一种适用于软土地基的桩基结构及桩基施工方法与流程

本发明涉及一种地基结构，特别是涉及一种适用于软土地基的桩基结构及桩基施工方法。

背景技术：

随着，海上风力发电技术的不断发展，单桩基础的设计及施工技术也愈加成熟，但仍存在一些问题。位于深厚软土层上的单桩基础存在水平变位大，桩长过长，工程量较大等问题，并可能在施工过程中出现滑桩、溜桩等现象。为了有效解决上述问题，本发明公开了一种适用于软土地基的桩基结构及其施工方法，用于增加软土层的水平承载力和轴向承载力，并提高单桩基础的抗扭能力。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种承载能力更强的适用于软土地基的桩基结构。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于软土地基的桩基结构，包括沿上下方向延伸的主承载桩、沿内外方向延伸的连接筋板、以及沿上下方向延伸的辅助管，所述连接筋板的内端与主承载桩固接，所述连接筋板的外端与辅助管固接。

进一步地，所述辅助管的侧壁上设有与辅助管的内孔相通的侧灌浆孔。

进一步地，所述辅助管有多个，且全部辅助管沿主承载桩周向均匀分布。

进一步地，所述连接筋板的内端的长度大于连接筋板的外端的长度。

进一步地，所述连接筋板呈梯形结构。

进一步地，所述主承载桩呈管状结构。

进一步地，所述主承载桩的上端高于辅助管的上端。

如上所述，本发明涉及的适用于软土地基的桩基结构，具有以下有益效果：

本发明中适用于软土地基的桩基结构在使用时，利用安装在主承载桩上的连接筋板，有效增加了其与软土层的接触面积，从而有效增强了本发明中适用于软土地基的桩基结构的承载力，特别是水平承载力和抗扭能力。同时，本发明中适用于软土地基的桩基结构在使用时，不仅利用其辅助管有效增加了其与软土层的接触面积，从而增强了本发明中适用于软土地基的桩基结构的承载力；且还可通过其辅助管向软土层中灌注加固浆料，从而增强该处软土层的强度，并进一步增强本发明中适用于软土地基的桩基结构的承载力。

本发明的另一个目的在于提供一种便于实施的桩基施工方法。

为实现上述目的，本发明提供一种采用所述适用于软土地基的桩基结构的桩基施工方法，包括如下步骤：

s1、制作所述适用于软土地基的桩基结构；

s2、将所述适用于软土地基的桩基结构打入软土层中；

s3、通过辅助管向软土层中灌注加固浆料。

进一步地，所述步骤s2中在将所述适用于软土地基的桩基结构打入软土层中的设定位置后，需保持所述辅助管的上端高于软土层的表面。

进一步地，所述加固浆料为水泥浆或混凝土浆料。

如上所述，本发明涉及的桩基施工方法，具有以下有益效果：

本发明中的桩基施工方法，采用了上述适用于软土地基的桩基结构，并基于其连接筋板及辅助管有效增强了本发明建造的桩基的承载力。同时，本发明中的桩基施工方法，还通过辅助管向软土层中灌注加固浆料，从而有效增强了本发明建造的桩基所处软土层的强度，并增强了该处软土层与桩基间的相互作用，使得桩基在软土层中更稳固，进而使得本发明建造出的桩基的承载力更强。另外，本发明中桩基施工方法，步骤简单，便于实施。

附图说明

图1为本发明中适用于软土地基的桩基结构的正视图。

图2为本发明中适用于软土地基的桩基结构的俯视图。

元件标号说明

1主承载桩

2连接筋板

3辅助管

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明实施例中：如图1所示，将主承载桩1的高度方向定义为上下方向；如图2所示，将主承载桩1的中心至外缘方向定义为内外方向。

如图1和图2所示，本发明提供一种适用于软土地基的桩基结构，包括沿上下方向延伸的主承载桩1、沿内外方向延伸的连接筋板2、以及沿上下方向延伸的辅助管3，连接筋板2的内端与主承载桩1固接，连接筋板2的外端与辅助管3固接。本发明中适用于软土地基的桩基结构在使用时，利用安装在主承载桩1上的连接筋板2，有效增加了其与软土层的接触面积，从而有效增强了本发明中适用于软土地基的桩基结构的承载力，特别是水平承载力和抗扭能力。同时，本发明中适用于软土地基的桩基结构在使用时，不仅利用其辅助管3有效增加了其与软土层的接触面积，从而增强了本发明中适用于软土地基的桩基结构的承载力；且还可通过其辅助管3向软土层中灌注加固浆料，从而增强该处软土层的强度，并进一步增强本发明中适用于软土地基的桩基结构的承载力。

同时，如图1和图2所示，本发明还提供一种采用所述适用于软土地基的桩基结构的桩基施工方法，包括如下步骤：

s1、制作所述适用于软土地基的桩基结构；

s2、将所述适用于软土地基的桩基结构打入软土层中；

s3、通过辅助管3向软土层中灌注加固浆料。

本发明中的桩基施工方法，采用了上述适用于软土地基的桩基结构，并基于其连接筋板2及辅助管3有效增强了本发明建造的桩基的承载力。同时，本发明中的桩基施工方法，还通过辅助管3向软土层中灌注加固浆料，从而有效增强了本发明建造的桩基所处软土层的强度，并增强了该处软土层与桩基间的相互作用，使得桩基在软土层中更稳固，进而使得本发明建造出的桩基的承载力更强。另外，本发明中桩基施工方法，步骤简单，便于实施。

本发明中所述承载力包括水平承载力、竖向承载力及抗扭能力。

本实施例中辅助管3的侧壁上设有与辅助管3的内孔相通的多个侧灌浆孔，且全部侧灌浆孔沿辅助管3高度方向上间隔分布。在上述步骤s3中，注入辅助管3中的加固浆料通过侧灌浆孔流入辅助管3的侧壁处的软土层中，从而有效增强该处软土层的强度，并增强该处软土层与辅助管3及桩基间的相互作用，进而提高本发明建造出的桩基的承载力。

如图1和图2所示，本实施例中辅助管3有多个，且全部辅助管3沿主承载桩1周向均匀分布；连接筋板2的数量与辅助管3的数量相同，且全部连接筋板2沿主承载桩1周向均匀分布。由于本实施例中全部辅助管3沿主承载桩1周向均匀分布，从而在上述步骤s3中，分别通过全部辅助管3向主承载桩1周围软土层中灌注加固浆料后，不仅能增强主承载桩1周围的软土层的强度，并能使主承载桩1周围的软土层强度保持一致，进而保证本发明建造的桩基所受软土层施加的限制作用力均匀，避免桩基在使用过程中出现倾斜等。

上述辅助管3及连接筋板2的具体数量可根据软土层的强度情况确定。如图2所示，本实施例中连接筋板2的具体数量为4个，且辅助管3的具体数量为4个。

如图1所示，连接筋板2的内端的长度大于连接筋板2的外端的长度。且如图1所示，本实施例中连接筋板2呈直角梯形结构，以保证本实施例中适用于软土地基的桩基结构的整体强度较高。

如图1和图2所示，本实施例中主承载桩1呈管状结构，且主承载桩1由钢管制成，以方便本发明中适用于软土地基的桩基结构的加工，即方便了上述步骤s1的实施。同时，本实施例中辅助管3为空心管，且辅助管3也钢管制成。且辅助管3的直径小于主承载桩1的直径。

上述步骤s2中在将所述适用于软土地基的桩基结构打入软土层中的设定位置后，需保持所述辅助管3的上端高于软土层的表面，以便于后续步骤s3中从辅助管3的上端向辅助管3的内孔中灌注加固浆料。

本实施例中适用于软土地基的桩基结构主要用于海上风力发电。上述软土层指位于海边或海洋中的软土层。本发明中适用于软土地基的桩基结构在使用时，将风力发电机等安装在主承载桩1的上端。同时，如图1所示，本实施例中主承载桩1的上端高于辅助管3的上端，以保证适用于软土地基的桩基结构安装到位后，其主承载桩1的上端高于软土层的表面。

本实施例中所采用的加固浆料为水泥浆。即在本实施例的步骤s3中，向辅助管3中灌注水泥浆。在其它实施例中，加固浆料可采用混凝土浆料或其它具有加固效果的浆料。

本实施例在上述步骤s3中，需先清除辅助管3中的软土，再将水泥浆注入辅助管3中，水泥浆通过辅助管3的内孔、以及侧灌浆孔流入软土层中，待水泥浆达到设定硬化指标即可，从而增强该处软土层的强度。

如图1和图2所示，本实施例中适用于软土地基的桩基结构仅包括一根主承载桩1，该适用于软土地基的桩基结构是一种单桩基础结构。

本实施例中连接筋板2的具体尺寸大小可根据软土层的厚度确定。本实施例中辅助管3的长度与连接筋板2外端的长度基本一致。同时，辅助管3与主承载桩1的距离不宜太远，以方便上述步骤s2中、将所述适用于软土地基的桩基结构打入软土层中。

本实施例中适用于软土地基的桩基结构适用性好，适用于绝大部分海上软土地基，易于施工。本实施例中桩基施工方法操作性高。在上述步骤s2中，由于软土层的质地较软，只需利用相应的打桩设备作用于主承载桩1、并使主承载桩1打入软土层中的设定位置，就能将连接筋板2及辅助管3一同打入软土层中的设定位置，不再需要额外的打桩设备单独作用于连接筋板2及辅助管3。同时，在连接筋板2及辅助管3随主承载桩1一同打入软土层中后，连接筋板2及辅助管3与软土层相接触，有效增加了本适用于软土地基的桩基结构与软土层的接触面积。在上述步骤s1中，需先通过地质勘察确定软土层的厚度，并以此为确定所需连接筋板2和辅助管3的尺寸、以及后续步骤s2中连接筋板2及辅助管3打入软土层的深度。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。