專利名稱：擠密砂樁施工套管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及砂樁施工套管，尤其是涉及水下擠密砂樁施工中使用的套管。
背景技術(shù)：
普通砂樁的施工工藝是在振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)作用下，把套管打入規(guī)定的設(shè)計(jì)深度，套 管入土后，然后再投入砂，排砂于土中，就成為砂樁。這種施工工藝處理效果較好，使樁與 樁間土形成較好的復(fù)合地基，提高地基承載力、防止砂土液化、增大軟弱地基土的整體穩(wěn)定 性。水下擠密砂樁是一種地基加固新技術(shù)，它是在砂樁船上通過(guò)振動(dòng)設(shè)備和管腔增壓 裝置把砂強(qiáng)制壓入水下軟弱地基中，經(jīng)過(guò)振動(dòng)拔管、回打、擠密擴(kuò)徑，形成擠密砂樁。通過(guò)擠 密砂樁的置換、擠密、排水作用，可增加地基強(qiáng)度，加快地基固結(jié)，減少結(jié)構(gòu)物沉降，提高地 基的抗液化能力。水下擠密砂樁的適用范圍廣泛，可應(yīng)用于對(duì)砂性土、粘性土、有機(jī)質(zhì)土等 幾乎所有土質(zhì)的地基加固處理。與普通砂樁相比擠密砂樁樁體的密實(shí)性高，加固的置換率 可達(dá)60 70%。水下擠密砂樁具有施工周期短、加固效果明顯，工序可控性好等特點(diǎn)，優(yōu)勢(shì) 獨(dú)特，非常適用于外海人工島、防波提、護(hù)岸、碼頭等工程的地基基礎(chǔ)加固。砂樁施工中套管是將砂灌入土中的通道，以往普通砂樁施工中使用的套管是一根 與砂樁直徑相同的鋼套管，上部有加料口，下端帶有活瓣門，施工中利用液壓馬達(dá)及鏈條將 活瓣門關(guān)閉或開啟。沉管時(shí)，活瓣門關(guān)閉將泥土擋在套管外；拔管時(shí)，將活瓣門打開，砂料從 套管中排出，留在土中形成砂樁。但擠密砂樁不僅僅是拔管，還必須進(jìn)行回打擴(kuò)徑，如使用 活瓣門不僅影響擴(kuò)徑，而且極易損壞。因此，迫切需要研制一種端部結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用的新型套 管，以適應(yīng)擠密砂樁的施工要求。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有砂樁施工套管不適應(yīng)擠密砂樁施工中回打擴(kuò)徑作業(yè)的問(wèn)題，本實(shí)用 新型提供一種具有新型端部結(jié)構(gòu)的擠密砂樁施工套管。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，擠密砂樁施工套管，包括套管本體，套管本體一端為進(jìn)砂口，另一端為出砂口，所 述出砂口內(nèi)設(shè)有一擋板，擋板上方設(shè)有高壓空氣噴嘴。所述出砂口內(nèi)設(shè)有十字筋板，十字筋板連接于擠密砂樁施工套管的管壁，擋板固 定于十字筋板上。所述擋板為環(huán)形或圓形。所述套管本體的直徑為800 1000mm，其管壁厚度為20mm。所述擋板的外徑為460 520mm。本實(shí)用新型的有益效果是，擋板阻擋了套管出砂口的一部分通道，在套管沉管和 回打擴(kuò)徑過(guò)程中，可擋住管外土體，使其不能輕易進(jìn)入套管內(nèi)部，而在拔管過(guò)程中又能使管 內(nèi)砂體在空氣噴嘴的噴氣作用及套管的振動(dòng)下順利排出，由于其固定于套管內(nèi)部，比活瓣門持久賴用，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。
圖1是本實(shí)用新型擠密砂樁施工套管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A視圖；圖中，1.套管本體，2.出砂口，3.擋板，4.十字筋板。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。套管本體的設(shè)計(jì)主要考慮3個(gè)因素1.擠密砂樁的直徑，2.使用的耐久性，3.與 振動(dòng)錘的功能、管內(nèi)壓力適應(yīng)性。一般套管直徑在800 IOOOmm之間，壁厚為20mm。需要 注意的是套管直徑和壁厚決定著整個(gè)振動(dòng)體系的質(zhì)量，如與振動(dòng)錘的激振力不能滿足協(xié)調(diào) 方程，將影響套管的沉入。另外，由于套管內(nèi)加壓至最大壓力時(shí)會(huì)產(chǎn)生對(duì)套管的浮托作用， 套管直徑越大，浮托力就越大，形成氣墊而影響沉管及回打。擠密砂樁施工套管其出砂口端部結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有的主要功能1.在沉管時(shí)，盡量將 泥土擋在套管外，2.拔管過(guò)程中，能在管內(nèi)壓力和振動(dòng)作用下將砂順利排出，3.加壓回打 擠密擴(kuò)徑過(guò)程中能擋住管外砂體不再回流至管內(nèi)。為滿足以上功能，發(fā)明人將套管出砂口端部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成一個(gè)擋板，通過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng) 試驗(yàn)最終確定了擋板的直徑、面積和安裝位置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。在后續(xù)的試驗(yàn)及工程應(yīng) 用中，驗(yàn)證了這種結(jié)構(gòu)形式的可靠性及適用性。本實(shí)用新型提供的擠密砂樁施工套管其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、圖2所示，套管本體1 的下端是出砂口 2，在出砂口與套管本體的連接處設(shè)置了十字筋板4，擋板的形狀可以是圓 形也可以是環(huán)形，本實(shí)施例采用一環(huán)形擋板，環(huán)形擋板3固定于十字筋板4上，環(huán)形擋板的 外徑為520mm，內(nèi)徑為216mm。環(huán)形擋板阻擋了套管出砂口的一部分通道，在套管沉管和回打擴(kuò)徑過(guò)程中，可擋 住管外土體，使其不能輕易進(jìn)入套管內(nèi)部，而在拔管過(guò)程中又能使管內(nèi)砂體在空氣噴嘴的 噴氣作用及套管的振動(dòng)下順利排出，由于其固定于套管內(nèi)部，比活瓣門持久賴用，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，安裝方便。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì) 有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要 求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求1.擠密砂樁施工套管，包括套管本體，套管本體一端為進(jìn)砂口，另一端為出砂口，其特 征在于，所述出砂口內(nèi)設(shè)有一擋板，擋板上方設(shè)有高壓空氣噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠密砂樁施工套管，其特征在于，所述出砂口內(nèi)設(shè)有十字筋 板，十字筋板連接于擠密砂樁施工套管的管壁，擋板固定于十字筋板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠密砂樁施工套管，其特征在于，所述擋板為環(huán)形或圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠密砂樁施工套管，其特征在于，所述套管本體的直徑為 800 1000mm，其管壁厚度為20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的擠密砂樁施工套管，其特征在于，所述擋板的外徑為 460 520mm。
專利摘要擠密砂樁施工套管，包括套管本體，套管本體一端為進(jìn)砂口，另一端為出砂口，所述出砂口內(nèi)設(shè)有一擋板，擋板上方設(shè)有高壓空氣噴嘴。所述出砂口內(nèi)設(shè)有十字筋板，十字筋板連接于擠密砂樁施工套管的管壁，擋板固定于十字筋板上。所述套管本體的直徑為800～1000mm，其管壁厚度為20mm。所述擋板的外徑為460～520mm。擋板阻擋了套管出砂口的一部分通道，在套管沉管和回打擴(kuò)徑過(guò)程中，可擋住管外土體，使其不能輕易進(jìn)入套管內(nèi)部，而在拔管過(guò)程中又能使管內(nèi)砂體在空氣噴嘴的噴氣作用及套管的振動(dòng)下順利排出，由于其固定于套管內(nèi)部，比活瓣門持久賴用，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。
文檔編號(hào)E02D5/38GK201857607SQ20102058890
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者劉鷺, 張曦, 熊文峰, 陸梅興, 顧春光 申請(qǐng)人:中交第三航務(wù)工程局有限公司