一种兼作降水井的预应力管桩及其施工方法与流程

本发明涉及软土地基处理技术领域，具体地指一种兼作降水井的预应力管桩及其施工方法。

背景技术：

预应力管桩因其在质量可靠、承载力高、施工高效的特点，广泛用在建筑物基础及基坑围护结构中。用作建筑物基础时，由于地基土刚度、承载力与管桩基础之间巨大差异，并不能充分发挥桩间土承载能力；尤其在软弱地基上建造的建(构)筑物，往往需要对软基先进行地基处理再施工管桩，或者管桩进入较好持力层；易出现地基承载力远小于桩身强度，造成材料的浪费。

管桩用作基坑围护结构时，坑内仍需布置降水井来保证干开挖，防止坑底突涌；坑内布置较多的降水井影响主体结构施工，尤其是底板结构施工后需要对降水井进行封堵。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种兼作降水井的预应力管桩及其施工方法。

本发明的技术方案为：一种兼作降水井的预应力管桩，其特征在于：包括管桩本体；所述管桩本体的轴心处开设有沿轴向贯通管桩本体的通孔，管桩本体圆周外侧沿管桩本体周向间隔布置有多个透水管；所述透水管为对应透水层处的管体上开设有多个透水孔的管状结构，透水管沿管桩本体轴向布置；所述管桩本体下端设置有连通透水管下端和通孔下端的通道；所述管桩本体下端还设置有桩尖。

进一步的所述透水管在管桩本体插打过程中圆周内侧套设有保护透水管使其不受挤压作用力的保护结构。

进一步的所述保护结构包括在管桩本体插打过程中套设于透水管内的钢管；所述钢管通过螺纹结构可拆卸地套接在透水管上。

进一步的所述通道包括固定在管桩本体下端的上端板、固定在上端板下端面的环形板以及固定在环形板下端的下端板；所述上端板、环形板和下端板形成中空的腔体；所述腔体分别与透水管、通孔连通。

进一步的所述上端板和下端板之间设置有多块间隔布置的肋板。

进一步的所述管桩本体的圆周外侧面开设有沿轴向布置的弧形凹槽；所述透水管的一侧管体伸入到凹槽内，另一侧管体凸出于管桩本体圆周外侧面。

进一步的多个透水管以管桩本体轴线为中心两两相对布置。

一种兼作降水井的预应力管桩施工方法，其特征在于：将钢管套接在透水管内侧，对管桩本体进行沉桩，至设计位置后，拆卸并取出钢管，下放抽水泵至通孔底部，开启抽水泵后进行抽水。

本发明的优点有：1、本发明通过在管桩本体的圆周外侧布置多个透水管，利用透水管对透水层的地下水进行收集，并通过底部的通道排放到通孔中抽出，整个管桩结构不仅能够起到加强软土地基的作用，还能够兼做软土地基中的降水井，且高度集中，施工方法简单，具有极大的推广价值；

2、本发明在透水管的圆周内侧布置保护结构，避免在插打过程中，由于侧部土层的挤压作用，使透水管变形影响其使用效果，还能够避免在插打过程中侧部土层进入到透水管上的透水孔堵塞透水孔；

3、本发明将钢管作为保护结构，螺纹结构连接钢管和透水管，无论是安装还是拆卸都极为方便，钢管能够反复使用，极大程度节省了成本；

4、本发明在管桩本体的下端设置有中空的腔体，腔体用于连通透水管和通孔底部，地下水收集方便快捷，不易堵塞；

5、本发明在腔体内设置肋板，利用肋板支撑上端板和下端板，增强整个腔体的结构稳定性，避免在插打过程中出现损坏；

6、本发明在管桩本体的圆周外侧设置弧形的凹槽，透水管一部分嵌入凹槽内，凹槽能够对透水管起到保护作用；

7、本发明的透水管两两对称布置，对于透水层的降水更加完全。

本发明的管桩结构极为简单，除了能够对软土地基进行加强外，还能够兼做软土地基透水层的降水井，无需重新再软土地基上布置降水结构，且施工简单，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的管桩结构示意图；

图2：本发明的管桩断面结构示意图；

其中：1—管桩本体；2—透水管；3—钢管；4—通孔；5—螺纹结构；6—上端板；7—肋板；8—桩尖；9—腔体；10—下端板；11—环形板；12—第一连通孔；13—第二连通孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～2，一种兼作降水井的预应力管桩，包括管桩本体1，本实施例的管桩本体1为钢筋混凝土结构，管桩本体1为两端开口的筒状结构，管桩本体1的轴心处开设有沿轴向贯通管桩本体1的通孔4，通孔4用于存集降水，在通孔4内安放水泵将水抽走，即可完成对软基土层中的透水层进行降水。

本实施例在管桩本体1圆周外侧沿管桩本体1周向间隔布置有多个透水管2，透水管2为对应透水层处的管体上开设有多个透水孔的管状结构，透水管2沿管桩本体1轴向布置，透水层的地下水能够通过透水孔进入到透水管2中被收集，本实施例在管桩本体1下端设置有连通透水管2下端和通孔4下端的通道，进入透水管2的水从底部的通道进入到通孔4中。

如图1所示，通道包括固定在管桩本体1下端的上端板6、固定在上端板下端面的环形板11以及固定在环形板11下端的下端板10，上端板6、环形板11和下端板10形成中空的腔体9，腔体9分别与透水管2、通孔4连通。上端板6位于透水管2和管桩本体1的底部，上端板6上开设有连通透水管2底部的第一连通孔12、连通通孔4底部的第二连通孔13，进入到透水管2中的水从底部的第一连通孔12进入到腔体9中，然后通过第二连通孔13进入到通孔4底部。

本实施例在管桩本体1的圆周外侧面开设有沿轴向布置的弧形凹槽，透水管2的一侧管体伸入到凹槽内，另一侧管体凸出于管桩本体1圆周外侧面，这样的布置方式能够在插打施工过程中对透水管2进行保护。本实施例的多个透水管2以管桩本体1轴线为中心两两相对布置，如图2所示，显示的为两根透水管2，两两对称分置于管桩本体1的两侧。

沉桩过程中，为了避免软基土层对透水管2产生挤压作用，本实施例在透水管2的圆周内侧设置有保护结构，如图1～2所示，保护结构包括在管桩本体1插打过程中套设在透水管2上的钢管3，钢管3通过螺纹结构5(包括透水管2圆周内侧的内螺纹和钢管3内侧的外螺纹)可拆卸地套接在透水管2上。

另外，本实施例在上端板6和下端板10之间设置有多块间隔布置的肋板7，肋板用于增强整个腔体9结构的强度，避免在沉桩过程中出现损伤，下端板10的下端面设置有桩尖8。

实际施工时，根据沉桩位置的地质构造结构，在对应透水层的深度出设置对应的透水管2，将透水管2装配到管桩本体1上后，吊运至沉桩位置，在透水管2的内侧套设钢管3，通过螺纹结构5连接为一体，然后振沉至设计位置，拆卸并取出钢管3，下放抽水泵至通孔4底部，开启抽水泵后进行抽水。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。