施工;排气装置包括下端密封的排气管道5和设于排气管道5内的排气/液管6、高压注水/浆管7，排气管道5内设有分隔板51，位于分隔板51上方的排气管道5穿过闭口粧尖4伸入预制空心粧I内，位于分隔板51下方的排气管道5管壁上设置多个滤孔52，用于含气土层中气体进入排气管道5内，本实施例中多个滤孔52五个一组被分为多组，间隔分布在排气管道5管壁不同的截面上，同一截面上的五个滤孔52相对布置，确保排气管道5的排气效果好;高压注水/浆管7上端连接止回阀9后与注水机或注浆机连通，止回阀9能够防止高压水或回流，高压注水/浆管7下端穿过分隔板51伸至排气管道5底部，便于冲洗排气管道内杂质，确保排气通道通畅，本实施例中位于分隔板51下方的高压注水/浆管7管壁上开设有多个注水/浆孔71，多个注水/浆孔71三个一组被分为多组，间隔分布在高压注水/浆管7管壁不同的截面上，同一截面上的三个注水/浆孔71相互错开布置，360°全方位冲洗，冲洗效果好，确保排气通道通畅;排气/液管6上端连接流量表11和压力控制阀12后与排气/液阀13相连，利用流量表11和压力控制阀12实现有序排气的目的，从而防止含气土层扰动后导致的地基失稳、粧架坍塌和预制粧施工失效，可保证基粧施工的可靠性和安全性，排气/液管6下端伸至排气管道5底部，便于排气，本实施例中位于分隔板51下方的排气/液管6管壁上开设有多个进气/液孔61，多个进气/液孔61四个一组被分为多组，间隔分布在排气/液管6管壁不同的截面上，同一截面上的四个进气/液孔61相对布置，排气管道的排气效果好;为了实现气液分离后排出气体作为清洁能源再利用的目的，排气/液阀13的出口连接气液分离装置14，气液分离装置14为现有技术，在此就不再赘述了。
[0038]本发明的一种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置的施工方法，其步骤为:
[0039]I)闭口粧尖4前端设置有排气装置，排气装置中位于分隔板51上方的排气管道5穿过闭口粧尖4，排气装置中排气/液管6的下端穿过分隔板51伸至排气管道5底部，排气装置中高压注水/浆管7下端穿过分隔板51伸至排气管道5底部；
[0040]2)将排气装置内的排气/液管6上端和高压注水/浆管7上端分别通过弯管8与预制空心粧I内的排气/液管6和高压注水/浆管7连接，再将闭口粧尖4采用焊接或胶接的方式连接于预制空心粧I底部，而当预制空心粧I需要接粧时，先将相邻两节预制空心粧I内的排气/液管6和高压注水/浆管7通过弯管8连接，再采取焊接或胶接的方式连接相邻的两预制空心粧I，本实施例中预制空心粧I内的排气/液管6和高压注水/浆管7通过固定件10捆绑在一起；
[0041]3)采用动力或静力压粧法，进行预制空心粧I施工；
[0042]4)在排气装置进入含气土层时，先将预制空心粧I内的高压注水/浆管7与注水机连通，并打开排气/液阀13，注入高压水的压力根据土层深度控制在2?lOMPa，此时高压水从高压注水/浆管7进入排气管道5内冲洗自滤孔52进入的杂质，使得杂质经排气/液管6排出，然后再通过控制流量表11和压力控制阀12使得自滤孔52进入的气体有序地从排气/液管6排出，当排气装置处体趋于密实后再继续压粧施工，而排出的气/液体通过气液分离装置14进行收集储存再利用；
[0043]5)在预制空心粧I粧端进入含气土层后，边按照步骤4进行冲洗和排气工作边进行压粧施工，而排出的气/液体通过气液分离装置14进行收集储存再利用；
[0044]6)在预制空心粧I粧端达到设计标高后，重复步骤4中冲洗和排气工作，直到气体释放趋于稳定，土体密实度达到预定要求为止，排出的气/液体通过气液分离装置14进行收集储存再利用，此时根据实际情况选择关闭排气/液阀13门，预制空心粧I内的高压注水/浆管7与注浆机连通，对排气装置进行封闭，或者保持排气/液阀13开启的状态，排出的气/液体通过气液分离装置14进行收集储存再利用。
[0045]本发明的方法施工操作方便简单，在排气装置进入含气土层后，判定含气土层气压和土层状态，通过控制排气的措施，从而防止含气土层扰动后导致的地基失稳、粧架坍塌和预制粧施工失效，在预制空心粧施工过程中有序排气，可保证预制空心粧施工的可靠性和安全性，而预制空心粧施工完成后控制排气，增加粧端土体的密实度，提高粧端持力层土体强度，减少施工后变形，对逐渐聚集浅层气进行采集再利用。
[0046]本发明的一种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置及其施工方法，作用机理符合含气土层粧基施工的灾变规律，设计中充分考虑了含气土的工程特性，布置形式简单，布置灵活，施工操作简便，适用于各种含气土层的预制粧施工，可防止含气土层中气体喷发引起的工程灾害，降低人员和财产损失，可增强含气土层范围内粧端和粧侧土体承载能力，降低施工后粧基的沉降变形。
[0047]以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置，包括预制空心粧(I)，其特征在于:所述的预制空心粧(I)底部设置有由钢或混凝土制成的闭口粧尖(4)，所述的闭口粧尖(4)前端设置有排气装置;所述的排气装置包括下端密封的排气管道(5)和设于排气管道(5)内的排气/液管(6)、高压注水/浆管(7)，所述的排气管道(5)内设有分隔板(51)，位于分隔板(51)上方的排气管道(5)穿过闭口粧尖(4)伸入预制空心粧(I)内，位于分隔板(51)下方的排气管道(5)管壁上设置多个滤孔(52);所述的高压注水/浆管(7)上端连接止回阀(9)后与注水机或注浆机连通，高压注水/浆管(7)下端穿过分隔板(51)伸至排气管道(5)底部；所述排气/液管(6)上端连接流量表(11)和压力控制阀(12)后与排气/液阀(13)相连，排气/液管(6)下端伸至排气管道(5)底部。2.根据权利要求1所述的一种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置，其特征在于:位于所述的分隔板(51)下方的高压注水/浆管(7)管壁上开设有多个注水/浆孔(71);位于所述的分隔板(51)下方的排气/液管(6)管壁上开设有多个进气/液孔(61)。3.根据权利要求2所述的一种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置，其特征在于:所述的多个注水/浆孔(71)三个一组被分为多组，间隔分布在高压注水/浆管(7)管壁不同的截面上，同一截面上的三个注水/浆孔(71)相互错开布置;所述的多个进气/液孔(61)四个一组被分为多组，间隔分布在排气/液管(6)管壁不同的截面上，同一截面上的四个进气/液孔(61)相对布置;所述的多个滤孔(52)五个一组被分为多组，间隔分布在排气管道(5)管壁不同的截面上，同一截面上的五个滤孔(52)相对布置。4.根据权利要求3所述的一种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置，其特征在于:所述的排气/液阀(13)的出口连接气液分离装置(14)。5.根据权利要求4所述的一种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置，其特征在于:所述的预制空心粧(I)为预制混凝土管粧或预制混凝土空心方粧或预制空心钢粧。6.根据权利要求5所述的一种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置，其特征在于:所述的预制空心粧(I)与闭口粧尖(4)采用焊接或胶接的方式连接。7.—种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置的施工方法，其步骤为: 1)闭口粧尖(4)前端设置有排气装置，排气装置中位于分隔板(51)上方的排气管道(5)穿过闭口粧尖(4)，排气装置中排气/液管(6)的下端穿过分隔板(51)伸至排气管道(5)底部，排气装置中高压注水/浆管(7)下端穿过分隔板(51)伸至排气管道(5)底部； 2)将排气装置内的排气/液管(6)上端和高压注水/浆管(7)上端分别通过弯管(8)与预制空心粧(I)内的排气/液管(6)和高压注水/浆管(7)连接，再将闭口粧尖(4)采用焊接或胶接的方式连接于预制空心粧(I)底部； 3)采用动力或静力压粧法，进行预制空心粧(I)施工； 4)在排气装置进入含气土层时，先将预制空心粧(I)内的高压注水/浆管(7)与注水机连通，并打开排气/液阀(13)，注入高压水的压力根据土层深度控制在2?lOMPa，此时高压水从高压注水/浆管(7)进入排气管道(5)内冲洗自滤孔(52)进入的杂质，使得杂质经排气/液管(6)排出，然后再通过控制流量表(11)和压力控制阀(12)使得自滤孔(52)进入的气体有序地从排气/液管(6)排出，当排气装置处体趋于密实后再继续压粧施工； 5)在预制空心粧(I)粧端进入含气土层后，边按照步骤4)进行冲洗和排气工作边进行压粧施工； 6)在预制空心粧(I)粧端达到设计标高后，重复步骤4)中冲洗和排气工作，直到气体释放趋于稳定，土体密实度达到预定要求为止，此时根据实际情况选择关闭排气/液阀(13)门，预制空心粧(I)内的高压注水/浆管(7)与注浆机连通，对排气装置进行封闭，或者保持排气/液阀(13)开启的状态。8.根据权利要求7所述的一种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置的施工方法，其特征在于:所述的步骤4)、步骤5)和步骤6)中排出的气/液体通过气液分离装置(14)进行收集储存再利用。9.根据权利要求7所述的一种用于含气土层中预制粧施工的可控排气装置的施工方法，其特征在于:所述的步骤2)中预制空心粧(I)需要接粧时，先将相邻两节预制空心粧(I)内的排气/液管(6)和高压注水/浆管(7)通过弯管(8)连接，再采取焊接或胶接的方式连接相邻的两预制空心粧(I)。
【专利摘要】本发明公开了一种用于含气土层中预制桩施工的可控排气装置及其施工方法，本发明的装置，包括预制空心桩，预制空心桩底部设置有闭口桩尖，闭口桩尖前端设置有排气装置，可防止含气土层中气体喷发引起的工程灾害，降低人员和财产损失，可增强含气土层范围内桩端和桩侧土体承载能力，降低施工后桩基的沉降变形，本发明装置的施工方法，施工操作方便简单。
【IPC分类】E02D31/00, E02D5/24
【公开号】CN105672252
【申请号】CN201610073239
【发明人】李雄威
【申请人】常州工学院
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月2日