[发明专利]一种穿越溶洞的灌注桩结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种穿越溶洞的灌注桩结构及其施工方法，灌注桩结构包括上段桩、中段桩和下段桩，下段桩为钢筋混凝土预制的端承嵌岩防水桩，将废旧轮胎叠加固定相连组成套筒结构，将中段桩钢筋笼与端承嵌岩防水桩相连，然后将套筒套在中段桩钢筋笼上，一起吊装放入预先打好的桩孔内，端承嵌岩防水桩置于溶洞底部位于岩石区域的成承载孔内，然后在套筒保护下浇筑中段桩，之后封堵中段桩顶部与桩孔之间的间隙，然后按照常规方法浇筑上段桩，完成整个灌注桩结构施工。本发明充分利用废旧轮胎的隔水性，结构强度好，不易腐蚀且来源广等特性，结合钻孔灌注桩结构，提出的一种新型环保且抗腐蚀的钻孔灌注桩结构和施工方法。

技术领域

本发明属于工程桩基施工领域，涉及一种灌注桩，具体涉及一种穿越溶洞的灌注桩结构及其施工方法，适用于暗河、岩溶等地质环境的新型钻孔灌注桩的结构和施工方法。

背景技术

岩溶溶洞作为一种不利于修建建筑物的地质环境，在石灰岩地区是普遍存在的。在中国西南山区进行钻孔灌注桩施工中遇到岩溶洞且溶洞含有地下岩溶水或者地下暗河等不良的地质条件是常有的事，当灌注桩成型后容易受到岩溶水的渗透侵蚀等，就会给结构带来巨大安全隐患。对于含有岩溶地下水的溶洞，在传统灌注桩的施工过程中通常采用混凝土及其他废渣进行填埋。这些措施在施工期间浪费物资，增加工程费用及工期，改变地下水力联系，并且可能会污染地下水，因此有必要设计一种新型的，可适用于岩溶地区，尤其是穿越充水溶洞的钻孔灌注桩结构和施工方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对生态环境友好问题、物资浪费、施工工艺等问题，提供一种施工简便、实用经济、坚固耐用、成本低、低碳、生态的新型穿过岩溶区溶洞的钻孔灌注桩的结构及其施工方法。本设计方法关键技术包括，以防水混凝土制作的溶洞下方嵌岩段预制防水桩基座结构，以货车废旧轮胎为桩护筒的新型支模结构，以高强度热熔胶填补轮胎间缝隙的防水结构，以及新型支护结构，防水结构，端承嵌岩防水桩结构一并组成的模块化结构设计。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种穿越溶洞的灌注桩结构，其特征在于：包括上段桩、中段桩和下段桩，所述上段桩位于溶洞顶部区域，采用常规灌注桩结构；下段桩位于溶洞底部岩石区域，为钢筋混凝土预制的端承嵌岩防水桩；所述中段桩位于溶洞区域，中段桩为包括叠加设置的废旧轮胎和浇筑在叠加的废旧轮胎内的钢筋混凝土桩，上段桩、中段桩和下段桩内的钢筋依次相连。

作为改进，多个废旧轮胎叠加形成浇筑中段桩的套筒，叠加的废旧轮胎之间通过铆钉固定相连。

作为改进，预制的端承嵌岩防水桩顶部露出与中段桩相连的钢筋。

作为改进，端承嵌岩防水桩顶部与废旧轮胎之间采用高黏度防水胶密封，相邻的废旧轮胎之间采用高强度防水热熔胶密封。

作为改进，中段桩顶部设有将其与孔壁之间间隙密封的圆环套管。

一种穿越溶洞的灌注桩结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、桩孔成孔，在穿越溶洞区域打孔，桩孔一直打到溶洞底部的岩石区域，在岩石区域形成承载孔；

步骤二、对回收同型号的废旧轮胎清洗处理，根据灌注桩结构的设计直径，加工废旧轮胎内径尺寸；

步骤三、将上述清洗后的废旧轮胎叠加，并相互锚固相连形成套筒结构；

步骤四、预制安装在承载基孔内的端承嵌岩防水桩，并在端承嵌岩防水桩顶部留出连接钢筋；

步骤五、制作中段桩钢筋笼，并将其与端承嵌岩防水桩顶部留出连接钢筋焊接相连；

步骤六、将加工好的叠加废旧轮胎套在中段桩钢筋笼上；

步骤七、吊装，套有废旧轮胎的钢筋笼和端承嵌岩防水桩吊入桩孔内，使端承嵌岩防水桩嵌入溶洞底部的承载孔内；