一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩的制作方法

文档序号:45432816发布日期:2026-05-07 12:50阅读:4来源:国知局

本发明一般涉及基坑支护,具体涉及一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩。


背景技术:

1、在市政小型构筑物基坑支护工程领域,尤其是雨水提升池这类浅至中深基坑、且处于软土高地下水位区域的施工场景,钢筋混凝土灌注桩与高压旋喷桩联合支护体系已成为主流应用方案。该体系依托灌注桩作为核心受力结构,承担基坑外侧土体传递的主要侧压力,同时在灌注桩外侧布设高压旋喷桩,通过高压水泥浆搅拌土体并形成水泥土帷幕,封堵地下水渗透通道,实现挡土与止水的双重功能。但在实际施工与应用过程中,结合雨水提升池基坑的工况特点,现有技术方案存在诸多难以规避的技术缺陷,严重制约支护结构的整体稳定性、止水效果与施工效率。

2、常规灌注桩的成型多依赖传统施工模具,包括可拆卸的圆形钢模、木质模板或单层硬质一次性水泥模壳,浇筑完成后桩身外壁均为光滑的圆形截面。这种光滑桩身与外侧高压旋喷桩的接触形式仅为简单的面贴合,二者之间无机械嵌合结构,接触面积极为有限。在软土地基受土体挤压、高地下水位产生水压力的工况下,灌注桩与旋喷桩之间极易出现缝隙、发生错位,无法形成连续密闭的止水屏障,雨水提升池基坑的防渗需求难以保障,地下水极易从桩间缝隙、桩身与旋喷桩的贴合间隙渗入坑内,不仅增加基坑降水施工的难度与成本,还可能引发坑壁土体软化、坍塌,威胁基坑整体安全。同时,光滑桩身无法与旋喷桩形成有效的机械咬合,仅依靠水泥土的粘结力传递受力,导致整个支护体系的协同性较差,易出现单根桩体偏移、旋喷桩帷幕局部开裂的问题,进一步降低支护结构的可靠性。


技术实现思路

1、根据本发明有鉴于上述现有技术存在的问题,提供一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,包括:模具,所述模具包括一体成型的底部支护件和周侧支护件,所述模具的顶部为开口设置,所述周侧支护件沿桩体高度方向布设,并由硬性支撑层和柔性形变层交替构成,所述硬性支撑层与柔性形变层沿周侧连续排布;还包括龙骨架,所述龙骨架设置于所述模具内部,水泥,所述水泥浇筑成型于所述模具内腔,所述水泥浇筑所述模具后,使所述模具周侧形成波浪形的曲面。通过具有上述技术特征,利用水泥浇筑过程中产生的侧向压力推动柔性形变层向外均匀突出,配合硬性支撑层的定型作用,使灌注桩外壁自成型连续的波浪形咬合面,大幅增大与外侧高压旋喷桩的接触面积,形成机械嵌合与水泥土粘结的双重咬合效果,解决了传统光面灌注桩与旋喷桩咬合不紧密、易渗水、受力协同性差的技术问题;同时软硬交替的周侧支护件结构,兼顾了模具的整体支撑刚度与柔性形变能力,既能有效支撑孔壁防止坍塌,又能实现咬合面的自适应成型,提升灌注桩成型质量。

2、在一些实施例中,所述模具内部设置有辅助加强筋,所述辅助加强筋一端固定连接于所述硬性支撑层或所述柔性形变层,所述辅助加强筋的另一端与所述龙骨架可拆卸固定连接。由此,通过辅助加强筋实现模具与龙骨架的精准连接,保证二者的同轴度,避免浇筑过程中模具偏移导致桩身变形,同时可拆卸的连接方式降低了现场施工操作难度,提升施工效率,还能根据施工需求灵活调整连接位置,适配不同规格灌注桩的成型需求。

3、在一些实施例中,所述模具周侧外壁设置有若干辅助延长件,所述辅助延长件一端与所述硬性支撑层或所述柔性形变层一体设置。由此,辅助延长件进一步增大了灌注桩与高压旋喷桩的咬合深度和接触面积,强化了二者之间的机械嵌合效果,同时提升了灌注桩与周边土体的握裹力,增强桩体的抗侧移能力,进一步提升基坑支护体系的整体稳定性。

4、在一些实施例中,所述辅助延长件为螺旋片,其内设置有刚性支撑杆。由此,螺旋片结构使灌注桩与高压旋喷桩的咬合呈螺旋式嵌合,止水路径更长,有效阻挡地下水的渗透,内置的刚性支撑杆保证了辅助延长件的结构强度,避免浇筑或土体挤压过程中辅助延长件变形、断裂,确保咬合效果的持久性。

5、在一些实施例中,所述螺旋片由靠近模具的一端向远端直径逐渐增加。由此,直径渐扩的螺旋片能够匹配高压旋喷桩水泥土的扩散范围,最大化与水泥土的接触咬合面积,同时使嵌合作用力沿桩体径向均匀分布,避免局部应力集中导致的旋喷桩帷幕开裂,提升咬合结构的稳定性。

6、在一些实施例中,所述模具内部,硬性支撑层与柔性形变层的衔接位置均设有连接肋,所述连接肋贴合模具内壁布设,用于加固两层衔接处的结构强度。由此,连接肋有效增强了硬性支撑层与柔性形变层衔接处的结构刚度,防止水泥浇筑侧压力导致两层衔接处开裂、分离,保证模具整体结构的完整性,同时使侧向压力能在软硬层之间均匀传递,确保柔性形变层的均匀外凸,保证波浪形咬合面的成型精度。

7、在一些实施例中,所述模具内位于柔性形变层的周侧区域设置有多个支撑弓,所述支撑弓的两端固定于所述柔性形变层上下邻近的硬性支撑层的内壁。由此,支撑弓对柔性形变层起到限位与支撑作用,既能防止柔性形变层因浇筑侧压力过大而过度外凸导致形变失控,又能保证柔性形变层沿周向均匀突出,使成型后的波浪形咬合面形态规则、尺寸统一,确保与高压旋喷桩的精准咬合,同时支撑弓还能分散柔性形变层受到的侧向压力,进一步提升模具的整体结构稳定性。

8、在一些实施例中,所述周侧支护件为一体化闭合筒体结构,水泥浇筑过程中产生的侧向压力可推动柔性形变层向外均匀突出,使模具外壁形成连续波浪状咬合面,以增大与外侧高压旋喷桩的接触咬合面积。由此,一体化闭合筒体结构保证了模具的整体密封性与结构刚度,避免浇筑过程中水泥泄漏,同时使侧向压力沿模具周向均匀分布,确保柔性形变层全周向均匀外凸,形成连续无断点的波浪形咬合面,与高压旋喷桩形成全域咬合,彻底消除桩间渗水缝隙,提升止水与挡土效果。

9、在一些实施例中,所述硬性支撑层由玻纤增强pvc硬质型材制成。由此,玻纤增强pvc硬质型材具有高刚度、轻质、耐腐蚀、抗老化的特性,能为模具提供可靠的支撑刚度,有效支撑基坑孔壁防止坍塌,适配地下复杂的土壤与水环境,且材质轻质便于现场运输与施工安装,同时其良好的成型性可保证硬性支撑层的结构精度,与柔性形变层实现精准交替衔接。

10、在一些实施例中,所述柔性形变层由tpv热塑性弹性体材质制成。由此,tpv 热塑性弹性体具有优异的弹性、韧性与抗撕裂性,能在水泥浇筑侧压力作用下实现均匀、可逆的形变,且形变后能与水泥体紧密贴合,保证灌注桩外壁的成型质量;同时该材质与玻纤增强pvc硬质型材的相容性好,可实现一体共挤成型,确保软硬层之间的连接强度,避免分层、脱落,还具有良好的耐腐蚀性,适配地下长期使用工况。

11、应当理解,
技术实现要素:
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。


技术特征:

1.一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,其特征在于,所述模具(1)内部设置有辅助加强筋(3),所述辅助加强筋(3)一端固定连接于所述硬性支撑层(121)或所述柔性形变层(122),所述辅助加强筋(3)的另一端与所述龙骨架(2)可拆卸固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,其特征在于,所述模具(1)周侧外壁设置有若干辅助延长件(4),所述辅助延长件(4)一端与所述硬性支撑层(121)或所述柔性形变层(122)一体设置。

4.根据权利要求3所述的一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,其特征在于,所述辅助延长件(4)为螺旋片(41),其内设置有刚性支撑杆(42)。

5.根据权利要求4所述的一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,其特征在于,所述螺旋片(41)由靠近模具(1)的一端向远端直径逐渐增加。

6.根据权利要求1所述的一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,其特征在于,所述模具(1)内部,硬性支撑层(121)与柔性形变层(122)的衔接位置均设有连接肋(5),所述连接肋(5)贴合模具(1)内壁布设,用于加固两层衔接处的结构强度。

7.根据权利要求1或6所述的一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,其特征在于,所述模具(1)内位于柔性形变层(122)的周侧区域设置有多个支撑弓(6),所述支撑弓(6)的两端固定于所述柔性形变层(122)上下邻近的硬性支撑层(121)的内壁。

8.根据权利要求1所述的一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,其特征在于,所述周侧支护件(12)为一体化闭合筒体结构,水泥浇筑过程中产生的侧向压力可推动柔性形变层(122)向外均匀突出,使模具(1)外壁形成连续波浪状咬合面,以增大与外侧高压旋喷桩的接触咬合面积。

9.根据权利要求1所述的一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,其特征在于,所述硬性支撑层(121)由玻纤增强pvc硬质型材制成。

10.根据权利要求1或9所述的一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,其特征在于,所述柔性形变层(122)由tpv热塑性弹性体材质制成。


技术总结
本发明提供了一种应用于混合式维护结构的自咬合灌注桩,包括:模具,模具包括一体成型的底部支护件和周侧支护件,周侧支护件沿桩体高度方向布设,并由硬性支撑层和柔性形变层交替构成,硬性支撑层与柔性形变层沿周侧连续排布;还包括龙骨架,设置于模具内部,水泥浇筑成型于模具内腔,水泥浇筑所述模具后,使所述模具周侧形成波浪形的曲面。该技术方案,利用水泥浇筑过程中产生的侧向压力推动柔性形变层向外均匀突出,配合硬性支撑层的定型作用,使灌注桩外壁自成型连续的波浪形咬合面,大幅增大与外侧高压旋喷桩的接触面积,形成机械嵌合与水泥土粘结的双重咬合效果,解决了传统光面灌注桩与旋喷桩咬合不紧密、易渗水、受力协同性差的技术问题。

技术研发人员:杨国献,王阳,李铁,周连巍,李志强,周凯,马嘉成
受保护的技术使用者:中国化学工程第十三建设有限公司
技术研发日:
技术公布日:2026/5/6
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!