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专利号: 2016111486690
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种加固软土地层中桩基础的顶管施工方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)开挖顶管施工所用工作井,安装好顶进设备,按Z轴方向桩基础的分布在钢管桩上预留注浆孔;

(2)构筑钢管桩十字网格,使得各Z轴方向桩基础分别位于钢管桩十字网格的不同格室内:

(2-1)进行横向单排钢管桩顶进:在各排Z轴方向桩基础的前侧沿X轴方向顶进一组钢管桩,各钢管桩分别平行于各排Z轴方向桩基础的连线,在各排Z轴方向桩基础的前侧形成钢管桩前横排;

(2-2)进行横向双排钢管桩顶进:在各排Z轴方向桩基础的后侧沿X轴方向顶进一组钢管桩,各钢管桩分别平行于各排Z轴方向桩基础的连线,在各排Z轴方向桩基础的后侧形成钢管桩后横排;

(2-3)进行纵向单排钢管桩顶进:在各列Z轴方向桩基础的左侧沿Y轴方向顶进一组钢管桩,各钢管桩分别平行于各列Z轴方向桩基础的连线,在各列Z轴方向桩基础的左侧形成钢管桩左纵排;

(2-4)进行纵向双排钢管桩顶进:在各列Z轴方向桩基础的右侧沿Y轴方向顶进一组钢管桩,各钢管桩分别平行于各列Z轴方向桩基础的连线,在各列Z轴方向桩基础的右侧形成钢管桩右纵排,钢管桩前横排和钢管桩后横排与钢管桩左纵排和钢管桩右纵排十字交叉形成钢管桩十字网格;

(3)注浆:通过钢管桩上预留的注浆孔对Z轴方向桩基础所在的各格室进行注浆,Z轴方向桩基础及其临近的钢管桩通过浆液固结形成注浆加固体,加固Z轴方向桩基础。

2.根据权利要求1所述的加固软土地层中桩基础的顶管施工方法,其特征在于:步骤(1)中按Z轴方向桩基础的分布在钢管桩上预留注浆孔组,注浆孔组中注浆孔的X轴方向分布范围大于Z轴方向桩基础直径D并且在Z轴方向桩基础直径范围外向Z轴方向桩基础两侧各延伸0.1D~D,注浆孔的Y轴方向分布范围为以钢管桩轴线为角平分线、角度为90°~160°的圆弧面。

3.根据权利要求1所述的加固软土地层中桩基础的顶管施工方法,其特征在于:步骤(1)中注浆孔按照梅花形布置,孔间距为10~50mm,孔径为2~10mm。

4.根据权利要求1所述的加固软土地层中桩基础的顶管施工方法,其特征在于:步骤(1)中预留注浆孔后在注浆孔内安装导通方向为管内至管外的单向阀。

5.根据权利要求1所述的加固软土地层中桩基础的顶管施工方法,其特征在于:步骤(2)中,在Z轴方向桩基础刚施工完成且未经外部荷载影响而发生挠曲变形时构筑钢管桩十字网格,钢管桩十字网格中的钢管桩与Z轴方向桩基础外表面的距离为5~30cm。

6.根据权利要求1所述的加固软土地层中桩基础的顶管施工方法,其特征在于:步骤(2)中,在构成钢管桩十字网格格室的四根钢管桩中,相邻两根钢管桩的高度差为5~50cm。

7.根据权利要求1所述的加固软土地层中桩基础的顶管施工方法,其特征在于:步骤(3)中注浆采用钢管桩内分段封堵后注浆方式,具体内容为:将注浆管与带有密封袋的辅助管伸入钢管桩内部,密封袋分布于各注浆孔两侧,通过辅助管向密封袋中充入流体使得密封袋膨胀并贴紧钢管桩内壁实现分段封堵,随后调整注浆管的出浆口位于分段封堵的各对密封袋之间,通过注浆管和钢管桩的各注浆孔进行压力注浆。

8.根据权利要求1所述的加固软土地层中桩基础的顶管施工方法,其特征在于:步骤(3)中注浆采用具有胶结硬化作用的无机化学材料浆液或者有机化学材料浆液。

9.根据权利要求1所述的加固软土地层中桩基础的顶管施工方法,其特征在于:还包括步骤(4),向钢管桩的管内灌注混凝土,注浆加固体及钢管桩内混凝土固化后,Z轴方向桩基础与筑砼钢管桩形成网格状联系梁,加固Z轴方向桩基础。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的加固软土地层中桩基础的顶管施工方法,其特征在于:步骤(2)中当Z轴方向桩基础的高度H≤16m时,在Z轴方向桩基础的中部构筑1层钢管桩十字网格,当Z轴方向桩基础的高度H>16m时,在Z轴方向桩基础上构筑n层钢管桩十字网格,