[發(fā)明專利]一種對周邊地層微擾動的長鋼護筒灌注樁及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111505409.5
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114164824B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿大將;金學勝;龍敏健;苗恩新;柏志誠;張志遠;倪慧胄
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑第四工程局有限公司
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D33/00;E02D13/04;E02D13/06
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉勇

本發(fā)明公開了一種對周邊地層微擾動的長鋼護筒灌注樁及應(yīng)用，包括由多節(jié)護筒組成的分節(jié)護筒主體，所述分節(jié)護筒主體的筒體內(nèi)部設(shè)置有筒內(nèi)自動取土裝置，所述分節(jié)護筒主體上還設(shè)有用于護筒軸向力和扭矩的自動實時監(jiān)測的監(jiān)測裝置一和用于護筒垂直度的自動實時調(diào)整的監(jiān)測裝置二；所述監(jiān)測裝置二通過實時數(shù)據(jù)采集傳輸裝置與監(jiān)測裝置一相連實現(xiàn)護筒垂直度的實時控制，監(jiān)測裝置一通過實時數(shù)據(jù)采集傳輸裝置與筒內(nèi)自動取土裝置相連實現(xiàn)護筒內(nèi)土柱高度的實時控制，本發(fā)明可以實現(xiàn)護筒節(jié)的快速準確連接，減少停機等待時間，提高樁基承載力；尤其可以保證長鋼護筒灌注樁施工過程中對周圍地層的微擾動，保證周邊環(huán)境安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下工程施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對周邊地層微擾動的長鋼護筒灌注樁及應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著城市用地越來越緊張，近建筑結(jié)構(gòu)施工和近隧道施工在城市中心已基本不可避免，鋼護筒灌注樁在類似工程中應(yīng)用較多。

目前，鋼護筒灌注樁在施工過程中面臨諸多難題：鋼護筒下壓過程中，筒內(nèi)外有水頭差，筒底土體存在滲透失穩(wěn)的風險；鋼護筒下壓過程存在側(cè)向擠土效應(yīng)，對周邊環(huán)境造成較大影響；相鄰兩節(jié)鋼護筒一般采用加腰帶的焊接方式，該方式腰帶的存在會導(dǎo)致鋼護筒下壓產(chǎn)生較大側(cè)向擠土效應(yīng)，影響周邊環(huán)境安全，而且該連接方式的停機等待時間長，周邊土體變形風險大；護筒垂直度難以保證，常出現(xiàn)護筒垂直度不足拔出重打的情況，這種情況對周邊環(huán)境影響極大；護筒內(nèi)合理土柱高度確定困難，土柱過高時，護筒底部易形成完全土塞，在這種情況下，護筒繼續(xù)下壓時壓力會急劇增大且會導(dǎo)致護筒周邊土體隆起，土柱過低時，筒外土體有向筒內(nèi)“繞流”的趨勢，這會導(dǎo)致護筒周邊土體下沉，因此合理土柱高度的確定對減小護筒施工過程對周邊環(huán)境安全影響十分重要；鋼護筒灌注樁施工完成后，樁側(cè)摩阻力主要通過護筒外側(cè)和土體之間的摩擦作用發(fā)揮，而混凝土材料和土體之間的摩擦作用顯然大于鋼護筒外側(cè)和土體之間的摩擦作用，因此鋼護筒灌注樁的側(cè)摩阻力發(fā)揮較弱。

考慮到鋼護筒的改進、護筒連接方式的改進和智能化技術(shù)引進可以解決現(xiàn)有鋼護筒灌注樁在施工過程中面臨的諸多難題，從而極大限度的降低鋼護筒灌注樁施工對周邊環(huán)境的影響。本發(fā)明對鋼護筒和護筒連接方式進行改進，引入智能化技術(shù)到鋼護筒灌注樁施工中，能夠大幅減小筒內(nèi)外水頭差，大幅降低筒底土體滲透失穩(wěn)風險；能夠降低鋼護筒下壓過程存在的側(cè)向擠土效應(yīng)；能夠?qū)崿F(xiàn)分節(jié)鋼護筒的快速準確連接；能夠保證護筒下壓過程中的垂直度；能夠保證護筒內(nèi)合理的土柱高度；而且能夠保證鋼護筒灌注樁施工完成后較大的側(cè)摩阻力；從而可以大幅減小鋼護筒灌注樁施工過程對周邊地層的擾動和提高樁基承載力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種對周邊地層微擾動的長鋼護筒灌注樁及應(yīng)用，針對鋼護筒灌注樁在施工過程中面臨的難題——筒底土體滲透穩(wěn)定性難保證、護筒垂直度難保證、護筒連接停機時間長、筒內(nèi)合理土柱高度難確定等，尤其是施工過程對周邊地層擾動大的難題加以有效解決。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種對周邊地層微擾動的長鋼護筒灌注樁，包括由多節(jié)護筒組成的分節(jié)護筒主體；

所述分節(jié)護筒主體的筒體內(nèi)部設(shè)置有筒內(nèi)自動取土裝置，所述分節(jié)護筒主體上還設(shè)有用于護筒軸向力和扭矩的自動實時監(jiān)測的監(jiān)測裝置一和用于護筒垂直度的自動實時調(diào)整的監(jiān)測裝置二；

所述監(jiān)測裝置二通過實時數(shù)據(jù)采集傳輸裝置與監(jiān)測裝置一相連實現(xiàn)護筒垂直度的實時控制；

所述監(jiān)測裝置一通過實時數(shù)據(jù)采集傳輸裝置與筒內(nèi)自動取土裝置相連實現(xiàn)護筒內(nèi)土柱高度的實時控制。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述分節(jié)護筒主體的最下節(jié)護筒為底部擴口的圓筒；

擴口部分的底部內(nèi)徑與非擴口部分的外徑相等。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述最下節(jié)護筒底部安裝有切削土地的切削刀。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述分節(jié)護筒主體的側(cè)壁上均勻開設(shè)有滲流圓孔。