一种适用于富水砂层的CT型锁扣钢管桩的制作方法

一种适用于富水砂层的ct型锁扣钢管桩
技术领域
1.本实用新型涉及围堰施工技术领域，具体为一种适用于富水砂层的ct型锁扣钢管桩。


背景技术：

2.现有技术中，一般的钢管桩满足普通的砂层或者土层等的施工环境，进而能够直接沉入待施工区域，进行围堰施工。然而，当施工环境中，涉及过多的富水砂层、砂卵石层、夹黏土砂层等地质时，为了确保稳定，钢管桩的设计深度一般比较深，具体为26～33m，而在河漫滩及河道内，水位较高，存在钢管桩插打困难、工效低、止水效果难以有效保证、拔出困难等问题，从而给整体施工进度、质量以及安全带来严峻挑战。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种适用于富水砂层的ct型锁扣钢管桩，通过钢管桩c型与t型锁扣连接确保钢围堰的整体性，通过高压注浆管与设置于钢管桩内部的环形溢浆通道实现插打阶段注浆以高效插打、使用阶段实现良好的止水效果、拔出阶段实现钢管桩的高效拔出以便重复利用。
4.一种适用于富水砂层的ct型锁扣钢管桩，包括，
5.钢管桩，
6.连接组件，所述连接组件包括分别位于钢管桩两侧的c型锁扣与t型锁扣，所述c型锁扣用于与相邻钢管桩上的t型锁扣卡接配合；
7.环形溢浆通道，所述钢管桩内，沿钢管桩下部设置有所述环形溢浆通道，所述环形溢浆通道一端与注浆管连接，另一端设置有若干带有引流部的溢流口，所述溢流口内填塞有止水球。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述t型锁扣包括卡入c型锁扣的卡入部以及支撑端，所述支撑端与钢管桩接触端，朝外延伸形成加强板，所述加强板与所述钢管桩焊接。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述t型锁扣形成横截面为工字型的结构，且所述t型锁扣靠近钢管桩底部的位置，形成第一切割引导部。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述c型锁扣的横截面为带有开口的c型结构，所述开口大于t型锁扣的支撑端厚度，小于所述加强板和卡入部的宽度。
11.作为本实用新型的进一步改进，沿所述c型锁扣的长度方向，还包括均设置于所述c型锁扣两侧，且与钢管桩连接的加劲板。
12.作为本实用新型的进一步改进，若干所述加劲板平行设置，且相邻加劲板之间的距离为1-2m。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述c型锁扣底部还设置有若干的第二切割引导部，所述第二切割引导部包括若干与所述钢管桩的长度方向呈锐角的封堵板。
14.作为本实用新型的进一步改进所述注浆管为软管，所述软管通过卡扣卡接于所述
环形溢浆通道上，使得注浆管的开口朝下。
15.作为本实用新型的进一步改进，于所述钢管桩中上部，设有固定卡扣，用于软管在钢管桩内壁上的固定。
16.作为本实用新型的进一步改进，还包括位于钢管桩底部的切割齿口，所述切割齿口为沿所述钢管桩底部周向设置的锯齿状结构。
17.本实用新型的有益效果如下：
18.本实用新型中，通过c型锁扣和t型锁扣管的配合，使得钢管桩能够得以连接，且两者卡扣连接，使得整个的钢管桩能够形成一体，提升整个的稳定性。
19.本实用新型中，增加环形溢浆通道，以及止水球，在插打阶段通过持续注浆实现泥浆悬浮与裹挟钢管桩内部的土体以及砂石、极大减小钢管桩内壁与土层的内摩擦力实现钢管桩高效插打，在使用阶段由于注浆材料实现锁扣部位能有效止水，在拔出阶段通过高压注浆管注水实现固结沉淀泥浆或土层的松动以减小拔出阻力。
20.本实用新型中，利用加劲板，提高了c型锁扣与钢管桩之间的连接稳定性，进而在进行浇筑或者切割施工中，稳定性更好。
附图说明
21.图1为本实用新型提供的一种适用于富水砂层的ct型锁扣钢管桩的结构示意图；
22.图2为本实用新型提供的c型锁扣与t型锁扣的组装图；
23.图中：
24.1、钢管桩；2、c型锁扣；21、加劲板；22、封堵板；3、t型锁扣；31、卡入部；32、支撑端；33、加强板；34、引导部；4、注浆管；41、固定卡扣；5、环形溢浆通道；6、溢流口；7、止水球；8、注浆设备。
具体实施方式
25.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
26.实施例1
27.本实施例中，主要介绍一种适用于富水砂层的ct型锁扣钢管桩的主要部件，参照附图1-2所示，其包括钢管桩1，钢管桩1为若干个，沿待施工位置，若干个钢管桩1连接后形成围堰结构。若干个钢管桩1之间通过连接组件连接。
28.进一步地，连接组件，所述连接组件包括分别位于钢管桩1两侧的c型锁扣2管与t型锁扣3，所述c型锁扣2用于与相邻钢管桩1上的t型锁扣3卡接配合；
29.环形溢浆通道5，所述钢管桩1内，沿钢管桩1下部设置有所述环形溢浆通道5，所述环形溢浆通道5一端与注浆管4连接，另一端设置有若干带有引流部的溢流口6，所述溢流口6内填塞有止水球7。
30.本实施例中，直接在钢管桩内施工，且施工时，注浆管增加环形溢浆通道5，在钢管桩插打阶段通过持续注浆实现泥浆悬浮与裹挟钢管桩内部的土体以及砂石、极大减小钢管桩内壁与土层的内摩擦力实现钢管桩高效插打，在使用阶段由于注浆材料实现锁扣部位能有效止水，在拔出阶段通过高压注浆管注水实现固结沉淀泥浆或土层的松动以减小拔出阻
力，能有效提高施工工效、降低施工过程中垂直度难以有效保证、锁扣止水效果差造成泥水渗漏、围堰变形等质量安全风险。
31.本实施例中，相比于现有技术，其综合考虑了注浆、溢出以及连接等问题，使得施工更加安全，工期更短。
32.实施例2
33.本实施例中，主要结合使用场景，介绍一种适用于富水砂层的ct型锁扣钢管桩的核心结构。
34.参照附图1-2所示，本实施例中的一种适用于富水砂层的ct型锁扣钢管桩，主要用于泾渭河流域的钢管桩围堰施工，且主要是针对西北地区，或同类工程中，具有钢管桩设计深度深、漫滩及河道内水位较高，存在钢管桩插打困难、工效低、止水效果难以有效保证、拔出困难等问题。
35.具体地，本实施例中的钢管桩包括以下部分：
36.参照附图1-2所示，本实施例中，包括钢管桩1，所述钢管桩1由施工设计所计算选用，一端形成施工端，另一端形成连接端；
37.首先，c型锁扣2，所述c型锁扣2的横断面为一边开口的c形钢管，开口宽度略大于t型锁扣3的支撑端厚度，小于所述加强板和卡入部的宽度。在c型锁扣2长度方向每间隔一定长度在两侧焊接加劲板21，在端部切割成30
°
～45
°
锐角并用封堵板22焊接封堵，具体地，可以选用1-2m的间距，进行加劲板的设置。本实施例中，c型锁扣2端部被切割成30
°
～45
°
锐角，进而封堵板22的斜面形成第二切割引导部，进而施工中，其能够引导进行切割，减小往下插打过程中c型管内壁的土层摩擦力以提高工效。
38.其次，t型锁扣3，所述t型锁扣3的横断面呈工字形，与钢管桩四面满焊；本实施例中，所述t型锁扣包括卡入c型锁扣的卡入部31以及支撑端32，所述支撑端32与钢管桩1接触端，朝外延伸形成加强板33，所述加强板33与所述钢管桩1焊接。
39.所述t型锁扣3形成横截面为工字型的结构，且所述t型锁扣靠近钢管桩底部的位置，形成第一切割引导部34。本实施例中，第一切割引导部实际为与钢管桩1高度方向呈30
°
～45
°
锐角的斜面，其目的是增大往下插打过程中工字钢对土层的切割挺进效果。
40.本实施例中，为了更好的卡扣，所述c型锁扣2的横截面为带有开口的c型结构，所述开口大于t型锁扣3的支撑端32厚度，小于所述加强板33和卡入部31的宽度。
41.再次，介绍注浆管4。本实施例中，注浆管4利用注浆设备8，形成带有压力的注浆液。本实施例中，注浆管4与钢管桩底端的环形溢浆通道5卡扣连接，距离钢管桩顶部一截距离焊接有半环形卡扣41以固定注浆管；
42.最后，环形溢浆通道5，所述环形溢浆通道5位于钢管桩1端部，与钢管桩1内壁双面焊接，环形溢浆通道5下方连接有若干个溢流口6，其均由小直径钢管加工弯制而成同时与钢管桩1内壁双面焊接，溢流口端部填塞有止水球7；
43.施工中，还包括注浆设备8，所述注浆设备8位于施工现场内，通过注浆管4与环形溢浆通道5连接。
44.本实施例中的效果如下：
45.首先，c型锁扣2与t型锁扣3的端部，都切割成30
°
～45
°
锐角以增大往下插打过程中工字钢对土层的切割挺进效果，而c型锁扣端部切割钢板焊接封堵以减小往下插打过程
中c型管内壁的土层摩擦力、且沿长度方向每间隔一定长度(1～2m)在两侧焊接加劲板提高其稳定性。
46.其次，环形溢浆通道位于钢管桩端部，距离底端有一定距离(300mm)，与钢管桩内壁双面焊接，环形溢浆通道下方连接有若干个溢流口，其均由小直径钢管加工弯制而成同时与钢管桩内壁双面焊接，溢流坡口与竖直方向成30
°
～45
°
斜切以增大溢流面，溢流口端部填塞有橡胶止水球，起密封承压作用。
47.再次，通过本实用新型中的ct型锁扣钢管桩，在钢管桩插打阶段通过持续注浆实现泥浆悬浮与裹挟钢管桩内部的土体以及砂石、极大减小钢管桩内壁与土层的内摩擦力实现钢管桩高效插打，在使用阶段由于注浆材料实现锁扣部位能有效止水，在拔出阶段通过高压注浆管注水实现固结沉淀泥浆或土层的松动以减小拔出阻力，能有效提高施工工效、降低施工过程中垂直度难以有效保证、锁扣止水效果差造成泥水渗漏、围堰变形等质量安全风险。
48.实施例3
49.本实施例中，主要介绍ct型钢管桩插打、使用及拔出的施工过程。
50.本实施例中，钢管桩通过振动、液压、锤击或组合形式根据现场施工情况实施，钢管桩入土深度到达0.5～1m时，开始进行压力注浆，注浆压力、泥浆粘度、比重、胶体率等性能指标随入土深度增加实时调整，当埋设困难时可在插打前采用长螺栓或旋挖钻引孔，引孔直径小于钢管桩直径。持续压力注浆作用是实现泥浆悬浮与裹挟钢管桩内部的土体以及砂石、极大减小钢管桩内壁与土层的内摩擦力实现钢管桩在地层中快速挺进，从而提高工效。
51.锁扣钢管桩围堰在钢管桩插打合龙、基坑开挖、钢围檩及支撑安装完成后，由于前期注浆材料填充ct型锁扣内部且有一定程度上的沉积，泥浆由黏土、膨润土或其他材料与水配置而成，若在施工过程中水头压力较大、很可能会产生基坑较大变形与失稳的安全风险，可在前期插打过程中往锁扣部位加入锯末、聚丙烯纤维等材料以加强其封闭止水性能，各种材料比例通过现场试验确定。
52.基坑内主体结构施工完成且回填后进行锁扣钢管桩的拔出作业，以便重复回收再利用，在拔出过程中通过向高压注浆管内注水实现钢管桩端部固结沉淀泥浆或土层松散以减小拔出阻力。
53.根据上述工作可知：
54.一种适用于富水砂层的ct型锁扣钢管桩，包括钢管桩1，由工厂加工制作完成，厚度为6～18mm、直径为200～3000mm。c型锁扣2，为一边开口的c形钢管，开口宽度略大于t型锁扣3的支撑端厚度，小于所述加强板和卡入部的宽度。在c型锁扣3长度方向每间隔一定长度(1～2m)在两侧焊接加劲板21，在端部切割成30
°
～45
°
锐角并用封堵板22焊接封堵。t型锁扣3的横断面呈工字形、t型锁扣3工字钢翼缘宽度小于c型钢管内径，与钢管桩四面满焊，一般采用定型的工字钢，在端部切割与竖直方向成30
°
～45
°
锐角。高压注浆管为可塑性软管、与钢管桩底端的环形溢浆通道卡扣连接，另一端与场内注浆机械连接，距离钢管桩顶部一截距离(300mm)焊接有半环形卡扣以固定注浆管，在钢管桩内侧注浆管布设预留一定长度的富余量。环形溢浆通道位于钢管桩端部，距离底端有一定距离(300mm)，与钢管桩内壁双面焊接，环形溢浆通道下方连接有若干个溢流口，其均由小直径钢管加工弯制而成同时
与钢管桩内壁双面焊接，溢流坡口与竖直方向成30
°
～45
°
斜切以增大溢流面，溢流口端部填塞有橡胶止水球，起密封承压作用，在插打阶段通过持续注浆实现泥浆悬浮与裹挟钢管桩内部的土体以及砂石、极大减小钢管桩内壁与土层的内摩擦力实现钢管桩高效插打，在使用阶段由于注浆材料实现锁扣部位能有效止水，在拔出阶段通过高压注浆管注水实现固结沉淀泥浆或土层的松动以减小拔出阻力。
55.作为本实用新型的进一步改进，所述钢管桩及ct型锁扣在工厂加工而成，避免二次加工与运输。
56.进一步的，所述钢管桩1施工端设置有切割齿口，进而在钢管桩振动、锤击或静压埋设时更有利于在土层中前进，使得作业效率更高。
57.进一步的，所述钢管桩1内壁环形溢浆通道溢流口6为若干个，呈环形分布在环形溢浆通道5上，能够实现多个口的同时加压注浆，确保四周注浆均匀。
58.进一步的，环形溢浆通道溢流坡口与竖直方向成30
°
～45
°
以增大溢流面，实现钢管桩内土体及砂层充分与泥浆接触。
59.进一步的，橡胶构成的止水球7设置于所述溢流口6端部。钢管桩插打到指定位置前起到封堵溢浆通道作用，在钢管桩达到指定位置注浆后，由于注浆压力顶出溢流口。
60.进一步的，在钢管桩围堰插打施工完成后，进行基坑开挖、基坑内部结构施工时，通过前期插打过程中注浆，泥浆进入到ct型锁扣内部，起到封堵填充缝隙的作用，在地下水位较高的情况下，起到良好的抵抗水压力防渗作用。
61.进一步的，基坑内部结构施工完成基坑回填后，钢管桩拔出阶段，通过高压注浆管在钢管桩内部持续注水，冲散并松动沉淀密实的泥浆及土层以减小拔出阻力。
62.进一步的，还包括泥浆配置，通常由黏土、膨润土或其他材料与水按照一定的比例配置而成。
63.综上，在本实用新型中，ct型锁扣钢管桩通过对c型锁扣与t型锁扣端部切割成锐角加工与封堵板焊接封堵c型锁扣端部，有利于在钢管桩埋设过程中切割土层挺进，在钢管桩端部内壁焊接环形溢浆通道与溢浆口，在注浆压力作用下实现泥浆悬浮与裹挟钢管桩内部的土体以及砂石、极大减小钢管桩内壁与土层的内摩擦力实现钢管桩高效插打，在使用阶段由于注浆材料实现锁扣部位能有效止水，在拔出阶段通过高压注浆管注水实现固结沉淀泥浆或土层的松动以减小拔出阻力，能有效提高施工工效、降低施工过程中垂直度难以有效保证、锁扣止水效果差造成泥水渗漏、围堰变形等质量安全风险。
64.此装置可根据需要进行组装与整体定制，加工快捷方便，成本较低，可进行标准化工厂生产，且能够重复利用，具有很强的应用价值。
65.本实用新型在富水砂层锁扣钢管桩围堰施工中实现钢管桩高效插打埋设，提高工效，降低施工风险，保证工程质量。
66.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
67.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新
型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
68.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。