一种注浆型预应力管桩及其施工方法与流程

1.本技术涉及一种管桩施工方法，尤其是涉及一种注浆型预应力管桩及其施工方法。


背景技术：

2.phc预应力混凝土管桩具有强度高，施工方便快捷，单桩承载力高等特点，是高层建筑物中常见的一种桩基础，对场地土层在桩长范围内为黄土粉状土、粉土、含砾粉土、粉土和粉质黏土地基承载力有显著提高，在人口居住密集地方，采用静力压入法。
3.相关技术中公开了一种预制管桩,包括采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的桩体以及由桩体围成的桩体内腔,桩体内腔安装有由钢筋编制成的钢筋笼,桩体内部两个对侧端面分别内嵌有第一注浆管和第二注浆管,第一注浆管和第二注浆管均贯通整个桩体,第
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注浆管和第二注浆管末端延伸至桩体外侧壁表面的端口形成第一注浆孔和第二注浆孔，第
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注浆孔和第二注浆孔外侧端口处设有经倒角处理过程形成的注浆孔倒角斜环，注浆孔倒角斜环配合连接有浇头导向管,且浇头导向管与注浆孔倒角斜环的连接处没有浇口,浇口与浇头导向管为一体化结构。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：打桩机在打桩的过程中,桩体周围的泥土会从浇头导向管进入到第一注浆孔和第二注浆孔内,容易导致第一注浆孔和第二注浆孔的堵塞,在对第一注浆管和第二注浆管注浆的过程中,浆液会优先挤压第一江来能有效的使排测与性局土形能很好的使浆液从浇头导向管的管口渗透到桩周土,从而不能有效的使桩体的外侧壁与地基之间形成有效的加固体。


技术实现要素：

5.为了使桩体的外侧壁与地基之间形成有效的加固体，本技术提供一种注浆型预应力管桩及其施工方法。
6.本技术提供的一种注浆型预应力管桩及其施工方法采用如下的技术方案：一种注浆型预应力管桩，包括桩体和固定于桩体上的多个注浆管，所述注浆管内设置有过滤块、旋转块和驱动组件；所述过滤块包括固定连接的阻挡部和过滤部，所述过滤块与所述注浆管固定连接，所述阻挡部与所述过滤部的截面均为半圆形，所述过滤部上开设有多个第一过滤孔；所述旋转块的侧壁抵接于所述过滤部的外侧壁，所述旋转块的截面为半圆形，所述驱动组件用于驱动所述旋转块旋转。
7.通过采用上述技术方案，工作人员转动旋转块，以使旋转块贴合于过滤部的侧壁，而且使旋转块封堵住过滤部上所有的第一过滤孔，打桩机在打桩的过程中,旋转块对地基内的土壤有阻挡作用，以使土壤不会堵塞柱第一过滤孔；注浆机在注浆的过程中，通过驱动组件驱动旋转块旋转，以使旋转块旋转至阻挡部的侧壁，浆液便于通过过滤部上的多个第一过滤孔渗透至桩体外，从而使桩体的外侧壁与地基之间形成有效的加固体，增加了桩体与地基之间连接的牢固性。
8.可选的，所述驱动组件包括旋转件和驱动块，所述旋转件包括固定连接的旋转杆和丝杆，所述旋转杆远离所述丝杆的一端穿过所述过滤块并与所述过滤块转动连接；所述旋转杆穿过所述过滤块的一端与所述旋转块固定连接；所述驱动块滑移设置于所述注浆管内，所述丝杆穿过所述驱动块，所述丝杆与所述驱动块螺纹配合。
9.通过采用上述技术方案，注浆机在注浆的过程中，浆液从注浆管的顶端注入，注浆管内的浆液在自身重力的作用下流向注浆管底端，并推动驱动块朝向靠近过滤块的方向滑动；驱动块在滑动的过程中，导向槽对导向部有导向作用，以使导向部沿导向槽的长度方向稳定的滑移，导向部带动驱动块沿导向槽的长度方向稳定的滑移，增加了驱动块在注浆管内滑动的稳定性；由于丝杆与驱动块螺纹配合，驱动块在滑动的过程中带动丝杆旋转，丝杆带动旋转块旋转，以使旋转块从过滤部的侧壁旋转至阻挡部的侧壁。
10.可选的，所述驱动块的直径小于或等于所述注浆管内侧壁的直径，所述驱动块上开设有多个第二过滤孔。
11.通过采用上述技术方案，浆液便于通过第二过滤孔从驱动块的一侧渗透至驱动块的另一侧，从而便于驱动块与过滤块之间的泥浆便于通过过滤块上的多个第一过滤孔渗透至桩体的外侧壁。
12.可选的，所述驱动块上固定设置有导向部，所述注浆管内侧壁开设有导向槽，所述导向槽的长度方向与所述驱动块的滑动方向相同，所述导向部与所述导向槽滑移配合。
13.通过采用上述技术方案，导向槽对导向部有导向作用，以使导向部沿导向槽的长度方向稳定的滑移，导向部带动驱动块沿导向槽的长度方向稳定的滑移，增加了驱动块在注浆管内滑动的稳定性。
14.可选的，所述丝杆的两端均固定设置有防脱部，所述驱动块位于两个所述防脱部之间。
15.通过采用上述技术方案，两个防脱部可以限制驱动块的滑动行程，从而限制驱动块与丝杆完全脱离。
16.可选的，两个所述防脱部相互靠近的侧壁分别与所述导向槽的两端齐平。
17.通过采用上述技术方案，两个防脱块相互靠近的侧壁分别与导向槽的两端齐平，增大了驱动块的滑动行程。
18.可选的，所述过滤块上固定设置有定位部，所述注浆管内开设有定位槽，所述定位部与所述定位槽卡接配合，所述定位部与所述注浆管固定连接。
19.通过采用上述技术方案，定位槽对定位部有定位作用，从而对过滤块有定位作用，增加了定位块安装于注浆管内的牢固性。
20.可选的，所述注浆管内开设有旋转槽，所述旋转块转动设置于所述旋转槽内。
21.通过采用上述技术方案，旋转槽对旋转块有导向作用，增加了旋转块旋转的稳定性。
22.可选的，所述旋转槽内固定设置有定位杆，所述旋转块上开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽对称分布于所述旋转杆的两侧；当所述旋转块抵接于所述过滤部的侧壁时，所述定位杆位于所述第一凹槽内，所述定位杆的外侧壁抵接于所述第一凹槽的内侧壁；当所述旋转块抵接于所述阻挡部的侧壁时，所述定位杆位于所述第二凹槽内，所
述定位杆的外侧壁抵接于所述第二凹槽的内侧壁。
23.通过采用上述技术方案，当旋转块抵接于过滤部的侧壁时，定位杆位于第一凹槽内，定位杆对旋块有定位作用，以使打桩机在打桩的过程中，旋转块不会发生旋转；在注浆的过程中，浆液自身的重力带动驱动块在注浆管内滑动，注浆管带动丝杆旋转，丝杆带动旋转杆旋转，旋转杆带动旋转块旋转，以使旋转块的侧壁抵接于阻挡部的侧壁；此时定位杆的外侧壁抵接于第二凹槽的内侧壁，定位杆可以限制旋转块继续旋转，从而保证旋转块的侧壁抵接于阻挡部的侧壁，进而使过滤块与驱动块之间的浆液便于通过多个第一过滤孔渗透至桩体外侧壁与地基之间。
24.可选的，本技术还提供了一种注浆型预应力管桩的施工方法，包括以下步骤：。
25.步骤一：测放桩位，测放的桩位经测疑监理复测无误后方可进行沉桩﹐并且每天施工前要检查即将施打的桩位与邻桩之间的尺寸是否正确，便于送桩高度控制设一定数量的水准点；步骤二：桩机就位，检查桩机﹐确保设备正常运转后移动设备就位﹑对中﹑调直；步骤三：转动所述旋转块，使所述旋转块封堵柱所述过滤部上的所有的第一过滤孔；步骤四：通过打桩机将所述桩体打入地基内；步骤五：接桩施工，接桩采用端板式焊接头﹐接桩时先将焊接面清刷干净﹐再在下节桩头上安装导向箍引导就位﹐当桩体对准后﹐对称点焊多点加以固泄﹐然后拆除导向箍；由两名电焊工手工对称施焊﹐焊接层数应大于等于二层﹐内层焊渣必须清理干净后再焊下一层；步骤六：重复步骤五，直至将桩体打入到指定标高；步骤七：通过注浆管进行注浆,水泥浆采用52.5r普硅水泥与水搅拌,水灰比0.4
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1.5,由稀变稠；注浆压力1—4mp,由小变大；注浆用纯水泥用量达到目标值﹐或纯水泥用量达到一定值且压力持续4mp达5分钟以上即可终止注浆。
26.通过采用上述技术方案，在打桩前，工作人员通过转动旋转块，以使旋转块贴合于过滤部的侧壁，而且使旋转块封堵住过滤部上所有的第一过滤孔，打桩机在打桩的过程中,旋转块对地基内的土壤有阻挡作用，以使土壤不会堵塞柱第一过滤孔；注浆机在注浆的过程中，通过驱动组件驱动旋转块旋转，以使旋转块旋转至阻挡部的侧壁，浆液便于通过过滤部上的多个第一过滤孔渗透至桩体外，从而使桩体的外侧壁与地基之间形成有效的加固体，增加了桩体与地基之间连接的牢固性。
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：工作人员转动旋转块，以使旋转块贴合于过滤部的侧壁，而且使旋转块封堵住过滤部上所有的第一过滤孔，打桩机在打桩的过程中,旋转块对地基内的土壤有阻挡作用，以使土壤不会堵塞柱第一过滤孔；注浆机在注浆的过程中，通过驱动组件驱动旋转块旋转，以使旋转块旋转至阻挡部的侧壁，浆液便于通过过滤部上的多个第一过滤孔渗透至桩体外，从而使桩体的外侧壁与地基之间形成有效的加固体，增加了桩体与地基之间连接的牢固性；注浆机在注浆的过程中，浆液从注浆管的顶端注入，注浆管内的浆液在自身重力的作用下流向注浆管底端，并推动驱动块朝向靠近过滤块的方向滑动；驱动块在滑动的过
程中，导向槽对导向部有导向作用，以使导向部沿导向槽的长度方向稳定的滑移，导向部带动驱动块沿导向槽的长度方向稳定的滑移，增加了驱动块在注浆管内滑动的稳定性；由于丝杆与驱动块螺纹配合，驱动块在滑动的过程中带动丝杆旋转，丝杆带动旋转块旋转，以使旋转块从过滤部的侧壁旋转至阻挡部的侧壁，从而便于驱动块与过滤块之间的泥浆便于通过过滤块上的多个第一过滤孔渗透至桩体的外侧壁；浆液便于通过第二过滤孔从驱动块的一侧渗透至驱动块的另一侧，增加了浆液的渗透速度。
附图说明
28.图1是本技术实施例中注浆型预应力管桩的结构示意图。
29.图2是本技术实施例中注浆型预应力管桩的半剖视图。
30.图3是图2中a部分的放大示意图。
31.图4是图2另一视角的剖视图。
32.图5是图4中b部分的放大示意图。
33.附图标记说明：1、桩体；11、空腔；12、注浆孔；2、注浆管；21、笔直部；22、弯折部；221、定位槽；222、旋转槽；223、导向槽；224、定位杆；3、过滤块；31、阻挡部；32、过滤部；321、第一过滤孔；33、定位部；4、旋转块；41、第一凹槽；42、第二凹槽；5、驱动组件；51、旋转件；511、旋转杆；512、丝杆；5121、防脱部；52、驱动块；521、导向部；522、第二过滤孔。
具体实施方式
34.以下结合附图1
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5对本技术作进一步详细说明。
35.本技术实施例公开一种注浆型预应力管桩。参照图1和图2，注浆型预应力管桩包括桩体1和固定于桩体1内的多个注浆管2，桩体1内开设有空腔11，空腔11沿桩体1的长度方向延伸，空腔11的两端均呈开口设置。在本实施例中，注浆管2的数量为四个，与之相对应的，注浆管2上开设有四个注浆孔12，四个注浆管2分别安装于四个注浆孔12内。注浆管2包括相互垂直的笔直部21和弯折部22，笔直部21沿桩体1轴线的长度方向延伸，弯折部22沿桩体1径向方向延伸，笔直部21的底端与弯折部22靠近桩体1中心的一端一体成型，且笔直部21与弯折部22相互连通。注浆机便于将浆液从注浆管2的顶端注入，注浆管2内的浆液从注浆管2的底端流至桩体1的外侧壁与地基之间，从而增加了桩体1与地基之间连接的牢固性。
36.参照图2和图3，注浆管2内固定设置有过滤块3，过滤块3的截面为圆形，过滤块3弧形的侧壁一体成型有四个定位部33，弯折部22的内侧壁开设有四个定位槽221，四个定位部33分别与四个定位槽221卡接配合，且四个定位部33均与弯折部22固定连接，增加了过滤块3安装于注浆管2内的牢固性。具体的，过滤块3包括一体成型的阻挡部31和过滤部32，阻挡部31与过滤部32的截面均为半圆形，过滤部32上开设有多个贯穿的第一过滤孔321。
37.继续参照图2和图3，注浆管2内还设置有旋转块4和驱动组件5。旋转块4的截面为半圆形，弯折部22的内侧壁开设有旋转槽222，旋转槽222为环形槽，旋转块4转动设置于弯折部22内。旋转块4的两侧分别抵接于旋转槽222的两个内侧壁，增加了旋转块4在旋转槽222内旋转的稳定性。同时旋转块4的侧壁抵接于过滤部32的外侧壁。驱动组件5安装于弯折
部22内，驱动组件5用于驱动旋转块4旋转。
38.参照图3，驱动组件5包括旋转件51和驱动块52，旋转件51包括一体成型的旋转杆511和丝杆512，旋转杆511和丝杆512均沿完折部的长度方向延伸。旋转杆511远离丝杆512的一端穿过过滤块3并与过滤块3转动连接，且旋转杆511穿过过滤块3的一端与旋转块4一体成型。驱动块52滑移设置于注浆管2内，丝杆512穿过驱动块52，丝杆512与驱动块52螺纹配合。弯折部22的内侧壁开设有两个导向槽223，两个导向槽223均沿弯折部22的长度方向延伸，且导向槽223的两端均呈封闭设置。驱动块52弧形的侧壁一体成型有两个导向部521，两个导向部521分别与两个导向槽223滑移配合。
39.参照图2和图3，注浆机在注浆的过程中，浆液从注浆管2的顶端注入，注浆管2内的浆液在自身重力的作用下流向弯折部22内，浆液推动驱动块52朝向靠近过滤块3的方向滑动，驱动块52在滑动的过程中，导向槽223对导向部521有导向作用，以使导向部521沿导向槽223的长度方向稳定的滑移，导向部521带动驱动块52沿导向槽223的长度方向稳定的滑移，增加了驱动块52在弯折部22内滑动的稳定性；由于丝杆512与驱动块52螺纹配合，驱动块52在滑动的过程中带动丝杆512旋转，丝杆512带动旋转块4旋转，以使旋转块4从过滤部32的侧壁旋转至阻挡部31的侧壁，从而便于驱动块52与过滤块3之间的泥浆便于通过过滤块3上的多个第一过滤孔321渗透至桩体1的外侧壁。
40.参照图3，驱动块52的直径小于或等于注浆管2内侧壁的直径，且驱动块52上开设有多个贯穿的第二过滤孔522。具体的，当驱动块52的直径与注浆管2内侧壁的直径相等时，不仅两个导向槽223对驱动块52上的两个导向部521有导向作用，同时弯折部22的内侧壁对驱动块52有导向作用，进一步增加了驱动块52在弯折部22内滑动的稳定性，此时浆液可以通过多个第二过滤孔522渗透至驱动块52与过滤块3之间。当驱动块52的直径小于注浆管2内侧壁的直径时，浆液不仅可以通过多个第二过滤孔522渗透至驱动块52与过滤块3之间，同时也可以通过驱动块52与弯折部22内侧壁之间的间隙渗透至驱动块52与过滤块3之间。
41.参照图4和图5，旋转槽222的内其中的一侧一体成型有定位杆224，定位杆224的长度方向与过滤块3直径的长度方向相同。定位杆224可以为圆杆，也可以为方杆，当然也可以为其他形状，定位杆224的具体形状在此不作具体限定。旋转块4上开设有第一凹槽41和第二凹槽42，第一凹槽41与第二凹槽42对称分布于旋转杆511的两侧。与之相对应的，第一凹槽41和第二凹槽42可以为弧形槽，也可以为方向槽，第一凹槽41和第二凹槽42具体的形状也不作具体限定。
42.参照图3和图5，在本实施例中，定位的形状为圆柱体，第一凹槽41与第二凹槽42均为弧形槽。当旋转块4抵接于过滤部32的侧壁时，定位杆224位于第一凹槽41内，定位杆224的外侧壁抵接于第一凹槽41的内侧壁。当旋转块4抵接于阻挡部31的侧壁时，定位杆224位于第二凹槽42内，定位杆224的外侧壁抵接于第二凹槽42的内侧壁。当旋转块4抵接于过滤部32的侧壁时，定位杆224位于第一凹槽41内，定位杆224对旋块有定位作用，以使打桩机在打桩的过程中，旋转块4不会发生旋转；在注浆的过程中，浆液自身的重力带动驱动块52在注浆管2内滑动，注浆管2带动丝杆512旋转，丝杆512带动旋转杆511旋转，旋转杆511带动旋转块4旋转，以使旋转块4的侧壁抵接于阻挡部31的侧壁；此时定位杆224的外侧壁抵接于第二凹槽42的内侧壁，定位杆224可以限制旋转块4继续旋转，从而保证旋转块4的侧壁抵接于阻挡部31的侧壁，进而使过滤块3与驱动块52之间的浆液便于通过多个第一过滤孔321渗透
至桩体1外侧壁与地基之间。
43.本技术实施例一种注浆型预应力管桩的施工方法为，包括以下步骤：步骤一：测放桩位，测放的桩位经测疑监理复测无误后方可进行沉桩﹐并且每天施工前要检查即将施打的桩位与邻桩之间的尺寸是否正确，便于送桩高度控制设一定数量的水准点；步骤二：桩机就位，检查桩机﹐确保设备正常运转后移动设备就位﹑对中﹑调直；步骤三：转动旋转块4，使旋转块4封堵柱过滤部32上的所有的第一过滤孔321；步骤四：通过打桩机将桩体1打入地基内；步骤五：接桩施工，接桩采用端板式焊接头﹐接桩时先将焊接面清刷干净﹐再在下节桩头上安装导向箍引导就位﹐当桩体1对准后﹐对称点焊多点加以固泄﹐然后拆除导向箍；由两名电焊工手工对称施焊﹐焊接层数应大于等于二层﹐内层焊渣必须清理干净后再焊下一层；步骤六：重复步骤五，直至将桩体1打入到指定标高；步骤七：通过注浆管2进行注浆,水泥浆采用52.5r普硅水泥与水搅拌,水灰比0.4
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1.5,由稀变稠；注浆压力1—4mp,由小变大；注浆用纯水泥用量达到目标值﹐或纯水泥用量达到一定值且压力持续4mp达5分钟以上即可终止注浆。
44.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。