一種y形立體排水板勁芯散體材料復合樁的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁，其特征在于散體材料樁的中心設置Y形立體板，立體排水板芯體呈Y形，即排水板側壁兩兩呈120°夾角，其外設置排水板外包濾膜，在每個Y形立體排水板側壁中點處均勻對稱設置柔性加筋條，施工時將Y形立體排水板與沉管與鋼板樁尖連接，然后將鋼沉管壓入地基，當沉管達到設計深度后，拉緊Y形立體排水板，向鋼沉管內注入散體材料，振動拔管，形成樁身。本實用新型有效擴大了排水板的排水范圍，克服了普通排水板施工時的回帶問題，同時通過外包散體材料有效防治了排水板的淤堵，與傳統散體材料樁比具有更好的排水效果，具有較好的技術經濟效益。
【專利說明】一種Y形立體排水板勁芯散體材料復合粧
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種復合樁，特別涉及一種Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁。屬于地基處理領域，適用于軟土地基處理工程。
【背景技術】
[0002]我國幅員遼闊，地質條件復雜且各地差別較大，軟弱地基類別多、分布廣，在大連、天津、江蘇、浙江、廣東等地分布著大量的高含水率、高壓縮性、低承載力的軟弱土。如何有效提高深厚軟土地基的承載能力、控制土體變形，一直是巖土工程中需著重解決的難題之一。目前，對軟土地基的處理措施主要有兩類，一類為排水固結法，另一類為復合地基法。
[0003]散體材料樁和塑料排水板是在軟土地基處理中常用的方法。在軟土地基中設置豎向塑料排水板，水平方向設置排水通道，然后在地面分級堆載預壓，將土體中的孔隙水排出，從而使地基發生沉降，地基土逐漸固結，達到提高地基承載力和穩定性的目的。塑料排水板的內部為聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔道板帶，外包土工織物濾套，具有隔離土顆粒和滲透功能，塑料排水板斷面小，對地基擾動小，施工效率高。然而傳統的排水板存在排水范圍太小，需要密集打設排水板否則排水效果難以滿足要求，造成施工工期和施工成本增加，同時施工過程中容易產生排水板回帶，排水板於堵等問題，大大影響了排水效果。
[0004]排水板的回帶是排水板施工中最常見也的施工問題，造成回帶的原因有如下幾點:(1)淤泥擠入管內。塑料排水板在插設過程中，由于承壓淤泥具有極強的流動性，受樁靴與插管的密封程度影響，淤泥極易擠入管內，造成排水板黏在插管內壁，導致插管上提時，排水板自重及土體摩擦力遠小于插管上提時對排水板的摩阻力，從而導致回帶現象產生；(2)被土體夾住。插管上提后，樁位成孔，排水板無法被土體夾住，當管樁上提到較為軟塑土層時，周圍土體可能夾住排水板底端；(3)摩擦力。塑料排水板在插設至設計深度后，由于排水板自重、樁靴的重力及土體摩擦力小于插管上提時對排水板的摩擦力，導致樁靴彈不開，從而導致整根回帶的現象。
[0005]而采用散體材料樁的方式來對軟土地基進行處理，是依靠碎石置換軟土，并形成較周圍軟土強度較高的樁體來提高承載力和減小沉降的，而且散體材料樁主要材料為碎石，材料易采購，可就地取材，因此材料的成本較低，而且基礎的穩定時間短，工后沉降量少。同時由于散體材料樁樁身之間存在較大的孔隙，可以在固結排水階段作為排水通道。
[0006]然而散體材料樁的排水效果沒有排水板好，而且容易產生於堵現象，同時由于隨著散體材料樁加固深度的加深，樁身質量就隨著下降，排水的效果受到較大的影響，固其排水的范圍有限。
[0007]綜上所述現有的排水板的結構存在排水范圍不大，需要大面積密集打設排水板造成成本較高的問題，同時傳統的排水板施工工藝容易造成排水板的回帶和於堵問題，嚴重影響了排水板結構的排水效果。而散體材料樁也存在著排水效果較差的缺點；鑒于此，為實現擴大地基排水范圍、防止排水路徑的於堵的目的，目前亟需實用新型一種排水效果好、施工方便、能有效克服立體排水板回帶問題和排水板於堵的排水結構。實用新型內容
[0008]本實用新型的目的是克服現有技術中的不足，提供一種有效擴大排水板的排水范圍，克服普通排水板施工時的回帶問題，同時通過外包散體材料有效防治排水板的淤堵，與傳統散體材料樁比具有更好的Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁。
[0009]這種Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁，包括Y形立體排水板、樁身和十字樁尖；所述的散體材料樁身內設置Y形立體排水板，Y形立體排水板的立體排水板芯體橫截面呈Y形，即排水板側板兩兩呈120°夾角，其外設置排水板外包濾膜，在Y形立體排水板側壁設置有柔性加筋條，施工時Y形立體排水板順著鋼沉管內壁設置的導向槽插入鋼沉管內，所述十字樁尖上設有樁尖鋼板，所述樁尖鋼板上設置與Y形立體排水板連接的帶孔豎向連接鋼板，通過銷釘將Y形立體排水板與樁尖鋼板連接，施工時Y形立體排水板與鋼沉管壓入地基至設計標高后，拉緊Y形立體排水板，向鋼沉管內注入散體材料，振動拔管，形成樁身。
[0010]作為優選:所述Y形立體排水板的每個側壁兩側中點處都均勻對稱設置柔性加筋條。
[0011]作為優選:所述樁尖鋼板直徑略大于Y形立體排水板外包圓直徑。
[0012]作為優選:根據Y形立體排水的外形尺寸在樁尖鋼板上相應設置組與Y形立體排水板連接的帶孔豎向連接鋼板，同時在Y形立體排水板底部側壁開孔，設置銷釘將Y形立體排水板與樁尖鋼板連接。
[0013]作為優選:所述鋼沉管內側每120°設置一條導向槽，總共三道，其寬度略大于Y形立體排水板的側壁壁厚。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015](I)采用Y形立體排水板結構，有效擴大了排水板的排水范圍，取得更好的排水效果O
[0016](2)在Y形立體排水板側壁均勻設置6根柔性加筋條，增大了排水板的強度。
[0017](3)將Y形立體排水板與鋼板樁尖連接后通過鋼沉管壓入地基內，有效解決了傳統排水板打設的回帶問題。
[0018](4)采用Y形立體排水板與散體材料復合的結構，有效防治了排水板的淤堵。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型一種Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁的立體圖；
[0020]圖2是本實用新型Y形立體排水板與鋼沉管、樁尖鋼板連接整體示意圖；
[0021]圖3是本實用新型Y形立體排水板與樁尖鋼板連接局部示意圖；
[0022]圖4是本實用新型Y形立體排水板俯視圖；
[0023]圖5是本實用新型Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁的施工流程圖。
[0024]附圖標記說明:Y形立體排水板1，立體排水板芯板2，排水板外包濾膜3，柔性加筋條4，
[0025]導向槽5，鋼沉管6，樁尖鋼板7，十字樁尖8，豎向連接鋼板9，銷釘10，樁身11。【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步描述。雖然本實用新型將結合較佳實施例進行描述，但應知道，并不表示本實用新型限制在所述實施例中。相反，本實用新型將涵蓋可包含在有附后權利要求書限定的本實用新型的范圍內的替換物、改進型和等同物。
[0027]本實用新型的實施參照圖1至圖5所示，Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁及施工方法，立體排水板芯體呈Y形，即排水板側板兩兩呈120°夾角，其外設置排水板外包濾膜，同時；采用膠粘的方式在Y形立體排水板側壁均勻對稱設置6根柔性加筋條。
[0028]使用的鋼沉管在其內壁每隔120°設置一個導向槽，寬度比Y形立體排水板側壁厚度略寬一些，同時具有一定深度，便于Y形立體排水板順著鋼沉管內壁設置導向槽插入。
[0029]樁尖鋼板上設置了豎向帶孔連接鋼板，利用銷釘將Y形立體排水板固定在鋼板樁尖上。
[0030]施工時Y形立體排水板順著鋼沉管內壁設置導向槽插入，樁尖鋼板上設置與Y形立體排水板連接的帶孔豎向連接鋼板，通過銷釘將Y形立體排水板與下部帶十字樁尖的樁尖鋼板連接，將Y形立體排水板與鋼沉管壓入地基至設計標高后，向鋼沉管內注入散體材料，由于鋼沉管被Y形立體排水板分隔成三個空腔，固向鋼沉管內注入散體材料時向三個空腔要等量等速灌入散體材料，同時還要拉緊Y形排水板,之后振動拔管,形成樁身。
[0031 ] Y形立體排水板與散體材料復合排水結構包括Y形立體排水板I，立體排水板芯板2，排水板外包濾膜3，柔性加筋條4，導向槽5，鋼沉管6，樁尖鋼板7，十字樁尖8，豎向連接鋼板9，銷釘10，樁身11。
[0032]Y形立體排水板3的厚度為30mm，由內向外包括立體排水板芯體2和外包在排水芯板外的排水板外包濾膜3 ;排水芯板由聚丙烯和聚乙烯混合摻配制成，截面做成Y形，Y形外接圓的直徑為400mm。
[0033]排水板外包濾膜3是純滌綸纖維熱軋濾膜，厚度4.5mm,濾膜干態縱向抗拉強度彡40N/cm，濾膜濕態縱向抗拉強度彡45N/cm，濾膜滲透系數彡4X lOlm/s，濾膜等效孔徑< 90 μ m0
[0034]在Y形立體排水板I的側壁對稱均勻設置的柔性加筋條為長為300mm，寬為20mm的長條狀，采用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經熱塑或模壓而成。斷裂強度> 30KN/m,斷裂伸長率彡3%。
[0035]鋼沉管6采用的熱軋無縫鋼管，內徑為450mm，剛沉管內部均勻設置3道導向槽5，寬度為50mm深度為30mm，鋼板的強度等級均為Q235，板厚均為12mm。
[0036]樁尖鋼板7采用熱軋鋼板，鋼板的強度等級為Q235，直徑為500mm，樁尖鋼板7下部分為十字樁尖8，通過焊接將兩者連接在一起。
[0037]根據圖5所示，Y形立體排水板與散體材料復合排水結構的主要施工過程如下:
[0038]步驟一:采用膠粘的方式在Y形立體排水板I側壁均勻設置6根柔性加筋條4，柔性加筋條為長為300mm,寬為20mm ；Y形立體排水板I側壁的厚度為30mm,寬度為400mm,排水板外包濾膜2的厚度為4mm ；Y形立體排水板I外接圓的直徑為400mm ；
[0039]步驟二:Y形立體排水板I順著鋼沉管6內壁設置導向槽5插入鋼沉管，通過直徑為20mm的銷釘10將Y形立體排水板I與帶孔豎向連接鋼板9連接，從而與直徑為500mm樁尖鋼板7連接，樁尖鋼板7下部分為十字樁尖8，通過焊接將兩者連接在一起；
[0040]步驟三:施工場地清理平整后，測量放線，將鋼沉管6和樁尖鋼板7在指定位置就位，保證起重設備平穩、導向架與地面垂直偏角不大于1.5%，中心與設計樁位偏差不大于50mm ；
[0041]步驟四:采用振動法將剛沉管6連帶Y形立體排水板I豎直、均勻打至設計位置，下壓速率為0.5?1.4m/min,并且每下沉Im,留振Imin,；
[0042]步驟五:至設計標高后，拉緊Y形立體排水板1，向鋼沉管6內部灌入散體材料，振動上提拔管，上拔速率為0.5?1.4m/min,并且每拔lm，留振lmin，根據需要補加散體材料，最終形成樁身11。
【權利要求】
1.一種Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁，其特征在于:包括Y形立體排水板(I)、樁身(11)和十字樁尖(8);所述的散體材料樁身(11)內設置Y形立體排水板(1)，Y形立體排水板⑴的立體排水板芯體⑵橫截面呈Y形，即排水板側板兩兩呈120°夾角，其外設置排水板外包濾膜(3)，在Y形立體排水板(I)側壁設置有柔性加筋條(4)，施工時Y形立體排水板(I)順著鋼沉管￠)內壁設置的導向槽(5)插入鋼沉管￠)內，所述十字樁尖(8)上設有樁尖鋼板(7)，所述樁尖鋼板(7)上設置與Y形立體排水板(I)連接的帶孔豎向連接鋼板(9)，通過銷釘(10)將Y形立體排水板(I)與樁尖鋼板(7)連接，施工時Y形立體排水板⑴與鋼沉管(6)壓入地基至設計標高后，拉緊Y形立體排水板(I)，向鋼沉管(6)內注入散體材料，振動拔管，形成樁身(11)。
2.根據權利要求1所述的Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁，其特征在于:所述Y形立體排水板(3)的每個側壁兩側中點處都均勻對稱設置柔性加筋條(4)。
3.根據權利要求1所述的Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁，其特征在于:所述樁尖鋼板(7)直徑略大于Y形立體排水板(3)外包圓直徑。
4.根據權利要求1所述的Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁,其特征在于:根據Y形立體排水的外形尺寸在樁尖鋼板(7)上相應設置(3)組與Y形立體排水板(I)連接的帶孔豎向連接鋼板(9)，同時在Y形立體排水板(I)底部側壁開孔，設置銷釘(10)將Y形立體排水板(I)與樁尖鋼板(7)連接。
5.根據權利要求1所述的Y形立體排水板勁芯散體材料復合樁，其特征在于:所述鋼沉管￠)內側每120°設置一條導向槽(5)，總共三道，其寬度略大于Y形立體排水板(I)的側壁壁厚。
【文檔編號】E02D3/08GK204098014SQ201420499505
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】陳成勇, 王忠東, 張付清, 王劍, 路其輝 申請人:德州市公路工程總公司