入方式不同。在本实施例中，可以在钢管粧(I)插入土体前，将混凝土栗管(23)与钢管粧(I)相对固定。混凝土栗管(23)与钢管粧(I)的设置方式可取以下几种方式之一。第一种设置方式可以是这样的，将混凝土栗管(23)与取土管(17)牢固焊接，并将混凝土栗管(23)置于取土管(17)的中心位置，通过径向加劲板(28)将混凝土栗管(23)与取土管
(17)牢固焊接。径向加劲板(28)可沿粧长连续设置，也可以沿粧长方向分段设置，如图11、12与图24所示。采用与第一个实施例相同的方法在钢管粧(I)插入土体施工的同时将取土管(17)及混凝土栗管(23)置入土体中。第二种设置方式可以是这样的，将混凝土栗管
(23)直接牢固连接于钢管粧(I)的侧壁上。可以放在钢管粧(I)的外侧，如图19、图20、图21、图22所示:也可以放在钢管粧(I)的内侧，如图13、图14所示。若混凝土栗管(23)设置于钢管粧(I)的外侧，可在钢管粧(I)的底部位置开口，使得混凝土栗管(23)与钢管粧(I)底部相通，如图22所示。将混凝土栗管(23)设置于钢管粧(I)外侧的主要目的是有利于钢管粧(I)内钢筋笼(18)的放置，可以设置一根或多根混凝土栗管(23)。第三种设置方式可以将混凝土栗管(23)通过径向加劲板(28)与钢管粧(I)牢固连接，如图23所示。在混凝土栗管(23)的底部可设置单向阀，在钢管粧(I)插入时，单向阀关闭，阻止土体进入混凝土栗管(23)。在达到插入深度后，单向阀可以在混凝土栗管(23)内混凝土压力的作用下打开。也可以采用如图21?图24所示的方法阻止混凝土栗管(23)在插入的过程土体塞入，即在混凝土栗管(23)内置放管状止土塞(26)或袋状止土塞(25)，如采用袋状止土塞
(25)，则在混凝土栗管(23)插入土体时将袋状止土塞(25)充满气体或液体封堵混凝土栗管(23)内的孔隙，在灌注混凝土前将袋状止土塞(25)取出即可；若采用管状止土塞(26)，则可在混凝土栗管(23)插入土体后且混凝土灌注前，将管状止土塞(26)取出即可。此后，可将混凝土栗(24)与混凝土栗管(23)连接，如图12所示。在混凝土栗(24)所提供的栗送压力作用下，混凝土通过混凝土栗管(23)从钢管粧(I)的底部灌入钢管粧(I)，并将钢管粧内土体(2)向上逐步挤出。在清出钢管粧内土体(2)的同时，向钢管粧(I)内灌注混凝土(19)，如图15所示。如采用钢筋混凝土粧身，可在混凝土灌注完成后以振动的方式将钢筋笼(18)插入混凝土(19)，如图16所示。在图16中，将钢筋笼(18)的底部绑扎成锥形，将导入管(33)置入钢筋笼(18)的底部，通过振动锤(14)振动导入管(33)即可将钢筋笼
(18)插入混凝土(19)内。导入管(33)可采用钢管制作。在粧身材料灌注完成后，采用类似于第一个实施例的方法将钢管粧(I)拔出再利用，如图17所示。与第一个实施例的区别仅在于钢管粧(I)内为未凝结的粧身材料而不是土体。在钢管粧(I)拔出后，灌入钢管粧(I)内的粧身材料在挤压、凝固后即形成如图18所示的钢管护壁灌注挤压粧(22)，为本发明的第三种孔压反力拔粧施工方法的施工主要目的。因在钢管粧(I)拔出过程中，钢管粧
(I)内的粧身材料受到持续挤压并提供拔粧动力，护壁的钢管粧(I)易于拔出，且拔出过程中土体不会涌入钢管粧(I)保护的空间，成粧质量高。且在拔粧过程中，粧身材料通过对粧底与粧侧土体的挤压可提高土体对挤压粧的支承力，同时这种挤压是小变形的、可控的，因此对周边环境影响小，属于非挤土粧。特别是对粧底、粧侧土的挤压力是通过挤压粧的粧身材料传递的，因此是均匀的、全表面的。钢管粧(I)拔出的同时，可将未凝固的混凝土向粧底、粧侧土体压密注入，大幅度提高了挤压粧的承载力。
[0109]作为本发明的第五个实施例，主要结合图25?图29，介绍一种挤土沉管灌注法，该方法为本发明的第三种孔压反力钢管粧拔出施工方法的一种实施方法。本实施例与第三个实施例相似，主要区别是在步骤b)中，在钢管粧(I)沉入土体前，在钢管粧(I)底部安装粧尖(27)阻止土体在钢管粧(I)插入土体过程中进入钢管粧(I)内部，如图25所示，粧尖
(27)与钢管粧(I)可在拔粧过程中脱离。当然，钢管粧(I)的施工方式可以是静压、锤击或振动插入。在钢管粧(I)沉粧完成后，向钢管粧(I)内置入粧身材料。如为钢筋混凝土粧，可先向钢管粧(I)内置入钢筋笼(18)，如图26所示；然后向钢管粧(I)内灌注混凝土
(19)，如图27所示。可直接将混凝土栗送至钢管粧(I)内。然后采用与本发明的第三个实施例相似的方法将钢管粧(I)拔出，粧尖(27)留于土体中，如图28所示。钢管粧(I)拔出后可形成如图29所示的钢管护壁灌注挤压粧(22)。
[0110]作为本发明的第六个实施例，主要结合图30?图33介绍采用不同横截面的钢管粧(I)在拔粧施工完成后在土体中施工的不同截面形状的钢管护壁灌注挤压粧。在本实施例中，可通过设置钢管粧(I)的截面形状，如长方形、三角形、空心工字形等措施完成异形截面的钢管护壁灌注挤压粧，如图30?图32所示。在本实施例中，钢管粧(I)可以是由内管与外管组成的双筒钢管粧，且内管与外管之间保持一定距离，在钢管粧(I)打入土体并清出内管与外管之间的土体后，在内管与外管之间填筑混凝土等粧身材料，钢管粧(I)的内管与外管拔出后，可在土体中形成空心管粧，如图33所示。在这一情况下，流体储存腔(9)可以是由钢管粧⑴的内管与外管、密封粧塞(3)、钢管粧⑴的内管、外管之间的粧身材料或土体围合而成。
[0111]作为本发明的第七个实施例，主要结合图34?图37，进一步介绍本发明的第三种孔压反力钢管粧拔粧方法的一种实施方法，该实施方法与第三个实施例相似，与第三个实施例的不同点在于在步骤b)中，在钢管粧内土体(2)清出后，向钢管粧(I)内回填的不是混凝土或其它粧身材料，而是降水管井材料。降水管井材料包括降水井管(34)、安装于降水井管上的滤网与位于降水井管(34)与钢管粧(I)侧壁之间的降水井填充料(35)三部分。可以在钢管粧(I)内的土体清出完毕后，先在钢管粧(I)内放置安装有滤网的降水井管
(34)，如图34所示。然后在降水井管(34)与钢管粧(I)之间的空隙中填入降水井填充料
(35)，如图35所示。降水井填充料(35)可以是中粗砂、碎石、粘土、水泥土中的一种或几种组合。再采用与本发明第三个实施例相似的方法，利用第三种孔压反力钢管粧拔粧方法将钢管粧(I)拔出，如图36所示。在钢管粧(I)拔出过程中，可在降水井管(34)内充填水，以利于降水井管(34)内外压力平衡。钢管粧(I)拔出后，可在土体中形成如图37所示的钢管护壁降水管井。相比传统的降水井施工方法，本方法成井后无需洗井，施工质量可靠，降水井降水效果好，施工速度快，造价低。
[0112]本专利包括但不限于本领域内专业人士可替代使用的其他施工方法。
【主权项】
1.一种孔压反力钢管粧拔粧装置，其特征是包括密封粧塞(3)、钢管粧(I)、钢管粧内充填料、流体储存腔(9)、流体输送管道(12)、流体注入器(11)六部分，其中，密封粧塞(3)为与钢管粧(I)牢固连接且可封堵钢管粧(I)内空腔的结构，钢管粧(I)为位于岩土体中的中空的管状结构，流体储存腔(9)为由密封粧塞(3)、钢管粧(I)的侧壁、钢管粧内充填料围合而成的空间或放置于钢管粧(I)内可伸缩的囊状结构(29)，流体输送管道(12)为将气体或液体注入流体储存腔(9)的管状结构，流体注入器(11)为将流体加压后通过流体输送管道(12)注入流体储存腔(9)的器具，钢管粧内充填料为粧身材料、降水管井材料、土体中的一种或几种组合。2.根据权利要求1所述的拔粧装置，其特征是在钢管粧(I)的内侧或外侧安装混凝土栗管(23) ο3.根据权利要求1所述的拔粧装置，其特征是钢管粧(I)是由内管与外管组成的双筒钢管粧。4.一种钢管粧内土体清出装置，其特征是包括钢管粧(I)、混凝土栗管(23)、混凝土栗(24)三部分，其中，钢管粧(I)为沉入土体中的中空管状结构，混凝土栗管(23)为将未凝固的混凝土或砂浆等粧身材料输送至钢管粧(I)底部的管状结构，混凝土栗(24)为将未凝固的混凝土或砂浆等粧身材料加压使其流动进入混凝土栗管(23)的装置，混凝土栗管(23)与钢管粧(I)连接，混凝土栗(24)与混凝土栗管(23)连接。5.根据权利要求4所述的钢管粧内土体清出装置，其特征是上述的钢管粧(I)为包含内管与外管的双套管结构。6.根据权利要求4所述的钢管粧内土体清出装置，其特征是在上述的钢管粧(I)上安装振动锤(14)。7.根据权利要求4所述的钢管粧内土体清出装置，其特征是在上述的混凝土栗管(23)的底部安装可阻止土体进入的单向阀。8.根据权利要求4所述的钢管粧内土体清出装置，其特征是在上述的混凝土栗管(23)内安装管状止土塞(26)或袋状止土塞(25)。
【专利摘要】本实用新型涉及岩土工程领域中的基坑与桩基工程领域中的一种孔压反力钢管桩拔桩装置与清土装置，该拔桩方法利用钢管桩(1)的侧壁、密封桩塞(3)、钢管桩内土体(2)或桩身材料或管井材料等其它充填材料，在钢管桩(1)内围成流体储存腔(9)，通过向流体储存腔(9)内持续注入气体或液体，增加流体储存腔(9)内气体或液体的压强，并传递至密封桩塞(3)或钢管桩(1)上，从而产生拔桩力或作为拔桩力的一部分进行钢管桩(1)拔出施工，可用来完成钢管护壁灌注挤压桩施工，还可以用来完成钢管护壁降水管井施工，拔桩设备小，造价低，可解决拔桩带土对周边环境影响的难题。
【IPC分类】E02D9/02, E02D33/00, E02D15/04
【公开号】CN204898670
【申请号】CN201520615531
【发明人】张继红
【申请人】张继红
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月9日