1所述的预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，其特征是底板外侧设置与之垂直的十字形肋板。
8.根据权利1所述的预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，其特征是所述底板和顶板的形状为圆形，直径比预应力混凝土管桩外径大100mm~200mm。
9.根据权利1所述的预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，其特征是内注浆腔直径与外注浆腔直径之比为（0.2~0.5）：1。
10.根据权利1所述的预应力混凝土管桩扩大头后注浆器，其特征是顶板、侧板、底板、十字形肋板采用Q235钢制作，厚度为12mm~25mm；侧板高度为30mm~50mm，十字形肋板高度为125mm~500mm；注浆管采用外径27mm~42mm的普通焊管。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104895071A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-09 | 山东省建筑科学研究院 | 适用于预制空心桩的方向可控注浆装置及方法 |
| CN107460869A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-12 | 大成科创基础建设股份有限公司 | 超高承载力大直径管桩及快速沉桩二次注浆方法 |
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2011
- 2011-06-09 CN CN 201120192395 patent/CN202099803U/zh not_active Expired - Lifetime
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