[發明專利]一種快速壓入式管樁井及其應用

有效

• 申請號: 202110771841.2
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113431067B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 王建秀;蔡榮;武昭;尉勝偉;劉學增;周順新;吳強;龍冠宏;劉笑天
• 申請（專利權）人: 同濟大學;蘇州軌道交通市域一號線有限公司
• 主分類號: E02D19/06
• 分類號: E02D19/06;E02D19/10;B01D35/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本發明涉及一種快速壓入式管樁井及其應用，該裝置包括快速壓入式管樁井和高壓水擾動機構兩個部分。快速壓入式管樁井為高強度預制構件，包括井管層、填料層、外加固層，使用液壓式壓樁機可將其壓入土體中。高水壓擾動機構可產生高壓水流和震蕩水流，用于沖開透水孔表面的網塞和封蠟以及清洗井管內表面的泥皮和孔底沉淀物，同時在水流的沖擊作用下可改變淤泥質土的孔隙結構，增大淤泥質土的滲透性。本發明用于基坑降水工程領域管井降水工程，為突變漸變等復雜地層，可替代傳統管井用于基坑降水工程中，改善了淤泥質土的滲透性，提高了管井成井效率及管井降水效率，可縮短降水工期，節省工程費用。

技術領域

本發明涉及降水工程技術領域，具體涉及一種快速壓入式管樁井及其應用。

背景技術

隨著社會的進步和發展，人們逐漸開始注重城市地下空間的開發利用。在民用建筑、工業建筑、地鐵交通等領域的重大工程中，由于上部結構荷載或地下建筑空間規劃的要求，基坑的開挖深度越來越大，降水的要求也越來越高。

在地下水位較高的地區開挖深基坑，由于含水層被切斷，在壓差作用下，地下水必然會不斷地滲流入基坑，如不進行基坑降排水工作，將會造成基坑浸水，使現場施工條件變差，地基承載力下降，在動水壓力作用下還可能引起流砂、管涌和邊坡失穩等現象，因此，為確保基坑施工安全，必須采取有效的降水和排水措施，亦稱降水工程。

在這類工程中，需要調查地面以下一定深度的地下水埋藏條件，含水層和隔水層交錯形成的復雜地層非常常見，進行工程降水的難度往往較大，遇到含水層為低滲透性的淤泥質土時，采用普通管井降水的效果更是大打折扣，往往面臨著降水時間長，效率低，井管設計復雜，填料質量不易控制等難題。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種提高管井成井質量、成井效率及降水效率的快速壓入式管樁井及其應用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

發明人知曉，如果能預制一種快速壓入式管樁井，在降水施工時將其壓入到地層中，并通過高壓水流洗井，同時破壞淤泥質土的孔隙結構，便可提高管井成井質量、成井效率及降水效率，具體方案如下：

一種快速壓入式管樁井，該管樁井包括由內而外布置的井管層、填料層和外加固層，以及交錯設置的隔水層段和用于引流排水的含水層段，所述的隔水層段與土壤中的隔水層對應，所述的含水層段與土壤中的含水層對應。

進一步地，所述的井管層包括相互固接，起支撐導流作用的井壁管和濾水管；所述的井壁管位于隔水層段，所述的濾水管位于含水層段。

進一步地，所述的濾水管上設有用于引流排水的透水孔，該透水孔表面加網塞并用蠟封，防止成井過程中透水孔被破壞。

進一步地，所述的填料層包括用于隔水和加固井管的粘土填料和多孔結構的貼礫過濾器；所述的粘土填料位于隔水層段，并包裹于井壁管外側壁，所述的貼礫過濾器位于含水層段，并包裹于濾水管外側壁。

貼礫過濾器的密度和孔隙特征根據地層土體的顆粒級配確定。

進一步地，所述的貼礫過濾器為兩瓣對扣式構造，一瓣上設有凸榫，另一瓣上設有與凸榫匹配的凹卯。扣合后可緊貼于濾水管外側壁。

進一步地，所述的貼礫過濾器與濾水管之間涂抹有用于加強固定的粘結劑；所述的粘土填料與井壁管之間涂抹有用于加強固定的粘結劑。

進一步地，所述的外加固層包括套筒和錐形導向頭，所述的套筒位于填料層外側，在靜壓法施工時承受擠土作用產生的壓力，起到保護井管層和填料層的作用，所述的錐形導向頭位于管樁井的底部，在豎直方向上與套筒扣合連接。

套筒和錐形導向頭受到豎直方向拉力時可相互脫離，在靜壓法施工時起到保護井管頭部和破土導向的作用。

進一步地，所述的套筒與填料層之間涂抹有潤滑劑。