专利名称：三重管高压旋喷钢筋砼桩基和固结体方法
技术领域：
本发明涉及一种三重管高压旋喷钢筋砼桩基和固结体方法，属于建筑工程地基处理及基础工程技术领域。适用于工业及民用建筑、公用工程、桥涵、地铁、人防、港工、水工和矿山工程的地下建筑结构物的施工技术。
高压旋喷注浆技术在我国发展较短，本人申报的发明专利“99112888.5”三重管旋喷钢筋砼柱基方法及设备和“99113061.8”人工挖孔灌注水下旋喷组合桩基方法中已有所记载。但目前还存在着一些技术难题需要解决，如注浆固结体和旋喷桩强度较低，一般很难达到标准C10，并且水泥用量多、浪费较大，甚至还存在塌孔的危险，由于受各种地层影响旋喷桩强度不均匀，桩径不均匀，固结体强度不易达到设计要求。
本发明的目的在于针对上述存在的技术问题而提供一种三重管高压旋喷钢筋砼桩基和固结体方法，该方法是在现有旋喷技术的基础上进行改进，采取下放钢板套筒护壁和利用压气排砂管排出土屑，以控制桩径均匀和保证砼高强度，解决建筑工程中成桩难的问题，增大单桩承载力，最大限度满足设计要求。节省水泥用量，并保证水泥浆和砼的纯度，进而保证了桩基和固结体的高强度要求。
本发明的目的是通过下述技术方法实现的三重管高压旋喷钢筋砼桩基和固结体方法为(1)造孔及造桩径在施工过程中用三重管旋喷，开始从上向下旋喷，其中泥浆咀向下喷射高压清水，起造孔作用，高压水和风向两侧喷射造桩径；(2)工体切割及排屑喷射切割的土、粉、细砂用压气排砂管排出地表。也可采用排砂泵或潜水泵将切割的土、粉、细砂排出地表；(3)下放护壁套筒为防止塌孔，喷射的同时下放护壁套筒，该套筒是由钢板制成的，可根据设计深度选用数个，每个钢板套筒高度可以是一米左右。随着喷射进度随时下放护壁套筒，数个套筒通过销或挂钩相互连接形成一个护壁的整体；
(4)扩底及灌浆喷射到设计深度停止下护壁套筒，用高压水和风作扩底工作，扩底到设计要求后，把上部水、土粉、细砂用压气排砂管排净。扩底过程中同时注入水泥浆，边搅拌边注水泥浆，一直注浆到地下水位线以上为止。地下水位以上的水土排净后提升三重管和压气排砂管。
(5)架设钢筋笼、灌注砼、震捣及养生下放钢筋笼，调整好位置，使垂直度达到设计要求，灌注砼，同时加震捣工作，边灌注砼边提升护壁套筒，护壁套筒的提升速度要迟后砼注入速度。一直把砼注到孔口为止，再把护壁套筒全部提出。震捣密实后养生即可得到高强度钢筋砼桩基，如果不下放钢筋笼即成为砼固结体。
本发明的优点是施工方法简单易行，解决了地基处理及基础工程长期以来存在的技术问题。①采用本发明方法能避免穿过各种地层影响桩基强度不均，桩径不均；②省去钻机造孔工序；③桩径可以控制，超出套筒以外的多余桩径可在套筒外侧填灌土、粉、细砂，保证了桩径均匀。④由于采用了护壁套筒，桩基和固结体强度可按设计要求制作。保证其高强度，节省水泥用量，经济效益高。⑤本方法扩底能满足设计要求，遇到地下水部分可注水泥浆搅拌或置换(此段作为地基加固方法处理)。⑥本方法不存在塌孔的危险，钢筋笼保护层厚度可作到有效控制。⑦本方法优于人工挖孔桩；⑧由于采用压气排砂管能把孔内土屑处理干净，保证水泥浆和砼纯度。
图1为本发明施工示意图。
图2为三重管、护避套筒及压气排砂管施工示意图。
图3为压气管、压气排砂管施工示意图。
下面结合附图详细描述本发明方法如图1-31为钢筋笼、2为护避套筒、3为水下旋喷桩、4为地下水位线、5为持力层、6为三重管(61为高压水管，62为泥浆管、63为风管)、7为压气管、8为排砂管、9为砂土液体。
本发明应用在建筑基础结构工程中，在各种不同地层中能旋喷成各种桩形，并达到高强度要求，成桩过程是用三重管旋喷全套设备，按指定各种参数。不用机造孔进行施工。旋喷工作是先从上向下旋喷，用泥浆泵先送清水加压，向下喷射造孔，此时高压水和风向两侧平射造桩径，边喷射边向下移动全部三重管设备，同时在喷孔内下放钢板套筒(护壁套筒)，并随之向下移动，旋喷到设计深度时，钢板套简2停止下放。此时，开始桩径扩底工作，同时在钢板套筒内下放一个压气排砂管，由排砂管8和压气管7组成，压气管7设在排砂管8内，利用此管可把土屑全部排除到地表，再下放钢筋笼1，同时下放砼，并加震捣工作，下放砼同时要随之提升钢板套筒2、但套筒2提升速度要迟后砼注入速度，一直把砼注到孔口，达到设计要求后，再把套筒2全部提升上来，震捣密实后养生即可得到高强度的钢筋砼桩基或固结体。
此法可以免去钻机造孔工序，若遇有地表有杂土和回填杂物，应先用人工挖除，一直到自然土层才可用三重管自上而旋喷施工。
权利要求
1.一种三重管高压旋喷钢筋砼桩基和固结体方法，它包括造孔、土体切割、排屑、灌浆、钢筋笼架设、灌注砼及震捣养生工序，其特征在于它还包括下放护壁套筒工序，并根据设计深度选用数个，随着喷射进度随时下放护壁套筒，数个套筒相互连接形成一个护壁的整体，护壁套筒提升时，其提升速度要迟后砼注入速度，一直把砼注到孔口为止，再把护壁套筒全部提出，所述的排屑工序采用压气排砂管将喷射切割的土、粉、细砂排出地表。
全文摘要
本发明三重管高压旋喷钢筋砼桩基和固结体方法,该方法不仅包括造孔、土体的切割、排屑、灌浆及砼灌注、下放钢筋笼工序,它还包括下放钢板套筒,架设护壁以控制桩径均匀和保证砼强度高,解决了建筑工程中成桩难的问题,增大单桩承载力,最大限度满足设计要求,节省水泥达到合理要求。利用压气排砂管排屑可把钢板套筒内的水土、粉砂、细砂等土屑全部排除到地表,保证了水泥浆和砼的纯度,进而满足了桩基和固结体高强度要求。
文档编号E02D5/44GK1244615SQ99113229
公开日2000年2月16日 申请日期1999年9月1日 优先权日1999年9月1日
发明者金怀娄, 金成忠, 金哲珠 申请人:金怀娄, 金成忠, 金哲珠