[發明專利]一種同軸嵌套多段預制管樁及其施工方法

有效

• 申請號: 201110142298.6
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102808409A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 王懷忠;郭恒明;張濤
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: E02D5/52
• 分類號: E02D5/52;E02D5/24;E02D7/00
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及基礎工程、結構工程，尤其涉及軟土地基和水中樁基工程中的同軸嵌套多段預制管樁及其施工方法。

背景技術

軟土地基和水中樁基工程中通常使用預制混凝土管樁，提高土層承載能力。

現有的預制混凝土管樁如中國專利申請號CN200610112145.6公開的“一種預應力混凝土鋼管疊合樁及其制作和施工方法”，涉及一種適用于撞擊式沉樁方法的預應力混凝土鋼管疊合樁及其制作方法，其特點包括將較大直徑的鋼管套入成品預應力混凝土管樁外，用端頭封口件把鋼管與成品預應力混凝土管樁連接在一起，向鋼管與成品預應力混凝土管樁之間的間隙注入灌漿材料，整樁底端安裝樁靴，然后沉樁。

中國專利申請號CN200310101987.8公開的“一種迭合樁的結構和施工方法”，其鋼筋混凝土外套可以在工廠一次制作或先把外套內的鋼筋籠焊接在作為內芯的預制鋼筋混凝土管樁或鋼管上，然后把上述半成品樁置入預鉆樁孔內，再內外澆筑填充材料完成迭合。

中國專利申請號CN03126784.X公開的“一種組合樁和組合樁、組合樁基礎的組合施工方法及用途”，涉及由空心樁身、實心樁身、擴大樁身、伸縮樁身的多種多重復合、混合構成組合樁。

中國專利申請號CN03124307.X公開的“可加強水平抗彎強度和剛度的組合樁段及其施工方法”，涉及一種可增強水平抗彎強度和剛度的組合樁及其施工方法，其特點是在水平荷載施加影響最嚴重的樁頭以下一定樁長范圍內，給樁身外包一個大尺寸或高強度的加強構件，然后由結構性填充材料把兩者粘結成為一體。

中國專利申請號CN02121768.8公開的“套樁的成樁及設計方法”中國專利申請號CN02236084.0公開的“套樁”，其特點是將結構承載能力高的成品樁作為樁芯，再用低強度的混合膠凝材料作為外套包裹之，形成一種組合結構的樁體，在樁芯下部和上部的兩個或多個位置上，固定設置有定位盤。

上述現有預制管樁存在如下問題：都沒有考慮內外嵌套疊合的混凝土管樁或鋼管樁之間的縱軸對中問題，不能夠保證達到同軸嵌套疊合構件的力學性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種同軸嵌套多段預制管樁及其施工方法，在預制管樁內同軸先后嵌套沉入多段更深預制管樁，能夠減小沉樁阻力和打樁噪聲，方便長樁沉入施工，還可以顯著提高土層對樁的承載效果，達到節省樁材、降低成本的目的。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種同軸嵌套多段預制管樁，其包括，第一段預制管樁；第二段預制管樁，其外徑小于第一段預制管樁的內孔直徑，第二段預制管樁穿設于第一預制管樁內，第二段預制管樁的底端伸出第一預制管樁底端；第一段預制管樁內壁或第二段預制管樁外壁沿長度方向設置用以約束第二段預制管樁的對中限位裝置，且，對中限位裝置沿第一段或第二段預制管樁環向均勻對稱布置。

所述的對中限位裝置為弓形鋼筋或鋼板。

本發明的同軸嵌套多段預制管樁的施工方法，其包括如下步驟：

1)第一段預制管樁內孔的頂端、底端及中部分別對稱設置用以約束第二段預制管樁的若干對中限位裝置；第二段預制管樁外徑小于第一段預制管樁的內孔直徑；

2)垂直或以一定傾角，沉設第一段預制管樁至預定位置；

3)將第二段預制管樁插入第一段預制管樁內孔，利用第一段預制管樁內孔的對中限位裝置控制第二段預制管樁的沉入角度和與第一段預制管樁的同心度，然后沉入第二段預制管樁至預定位置，其中第二段預制管樁的底端深度大于第一段預制管樁的底端深度；

4)根據需要，在第二段預制管樁內孔的頂端、底端及中部若干位置分別對稱設置對中限位裝置用以約束第三段預制管樁，其中第三段預制管樁的外直徑小于第二段預制管樁的內孔直徑；將第三段預制管樁插入第二段預制管樁內孔，利用第二段預制管樁內孔的對中限位裝置控制第三段預制管樁的沉入角度和與第二段預制管樁的同心度，然后沉入第三段預制管樁至預定深度，其中第三段預制管樁的底端深度大于第二段預制管樁的底端深度；以此類推沉入更多段預制管樁；

5)對于各段預制管樁管壁之間的空隙灌入填充材料。

進一步，步驟5)在第一段預制管樁沉入至預定深度后即在其內孔灌入一定體積早期流質后期凝固的填充材料，然后沉入第二段預制管樁，使填充材料在沉入第二段預制管樁的擠壓作用下填充第一段預制管樁內孔表面與第二段預制管樁外表面之間的空隙，以此類推處理更多段預制管樁；在沉入最后一段預制管樁之后，灌入早期流質后期凝固的填充材料填充剩余未填充的空隙。