專利名稱：柔性囊式防腐裝置及使用該裝置的防腐樁的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及巖土工程領域一種應用于各類交通工程、工業與民用建筑工程樁
基礎和復合地基中的抗腐蝕、抗侵蝕的柔性囊式防腐裝置及使用該裝置的防腐樁。
背景技術：
目前，在高腐蝕性地層內建構筑物的耐久性問題越來越被業主及工程建設者所重 視，許多交通、電力和工業基礎設施項目的實際使用年限都遠低于設計服役壽命，且腐蝕性 地層和地下水對建筑材料的腐蝕、侵蝕作用造成了工程項目后期維護費用高昂。大量針對 鹵水地層內的建、構筑物的調查和相關試驗表明氯鹽含量高的鹵水地層對一般建筑基礎 中的鋼材、混凝土和粘土磚具有嚴重的長期腐蝕和侵蝕作用，例如在鹽漬土條件下，普通混 凝土 3年左右就開始粉化，即使采用環氧涂層或環氧玻璃鋼套等保護措施后，由于有機保 護層的老化因素，內部混凝土也會發生嚴重的腐蝕。在鹽漬土地區的一些電力和隧道工程 項目中采用的油氈隔離、玻璃鋼防護和花崗巖基礎等措施進行被動防護，不僅造價高昂，而 且防蝕效果也不理想，設計使用壽命不足20年。因此，鹽漬土地區樁基工程的防腐蝕和耐 久性是土木工程師必須解決的重大難題。 對于高腐蝕性鹵水地層中的樁基、復合地基工程中的一些傳統處理方法和現有改 進的防腐技術措施，主要存在以下問題 1.普通的鋼筋混凝土樁基受鹵水地層的化學腐蝕和物理侵蝕嚴重，雖然承載力相
對較高，但正常使用壽命很短，一般10年左右就需要托換大修一次，維護費用高昂。 2.復合地基處理方法采用的豎向增強體一般都為碎石樁，但其施工過程中對飽和
鹽漬土地層的擠密效果不理想，鹽漬土中的孔隙水排出困難；且由于鹽漬土碎石樁復合地
基受到整體強度的限制,加載后地基長期沉降大，樁體容易產生鼓脹破壞，承載力難以滿足
設計要求。 3.在跨海橋梁工程或港口工程中應用的纖維增強復合包覆層防腐技術具有較好 的工程耐久性，但其主要適用于預制樁型，且造價較高，應用范圍受到限制，對于場地地層 具有腐蝕性的一般工業與民用建筑灌注樁樁基礎而言，并不適用。 4.完全利用抗腐蝕混凝土和FRP類受力筋材構成樁身的方式，雖然能夠滿足樁基 防腐的要求，但樁身的制作安裝工藝復雜，相應的基礎工程造價大大高于普通鋼筋混凝土 結構的造價，故這種方法無法與現行樁基施工能力和預算費用相匹配,其對應的工法也有 待進-一步開發。 5.現有采用防腐材料對樁身進行包裹、噴涂的防腐處理技術措施，都只能做到預
制樁防護或局部防護，且施工工序繁瑣，承載力和耐久性效果并不理想。 為了解決以上在諸如鹵水地層等高腐蝕性場地條件下，地基和樁基礎工程領域現
存的技術難題，急需研發具有較為普遍適用性的樁基防護技術。
實用新型內容本實用新型的目的在于為高腐蝕性地層內的樁基和復合地基工程提供一種具有
長期可靠的防腐性能，承載力高，抗腐蝕性好，耐久性高,造價低的柔性囊式防腐裝置及使 用該裝置的防腐樁。 本實用新型的柔性囊式防腐裝置,包括筒狀的柔性防腐材料制成的包覆式囊體，
包覆式囊體的內、外表面分別為凹凸不平的粗糙面，包覆式囊體內的下部設有密封底托，密 封底托的周邊與包覆式囊體內下部的表面相連，包覆式囊體內沿軸向設有注漿管路,注漿 管路的下部穿過所述密封底托，注漿管路的外側壁與密封底托之間的間隙采用密封組件密 封，注漿管路上位于密封底托的下方設有低壓注漿孔和高壓注漿孔，高壓注漿孔位于低壓 注漿孔的上方，位于所述密封底托F方的所述包覆式囊體的側壁的中上部設有一個以上的 高壓漿液過孔。 本實用新型的柔性囊式防腐裝置，其中所述包覆式囊體的內、外表面分別設有網
格狀的凸棱或網格狀的凹槽或環狀的凸棱或蜂窩狀的凹孔或魚鱗狀的凸起。 本實用新型的柔性囊式防腐裝置，其中所述注漿管路的F部具有直角型或圓環形
或U型管段,所述低壓注漿孔的孔徑為5mm-50mm,低壓注漿孔的外表包裹有濾網，所述高壓
注漿孔的孔徑為5mm-36im,所述包覆式囊體和所述密封底托采用聚乙烯(PE)或聚氯乙烯
(PVC)或表面涂敷有防腐涂層的土工布或聚脂類塑料材料制成，所述包覆式囊體的厚度為
0. 5-10咖。 本實用新型的柔性囊式防腐裝置，其中所述包覆式囊體采用高密度聚乙烯(HDPE) 材料制成,包覆式囊體的橫截面為圓形或橢圓形或矩形或梯形或正六邊形或正八邊形的橫 截面，所述密封組件為遇水膨脹的密封膠條或石棉繩盤條或橡膠密封圈，所述密封底托包 括筒狀的側壁，筒狀側壁的頂部具有頂蓋，所述包覆式囊體的下部和密封底托的筒狀側壁 之間采用層疊搭接熱擠壓焊接相連，密封底托的筒狀側壁的高度為5(K500mm，密封底托的 筒狀側壁與每個所述高壓漿液過孔相對應的部位分別設有通孔。 本實用新型的柔性囊式防腐裝置，其中所述密封底托內插裝有防腐材料制成的預 制墩頭，預制墩頭的頂部與密封底托內的頂部相貼，預制墩頭的上部與密封底托的內側壁 之間具有儲漿腔，儲漿腔內設有所述注漿管路的分支管段,注漿管路的分支管段上均布有 多個所述高壓注漿孔。 本實用新型的柔性囊式防腐裝置,其中所述密封底托內的中部設有隔膜，隔膜的 周邊與密封底托的內壁相連，隔膜的上部與密封底托的內側壁之間具有蓄漿腔，所述注漿 管路上的所述高壓注漿孔位于蓄漿腔內，注漿管路上的所述低壓注漿孔位于所述隔膜的下 方。 使用本實用新型的柔性囊式防腐裝置的防腐樁，包括所述柔性囊式防腐裝置,柔 性囊式防腐裝置的所述包覆式囊體內位于所述密封底托的F方設有防腐樁墩，防腐樁墩 的頂端與密封底托的下端面粘貼相連，包覆式囊體內位于密封底托的上方填充有膨脹混凝 土，包覆式囊體的外側壁部分或全部包覆有膨脹水泥漿固結層。 本實用新型的防腐樁，其中所述防腐樁墩采用堿激發水泥漿液或聚合物水泥砂漿 或地聚合物漿液凝結構成，所述膨脹混凝土中沿包覆式囊體的軸向設有至少一個傳力構 件，在膨脹混凝土頂端澆注或充填堿激發水泥漿液或聚合物水泥砂漿或地聚合物漿液凝結
4后構成的密封防腐樁帽。 本實用新型的防腐樁，其中每個所述傳力構件的中部分別套裝有多個隔離支架， 每個傳力構件底端的鋼筋頭上分別套裝有一個防護座。 與現有技術相比，本實用新型的柔性囊式防腐裝置及使用該裝置的防腐樁，具有 以下各項優點 2、本實用新型采用并改進了現有建筑材料和石化工業中成熟的材料和防腐技術， 降低了灌注材料消耗和施工時間，同時也能夠降低腐蝕性地層內一般建筑基礎防腐的施工 成本。 3、本實用新型基于目前在工程建設中應用最為普遍和成熟的鋼筋混凝土灌注樁 施工工藝，設計出一種利用封閉包覆技術對灌注樁樁身進行全密封包裹的包覆式囊體裝 置，從而將樁身材料與場地地層中腐蝕性物質完全隔離，達到延長樁身核心承載結構耐久 性的目的，施工技術便于推廣應用。 4、由于防腐樁采用了嚴密的防腐措施,所以本實用新型的防腐樁具有穩定的長期 防腐性能，能夠應用于近海淺灘地層、鹽漬土區域、垃圾衛生填埋場等高腐蝕環境中，并保 持可靠的效果。 5、采用本實用新型的柔性囊式防腐裝置及使用該裝置的防腐樁，可以以較低的成 本有效的提高防腐樁承載力，減少防腐樁總數量，降低工程造價，加快施工速度，從而提高 了工程的長期安全可靠性。
以下結合附圖及實施例詳述本實用新型。
圖1為本實用新型的柔性囊式防腐裝置的一種實施方式的結構示意圖的主視剖 面圖； 圖2為圖1的A-A截面的俯視剖面圖； 圖3為圖1的密封底托部位的局部放大圖； 圖4為本實用新型的柔性囊式防腐裝置的另一種實施方式的結構示意圖的主視 剖面圖； 圖5為圖4的B-B截面的俯視剖面圖； 圖6為使用本實用新型的 -種柔性囊式防腐裝置的防腐樁的結構示意圖的主視 剖面圖； 圖7為使用本實用新型的另一種柔性囊式防腐裝置的防腐樁的結構示意圖的主 視剖面圖； 圖8為對中支架的結構示意圖的主視圖； 圖9為防護座的結構示意圖的主視圖。
具體實施方式如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的柔性囊式防腐裝置，包括筒狀的柔性防腐 材料制成的包覆式囊體l，包覆式囊體1的橫截面為圓形或橢圓形或矩形或梯形或正六邊 形或正八邊形的橫截面，包覆式囊體1的內、外表面分別為凹凸不平的粗糙面,包覆式囊體 1內的下部設有密封底托2，密封底托2的周邊與包覆式囊體1內下部的表面相連，包覆式 囊體1內沿軸向設有注漿管路4，注漿管路4的F部穿過密封底托2，注漿管路4的F部具 有直角型或圓環形或U型管段，注漿管路4的外側壁與密封底托2之間的間隙采用密封組 件5密封,密封組件5為遇水膨脹的密封膠條或石棉繩盤條或橡膠密封圈，注漿管路4上位 于密封底托2的下方設有低壓注漿孔6和高壓注漿孔7，低壓注漿孔6的孔徑為5-50mm，低 壓注漿孔6的外表包裹有濾網16，高壓注漿孔7的孔徑為5-36mm，高壓注漿孔7位于低壓 注漿孔6的上方，位于密封底托2下方的包覆式囊體1的側壁的中上部設有5個高壓漿液 過孔3。 上述包覆式囊體1的內、外表面分別設有網格狀的凸棱或網格狀的凹槽或環狀的 凸棱或蜂窩狀的凹孔或魚鱗狀的凸起。 上述包覆式囊體1和密封底托2采用聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)或表面涂敷 有防腐涂層的土工布或聚脂類塑料材料制成，包覆式囊體1的厚度為().5-l()mm。 包覆式囊體1也可以采用高密度聚乙烯(HDPE)材料制成，密封底托2包括筒狀的 側壁，筒狀側壁的頂部具有頂蓋，包覆式囊體1的下部和密封底托2的筒狀側壁之間采用層 疊搭接熱擠壓焊接相連，密封底托2的筒狀側壁的高度為50-500線密封底托2的筒狀側壁 與每個高壓漿液過孔3相對應的部位分別設有通孔。密封底托2內的中部設有隔膜12，隔 膜12的周邊與密封底托2的內壁相連，隔膜12的上部與密封底托2的內側壁之間具有蓄 漿腔ll，注漿管路4 ....匕的所述高壓注漿孔7位于蓄漿腔11內，注漿管路4上的低壓注漿孔 6位于隔膜12的下方。 圖4和圖5所示的本實用新型的柔性囊式防腐裝置,包括筒狀的柔性防腐材料制 成的包覆式囊體la,包覆式囊體la的橫截面為圓形或橢圓形或矩形或梯形或正六邊形或 正八邊形的橫截面，包覆式囊體la的內、外表面分別為凹凸不平的粗糙面，包覆式囊體la 內的下部設有密封底托2a，密封底托2a的周邊與包覆式囊體la內下部的表面相連，包覆 式囊體la內沿軸向設有注漿管路4a，注漿管路4a的下部穿過密封底托2a，注漿管路4a的 下部具有分支管段，注漿管路4a的外側壁與密封底托2a之間的間隙采用密封組件密封，注 漿管路4a上位于密封底托2a的下方設有低壓注漿孔6a和高壓注漿孔7a，低壓注漿孔6a 的孔徑為5-50跳高壓注漿孔7a的孔徑為5-36跳高壓注漿孔7a位于低壓注漿孔6a的上 方，位于密封底托2a下方的包覆式囊體la的側壁的中上部設有5個高壓槳液過孔3a。其 與圖1、圖2和圖3所示的柔性囊式防腐裝置的不同之處在于在密封底托2a內插裝有防 腐材料制成的預制墩頭14a，但密封底托2內沒有隔膜，預制墩頭14a的頂部與密封底托2a 內的頂部相貼，預制墩頭14a的上部與密封底托2a的內側壁之間具有儲漿腔13a，儲漿腔 13a內設有注漿管路4a的分支管段，注漿管路4a的分支管段上均布有多個所述高壓注漿 孔7a。除了上述不同之處，其它特征與圖1、圖2和圖3所示,本實用新型的柔性囊式防腐 裝置相同。 如圖6所示，使用柔性囊式防腐裝置的防腐樁，包括圖1、圖2和圖3所示的柔性囊式防腐裝置，柔性囊式防腐裝置的密封底托2內位于隔膜12的下方設有防腐樁墩8，防腐樁 墩8的頂端與密封底托2的下端面粘貼相連，防腐樁墩8的周邊側壁與位于密封底托2下 方的包覆式囊體1的內側壁粘貼相連,包覆式囊體1內位于密封底托2的上方以及蓄漿腔 11內填充有膨脹混凝土9，膨脹混凝土9中沿包覆式囊體1的軸向設有多個傳力構件18，每 個傳力構件18的中部分別套裝有多個隔離支架15，隔離支架15的結構如圖8所示，每個傳 力構件18底端的鋼筋頭....匕分別套裝有一個防護座17，防護座17的結構如圖9所示。在包 覆式囊體1的外側壁部分或全部包覆有膨脹水泥漿固結層10。 如圖7所示，使用柔性囊式防腐裝置的防腐樁,包括圖4和圖5所示的柔性囊式防 腐裝置，柔性囊式防腐裝置的包覆式囊體la內位于密封底托2a的下方設有防腐樁墩8a，防 腐樁墩8a的頂端與密封底托2的下端面粘貼相連，包覆式囊體la內位于密封底托2a的....匕 方以及儲漿腔13a內填充有膨脹混凝土 9a,膨脹混凝土 9a中沿包覆式囊體1的軸向設有 多個傳力構件18a，每個傳力構件18a的中部分別套裝有多個隔離支架15a，每個傳力構件 18a底端的鋼筋頭上分別套裝有一個防護座17a。在包覆式囊體la的外側壁部分或全部包 覆有膨脹水泥漿固結層10a。 上述各個實施例中的防腐樁墩8、8a采用堿激發水泥漿液或聚合物水泥砂漿或地 聚合物漿液凝結構成，上述各個實施例中的膨脹混凝土 9頂端澆注或充填堿激發水泥漿液 或聚合物水泥砂漿或地聚合物漿液凝結后構成的密封防腐樁帽20。 上面所述的實施例僅僅是對本實用新型優選實施方式進行描述，并非對本實用新 型的范圍進行限定,在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對 本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的 保護范圍內。
權利要求柔性囊式防腐裝置，其特征是包括筒狀的柔性防腐材料制成的包覆式囊體，包覆式囊體的內、外表面分別為凹凸不平的粗糙面，包覆式囊體內的下部設有密封底托，密封底托的周邊與包覆式囊體內下部的表面相連，包覆式囊體內沿軸向設有注漿管路，注漿管路的下部穿過所述密封底托，注漿管路的外側壁與密封底托之間的間隙采用密封組件密封，注漿管路上位于密封底托的下方設有低壓注漿孔和高壓注漿孔，高壓注漿孔位于低壓注漿孔的上方，位于所述密封底托下方的所述包覆式囊體的側壁的中上部設有一個以上的高壓漿液過孔。
2. 如權利要求1所述的柔性囊式防腐裝置，其特征是所述包覆式囊體的內、外表面分 別設有網格狀的凸棱或網格狀的凹槽或環狀的凸棱或蜂窩狀的凹孔或魚鱗狀的凸起。
3. 如權利要求2所述的柔性囊式防腐裝置，其特征是所述注漿管路的下部具有直角型或圓環形或U型管段，所述低壓注漿孔的孔徑為5-50mm，低壓注漿孔的外表包裹有濾 網，所述高壓注漿孔的孔徑為5-36線所述包覆式囊體和所述密封底托采用聚乙烯或聚氯 乙烯或表面涂敷有防腐涂層的土工布或聚脂類塑料材料制成,所述包覆式囊體的厚度為 0. 5-10咖。
4. 如權利要求3所述的柔性囊式防腐裝置，其特征是所述包覆式囊體采用高密度聚乙烯材料制成,包覆式囊體的橫截面為圓形或橢圓形或矩形或梯形或正六邊形或正八邊形 的橫截面，所述密封組件為遇水膨脹的密封膠條或石棉繩盤條或橡膠密封圈，所述密封底 托包括筒狀的側壁,筒狀側壁的頂部具有頂蓋，所述包覆式囊體的下部和密封底托的筒狀側壁之間采用層疊搭接熱擠壓焊接相連，密封底托的筒狀側壁的高度為50-500mm，密封底 托的筒狀側壁與每個所述高壓漿液過孔相對應的部位分別設有通孔。
5. 如權利要求4所述的柔性囊式防腐裝置，其特征是所述密封底托內插裝有防腐材 料制成的預制墩頭，預制墩頭的頂部與密封底托內的頂部相貼，預制墩頭的上部與密封底 托的內側壁之間具有儲漿腔，儲漿腔內設有所述注漿管路的分支管段，注漿管路的分支管 段上均布有多個所述高壓注漿孔。
6. 如權利要求4所述的柔性囊式防腐裝置，其特征是所述密封底托內的中部設有隔 膜，隔膜的周邊與密封底托的內壁相連，隔膜的上部與密封底托的內側壁之間具有蓄漿腔， 所述注漿管路上的所述高壓注漿孔位于蓄漿腔內，注漿管路上的所述低壓注漿孔位于所述 隔膜的下方。
7. 使用權利要求1至6中任何一項所述的柔性囊式防腐裝置的防腐樁，其特征是包 括所述柔性囊式防腐裝置，柔性囊式防腐裝置的所述包覆式囊體內位于所述密封底托的 下方設有防腐樁墩，防腐樁墩的頂端與密封底托的F端面粘貼相連，包覆式囊體內位于密 封底托的上方填充有膨脹混凝土，包覆式囊體的外側壁部分或全部包覆有膨脹水泥漿固結 層。
8. 如權利要求7所述的柔性囊式防腐裝置的防腐樁，其特征是所述防腐樁墩采用堿激發水泥漿液或聚合物水泥砂漿或地聚合物漿液凝結構成，所述膨脹混凝土中沿包覆式囊 體的軸向設有至少一個傳力構件，在膨脹混凝土頂端澆注或充填堿激發水泥漿液或聚合物 水泥砂漿或地聚合物漿液凝結后構成的密封防腐樁帽。
9. 如權利要求8所述的柔性囊式防腐裝置的防腐樁，其特征是每個所述傳力構件的中部分別套裝有多個隔離支架，每個傳力構件底端的鋼筋頭--匕分別套裝有一個防護座。
專利摘要一種柔性囊式防腐裝置及使用該裝置的防腐樁，包括筒狀的柔性防腐材料制成的包覆式囊體，包覆式囊體的內、外表面分別為凹凸不平的粗糙面，包覆式囊體內的下部設有密封底托，密封底托的周邊與包覆式囊體內下部的表面相連，包覆式囊體內沿軸向設有注漿管路，注漿管路上位于密封底托的下方設有低壓注漿孔和高壓注漿孔，高壓注漿孔位于低壓注漿孔的上方，位于密封底托下方的包覆式囊體的側壁的中上部設有一個以上的高壓漿液過孔。本實用新型的防腐樁，包括柔性囊式防腐裝置，其目的在于為高腐蝕性地層內的樁基和復合地基工程提供一種具有長期可靠的防腐性能，承載力高，抗腐蝕性好，耐久性高，造價低的柔性囊式防腐裝置及使用該裝置的防腐樁。
文檔編號E02D31/06GK201520987SQ20092010985
公開日2010年7月7日 申請日期2009年7月16日 優先權日2009年7月16日
發明者劉鐘, 張義, 楊松, 黃新 申請人:中國京冶工程技術有限公司;中冶建筑研究總院有限公司