[发明专利]基于径向加压的免钻孔成型桩及其施工方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于桩体施工技术领域，尤其是涉及一种基于径向加压的免钻孔成型桩及其施工方法和应用。

背景技术

现如今，土建领域中所采用的桩基础按照施工方法，主要分为预制桩和灌注桩。其中，预制桩是先在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），再用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。目前，采用较多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢桩两大类。实际施工时，由于预制成型的桩体本身重量较大，且需采用沉桩设备打入、压入或振入土中，因而实际施工时均不同程度地存在施工操作不便、土体扰动较大、施工工期相对较长，所采用的沉桩设备功率较大，施工噪音较大，且对周侧环境的影响较大，沉桩过程控制不易。而灌注桩是直接在所设计的桩位上开孔，且成孔后在孔内加放钢筋笼，灌注混凝土而成，灌注桩按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。灌注桩具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，但是实际施工过程中，由于必须先进行成孔施工，因而存在成孔质量要求高、施工工期相对较长等缺陷和不足。另外，现如今所采用的预制桩和灌注桩的功能均较为单一，其桩体施工成型过程中以及施工成型后，都不能向周侧土体提供径向压力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构设计合理、投入成本低、施工方便且使用效果好、适用面广的基于径向加压的免钻孔成型桩。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于径向加压的免钻孔成型桩，其特征在于：包括通过持续向外侧包裹有一层弹性密封膜的硬质筛管内注入浆液，直至弹性密封膜迸裂且所注入浆液进入周侧土层后形成的桩体；所注入的浆液为水泥砂浆或混凝土，所述硬质筛管为预先插打入土层内且侧壁上带有多个注浆孔的管体，所述硬质筛管的底部密封，所述弹性密封膜的上下端部分别密封固定在硬质筛管的顶底部。

上述基于径向加压的免钻孔成型桩，其特征是：所述硬质筛管的横截面为圆形、长方形或正多边形。

上述基于径向加压的免钻孔成型桩，其特征是：所述硬质筛管的顶部开口且其顶部设置有顶盖，所述顶盖的中部设置有供注浆管道安装的注浆口，所述注浆管道与注浆设备相接。

上述基于径向加压的免钻孔成型桩，其特征是：所述硬质筛管为金属筛管或PVC管。

上述基于径向加压的免钻孔成型桩，其特征是：所述弹性密封膜为塑料膜或橡胶膜。

上述基于径向加压的免钻孔成型桩，其特征是：所述弹性密封膜的抗拉强度不小于0.2MPa。

上述基于径向加压的免钻孔成型桩，其特征是：所述弹性密封膜的抗拉强度为0.5MPa～25MPa。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、实现方便且施工成本低、成型桩体质量易于保证的免钻孔成型桩的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、硬质筛管插打施工：采用打桩机将外侧包裹有一层弹性密封膜的硬质筛管打入土层内；

步骤二、注浆：采用所述注浆设备连续向硬质筛管内注入浆液，直至弹性密封膜迸裂后，停止注浆；

步骤三、桩体成型：待步骤二中所注入浆液凝固后，便获得施工成型的桩体。

另外，本发明还公开了一种设计合理、施工方便且加固效果好的免钻孔成型桩的应用，其特征在于：所成型的桩体为起稳定边坡作用的抗滑桩或对地基进行加固的加固桩。

同时，本发明还公开了一种设计合理、施工方便且防渗效果好的免钻孔成型桩的应用，其特征在于：所成型的桩体的数量为多个，且多个所述桩体组成防渗墙。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、桩体结构设计合理、投入成本低且桩体成型质量易于保证。

2、施工方法步骤简单，实现方便且施工成本低。

3、所采用硬质筛管质量较轻，插打方便，所用时间短，且插打过程中对周侧环境影响较小，存在的噪音较小。

4、无需提前进行成孔施工，且硬质筛管的插打位置易于保证。

5、所成型桩体的使用效果好，桩体施工成型过程中以及施工成型后，能向周侧土体提供均匀的径向压力，弹性密封膜迸裂后，硬质筛管内部的浆液在液压作用下自动流至周侧土体内，由于流至土体内的浆液和硬质直管均与需加固地基紧固连接为一体，因而进一步加强了对周侧土体的稳固作用，同时也使得桩体更加稳固地固定于土体内。