一种用于钻孔灌注桩施工的组合式加劲钢护筒的制作方法

本技术涉及建筑施工，具体为一种用于钻孔灌注桩施工的组合式加劲钢护筒。

背景技术：

1、随着国家经济的快速发展，涌现出大量房建、市政、地铁等建筑工程，钻孔灌注桩作为建筑工程最基本的基础结构型式之一，具有承载力高、适应性强、成本适中等特点，被广泛应用于城市桥梁及隧道建设之中。

2、传统的钻孔灌注桩成孔一般采用孔口2～4米长施工临时钢护筒、采用泥浆护壁进行施工，成孔结束、混凝土灌注完成后，将钢护筒拔除即可成桩，特点是钢护筒短且可以重复使用。但在某些条件下，钢护筒行政管理上或技术上不允许拔出；如地铁、高压燃气管等较近，相关产权单位要求加长钢护筒，且为保证不塌孔，护筒不允许拔出，或者层深较大的流朔状淤泥环境下施工大直径钻孔桩，常规泥浆护壁有一定塌孔风险，譬如广州南沙地区，流朔状淤泥可达20～30米，如果不采取特殊措施，施工过程中将会出现塌孔、扩孔或缩孔现象，目前，工程上对钢护筒的设计通常为单一层的护筒，与本专利所述内护筒(1)构造基本一致。根据相关规范及工程经验，该护筒壁厚需要达到直径的1/120～1/100才能满足工程需要，该形式的钢护筒构造简单、施工方便、安全可靠。缺点是当作为一次性消耗品时，工程成本很高，占一条桩1/3成本。

3、为节约成本，行业内也在研究相关解决方案。较为常见方法有：

4、一、对于在流朔状淤泥层成孔

5、1、采用振动锤将常规钢护筒拔出，该方法存在问题是，拔护筒需要在混凝土灌注后初凝前拔出，拔早混凝土崩塌，出现桩基钢筋笼保护层不够甚至断桩现象，拔晚了，直接损伤凝固混凝土或者拔不出。即使拔桩火候掌握很好，当桩径较大，护筒较长10米以上，不损桩基混凝土拔护筒基本不可实现。

6、2、加大泥浆比重，采用回旋钻施工，精准控制钻进速度，该方法存在问题成桩速度慢，大比重泥浆增加机械成本，且仍然有一定塌孔风险。

7、3、使用长杆螺旋钻后插钢筋笼法。该方法存在问题，要求桩径小于1.0米，桩长小于25米，难以满足大部分桥梁桩基要求。

8、4、常规施工，反复调整施工工艺，以承担风险为代价换取较高经济回报率。土体受力有较大不确定性，尽管某些施工单位将临时施工钢护筒加长到5米左右，采用常规施工，反复调整施工工艺，也有较多成功成桩案例，但同样方法，同一施工队伍，也经常出现塌孔、断桩工程事故，给工程管理带来较多不确定风险。

9、二、钢护筒行政管理上或技术上不允许拔出

10、即使地质较好，但是当桩基与重要建筑物如地铁、高压燃气管等较近，相关产权单位为保证万无一失，要求下钢护筒且不允许拔出。

11、如果地质较好，施工得当，不下钢护筒塌孔是小概率事件，在高额护筒成本面前，某些施工单位冒险施工，也确实取得较多成功案例，但实际让相关单位承担风险，不合规不可取。

12、尽管目前也有一些较好成孔方法，但没有解决高成本、高风险问题。因此，研发一种低成本，低风险护筒施工方案还是非常有必要的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于钻孔灌注桩施工的组合式加劲钢护筒，具备成本低的优点，解决了传统的钻孔灌注桩成孔一般采用孔口2～4米施工临时钢护筒、采用泥浆护壁进行施工，成孔结束、混凝土灌注完成后，将钢护筒拔除即可成桩，特点是钢护筒短且可以重复使用，但在某些条件下，钢护筒行政管理上或技术上不允许拔出，使用传统钢护筒施工方法成孔，施工成本非常高，不经济，譬如广州南沙地区，流朔状淤泥可达20～30米，如果不采取特殊措施，施工过程中将会出现塌孔、扩孔或缩孔现象，最可靠的做法是成孔过程采用钢护筒护壁，但当钢护筒太长时拔出困难，如强行拔出，会损坏还未凝固的桩基混凝土，从而影响工程质量，或者由于桩基离特殊构造物，如地铁、高压燃气管等较近，相关产权单位要求加长钢护筒，且为保证不塌孔，护筒不允许拔出，诸如此类情况，再用传统钢护筒施工，将钢护筒作为一次性产品使用，工程成本高的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于钻孔灌注桩施工的组合式加劲钢护筒，包括内护筒，所述内护筒的表面套设有外护筒，所述外护筒的内部焊接有环向加劲角钢，所述外护筒的底部设置有刃角加强钢圈，所述刃角加强钢圈的内部设置有下加劲钢板，所述外护筒的内部设置有上加劲钢板，且内护筒与下加劲钢板卡接。

3、本实用新型进一步设置为，所述环向加劲角钢采用30×30×3mm的环形角钢。

4、采用上述技术方案：保障内护筒带动外护筒下向移动时内护筒不会发生外部压板设备失稳。

5、本实用新型进一步设置为，所述内护筒的壁厚大于外护筒的壁厚，所述内护筒为循环利用，所述外护筒为一次性使用。

6、采用上述技术方案：外护筒管壁薄成本低，不拔出，内护筒钻孔完成后灌筑混凝土前拔出，可循环使用，使内护筒作为施工过程中提供竖向刚度，外护筒在施工过程中提供环向刚度。

7、本实用新型进一步设置为，所述刃角加强钢圈、下加劲钢板和上加劲钢板均通过焊接与外护筒底部的环向加劲角钢连接，且下加劲钢板按环向间距200mm布置。

8、采用上述技术方案：对内护筒进行限位并且支撑。

9、本实用新型进一步设置为，所述内护筒的长度大于外护筒的长度。

10、采用上述技术方案：方便外部机器对内护筒进行作用力，从而使内护筒产生对外护筒的作用力。

11、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

12、本实用新型通过将钢护筒分内护筒和外护筒的设计，内护筒作为施工过程工具使用，主要提供第一阶段的竖向刚度，在外护筒的刃角加强钢圈上面下加劲钢板的作用下，为外护筒提供牵引力，使外筒钢板在成孔过程中竖向承受的是拉力而不是压力，不存在失稳现象，成孔完成后受力进入第二阶段时，不再需要护筒的竖向刚度时，将内护筒拔出、仅留下外筒作护壁使用，由于外护筒仅需要提供环向刚度，可用较低成本构造实现，内护筒刚度大，成本高，但可以重复使用，故通过本装置可实现技术可靠，成本低廉的目标。

技术特征：

1.一种用于钻孔灌注桩施工的组合式加劲钢护筒，包括内护筒(1)，其特征在于：所述内护筒(1)的表面套设有外护筒(2)，所述外护筒(2)的内部焊接有环向加劲角钢(3)，所述外护筒(2)的底部设置有刃角加强钢圈(4)，所述刃角加强钢圈(4)的内部设置有下加劲钢板(5)，所述外护筒(2)的内部设置有上加劲钢板(6)，且内护筒(1)与下加劲钢板(5)卡接。

2.根据权利要求1所述的一种用于钻孔灌注桩施工的组合式加劲钢护筒，其特征在于：所述环向加劲角钢(3)采用30×30×3mm的环形角钢。

3.根据权利要求1所述的一种用于钻孔灌注桩施工的组合式加劲钢护筒，其特征在于：所述内护筒(1)的壁厚大于外护筒(2)的壁厚，所述内护筒(1)为循环利用，所述外护筒(2)为一次性使用。

4.根据权利要求1所述的一种用于钻孔灌注桩施工的组合式加劲钢护筒，其特征在于：所述刃角加强钢圈(4)、下加劲钢板(5)和上加劲钢板(6)均通过焊接与外护筒(2)底部的环向加劲角钢(3)连接，且下加劲钢板(5)按环向间距200mm布置。

5.根据权利要求1所述的一种用于钻孔灌注桩施工的组合式加劲钢护筒，其特征在于：所述内护筒(1)的长度大于外护筒(2)的长度。

技术总结
本技术涉及钢护筒技术领域，且公开了一种用于钻孔灌注桩施工的组合式加劲钢护筒，包括内护筒，所述内护筒的表面套设有外护筒；本技术通过将钢护筒分内护筒和外护筒的设计，内护筒作为施工过程工具使用，主要提供第一阶段的竖向刚度，在外护筒的刃角加强钢圈上面下加劲钢板的作用下，为外护筒提供向下牵引力，使外筒钢板在成孔过程中竖向承受的是拉力而不是压力，避免失稳现象发生，成孔完成后受力进入第二阶段时，将内护筒拔出、仅留下外筒作护壁使用，由于外护筒仅需要提供环向刚度，可用较低成本构造实现，内护筒刚度大，成本高，但可以重复使用，故通过本装置可实现技术可靠，成本低廉的目标。

技术研发人员：詹素虹,陈继灿,曾伟,郭太军,田帅,李功武,刘国强,冯伟文
受保护的技术使用者：中恩工程技术有限公司
技术研发日：20221130
技术公布日：2024/1/11