[發明專利]一種減震耗能勁芯復合排水樁及其施工方法

在審

• 申請號: 202211325521.5
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115679936A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 紀展鵬;張鑫磊;汪源;黃凱;高洪梅;王志華;申志福;劉璐
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;南京吉歐地下空間科技有限公司;南京福歐地下空間數據科技有限公司
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D5/30;E02D5/52;E02D31/08;E02D19/20;E02D15/04;E02D7/00;E02D13/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

1.一種減震耗能勁芯復合排水樁，其特征在于，包括：

樁體內芯；

排水管道組件，設置在所述樁體內芯的中心，包括：

排水立管，頂部設有排水孔，底部設有第一過濾層；

內外芯管連接組件，設置在所述樁體內芯外側，包括；

連續內芯管，為筒體結構，套設在所述樁體外側，連續內芯管的管壁上開設有過水孔；

多個可旋轉內芯管段，同軸套設在所述連續內芯管外側，且其套設后的高度與所述連續內芯管的高度相同，可旋轉內芯管段的外側沿可旋轉內芯管段周向均勻布置有多個隔板；

所述排水立管的側壁上設有橫向支管，所述橫向支管一端與所述排水立管連通，另一端穿過所述連續內芯管伸入連續內芯管與可旋轉內芯管段之間的縫隙中，橫向支管遠離排水立管的一端設置有第二過濾層；

過水材料層，設置在所述可旋轉內芯管段的外側；

土中孔隙水從側壁或底部的排水通道滲流至樁體內芯處，排水樁底部的孔隙水通過第一過濾層過濾粗顆粒泥沙，進入排水立管；排水樁側壁的孔隙水通過可旋轉樁體內芯上下拼接的縫隙進入連續可旋轉內芯管段過水孔中，經所述第二過濾層過濾粗顆粒泥沙后通過橫向支管進入排水立管。

2.根據權利要求1所述的減震耗能勁芯復合排水樁，其特征在于， 所述樁體內芯為混凝土內芯，所述過水材料層為建筑廢料填充層。

3.根據權利要求1所述的減震耗能勁芯復合排水樁，其特征在于，多個所述可旋轉內芯管段的管壁上沿豎直方向開設有一樁體定位孔，所述樁體定位孔中插設有固定鋼條。

4.一種根據權利要求1-3中任一所述減震耗能勁芯復合排水樁的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，預挖樁體：根據具體場地環境和需求，采用人工挖孔的方式在需要設置排水樁的樁位上開挖定位通孔；

步驟2，安裝支護外殼：將支護外殼下端插入定位通孔中，由人工調整外殼垂直度，保證支護外殼的垂直度在施工要求范圍內；

步驟3，吊裝開挖部件：從支護外殼上端將開挖部件吊裝入支護外殼內部，并進行安裝；

步驟4，啟動設備，向下開挖，直至達到復合排水樁樁底的預設標高；

步驟5，擴底開挖：完成樁體部分開挖后，繼續向下開挖擴底層，用于擴大樁基底面；

步驟6，取出開挖部件；

步驟7，填充底部：從支護外殼上部的開口向下投入填充材料，待其鋪滿擴底層后，伸入振搗機械進行振搗密實，平整上表面；

步驟8，安裝復合排水樁：將根據隔板的長度與支護外殼的內徑相適配，對不含填充材料的預制復合排水樁定位并放入支護外殼的內部空間中，保持其垂直度；

步驟9，填充樁周空間：傾倒填充材料填充復合排水樁與支護外殼的縫隙空間，形成過水材料層，取出樁體定位孔中的固定鋼條，在排水孔中放置抽水泵，將排水立管內地基排水抽取至地面；

步驟10，取出支護結構：完成減震耗能勁芯復合排水樁的施工，取出支護外殼。

5.根據權利要求4所述的減震耗能勁芯復合排水樁的施工方法，其特征在于，所述開挖部件包括：

開挖支撐架；

高壓空化噴頭，設置在所述開挖支撐架的底部；

注水管道，安裝在所述開挖支撐架內，上端連接地表的水泵，下端連接高壓空化噴頭；

注氣管道，安裝在所述注水管道一側，其上端連接地表的氣泵，下端與注水管道連接，將氣體混合入水中形成空化射流所需的含氣水體后通過高壓空化噴頭輸出；

抽水管道，安裝在開挖支撐架中心，上端連接抽水泵，下端伸出開挖支撐架用于吸出泥漿。

6.根據權利要求5所述的減震耗能勁芯復合排水樁的施工方法，其特征在于，所述步驟3具體為：將高壓空化噴頭向下對準需要開挖的土體；開挖部件內注水管道連接地面上的注水泵；注氣管道連接地面上的注氣泵；抽水管道連接地面上的抽水泵。

7.根據權利要求6所述的減震耗能勁芯復合排水樁的施工方法，其特征在于，所述步驟4具體為：開啟地面上的注水泵、注氣泵和抽水泵，使用高壓空化噴頭開挖下方土體，并將開挖下土體與噴頭射出水流混合成泥漿，由抽水管道抽運至地面；所述支護外殼隨著土體的挖掘逐漸下沉。

8.根據權利要求7所述的減震耗能勁芯復合排水樁的施工方法，其特征在于，所述步驟5中在開挖操作之前先向支護外殼內注入0.5m深的水，使空化射流對土體的開挖在水面以下進行。