[发明专利]钢桩下沉减阻装置及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于预制钢桩下沉中的减阻下沉装置及施工工艺，特别适用于在遇到下沉受阻时，需减少桩侧和端部阻力的沉桩施工方法。

背景技术

桩基工程是建筑工程中重要的子分部工程，桩基质量的好坏直接影响建筑物的结构安全和耐久性。其中，打（压）桩工程中常遇到沉桩困难的情况，施打不当更会出现桩头击碎、断桩、桩位偏差大、桩急剧下沉等问题。预制钢桩是桩基工程中特殊的一类桩型，常见的打桩方法如锤击法、振动法、静压法等噪声大、耗能大、工作效率低，需要一种高效、低耗、环保的减阻方式辅助钢桩下沉。

发明内容

本发明是要提供一种钢桩下沉减阻装置及施工方法，用于减小桩侧摩阻力和端部阻力，提高沉桩效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种钢桩下沉减阻装置，包括高压射水器、钢管、高压水泵、水箱，所述高压射水器焊接在钢桩底部，高压射水器由钢管和单向阀组成，钢管下端侧面出水端连接单向阀，钢管底部密闭，钢管上端延伸至地面后通过高压软管连接高压水泵，当高压水泵打开注水时，水从单向阀高压射出，将钢桩侧方和前端土体破坏，降低钢桩侧壁摩阻力和端部阻力，使得钢桩顺利下沉。

至少两个高压射水器沿钢桩外壁同一高度径向对称分布。所述钢桩为钢管桩、H型钢、拉森钢板中的任一种。所述高压水泵的压力≥0.8MPa。所述钢管内径为25mm。

一种采用钢桩下沉减阻装置的施工方法，具体步骤为：

1．预制的钢桩下沉准备，将高压射水器焊接在钢桩底部，在钢桩底对称焊接，并通过钢管连接高压水泵；

2、测量定位，桩机安装完毕，移动就位；

3、吊装、插桩、打入沉桩。

4、在打桩过程中，为保证预制钢桩下沉垂直度，经纬仪纠偏控制；

5、沉桩到一定标高遇阻时，打开高压水泵，高压射水器射水破除桩前端和侧壁土体，起到降低侧壁和端部阻力的作用，使得钢桩高效顺利下沉；

6、钢桩下沉接近桩底设计标高时，关闭高压水泵，打入至设计深度，钢桩下沉到位，沉桩桩基偏差控制在规范允许范围内；

7、移动钻机，施工完毕。

本发明的有益效果是：本发明的钢桩下沉减阻装置及施工方法，采用高效、低耗、环保的减阻方式辅助钢桩下沉，可以减小桩侧摩阻力和端部阻力，提高沉桩效率。

附图说明

图1为本发明的钢桩下沉减阻装置结构主剖视图；

图2为本发明的钢桩下沉减阻装置的俯剖视图；

图3为高压射水器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，一种钢桩下沉减阻装置，包括高压射水器1、钢管2、高压水泵4、水箱5、单向阀7。

高压射水器1焊接在钢桩6底部，高压射水器1由钢管2和单向阀7组成（图3），钢管2下端侧面出水端连接单向阀7，钢管2底部密闭，钢管2上端延伸至地面后通过高压软管3连接高压水泵4，当高压水泵4打开注水时，水从单向阀7高压射出，将钢桩6侧方和前端土体破坏，降低钢桩6侧壁摩阻力和端部阻力，使得钢桩6顺利下沉。

钢桩6可以为钢管桩、H型钢、拉森钢板桩等，高压射水器1焊接在预制的钢桩6底部，其长度应根据桩穿越土层的性质决定，如遇土层复杂，下沉困难时，可适当加长。

高压射水器1由钢管连接至地面，连接方式采用螺纹拼接，钢管2内径一般为25mm。拼接完成的高压射水器1一端密闭，一端通过高压软管3连接高压水泵4。

如图2所示，在预制的钢桩6周身焊接的高压射水器1至少两处沿钢桩6外壁同一高度径向对称分布。

高压水泵4的压力应不小于0.8MPa。

本发明设想了一种钢桩下沉施工工况，在该工况下，由于施工场地地层、设备等原因，在钢桩下沉过程中，遇到下沉缓慢甚至难以下沉，缺少高效助沉方式的情况。在此情况下，产生了本发明。

一种采用钢桩下沉减阻装置的施工方法，具体步骤为：

（1）预制的钢桩6下沉准备，如图2所示，将高压射水器1焊接在预制的钢桩6底部，在钢桩6底对称焊接，并连接高压水泵4，对管路进行测试，确保管路通畅。

（2）测量定位，桩机安装完毕，移动就位。

（3）吊装、插桩、打入沉桩。

（4）在打桩过程中，为保证钢桩6下沉垂直度，经纬仪等纠偏控制。