过滤装置及用于软土地基处理的预制管桩的制作方法

本发明涉及软土处理装置技术领域，特别是涉及一种过滤装置及用于软土地基处理的预制管桩。

背景技术：

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的，具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低等特性的细粒土。天然的软土地基力学特性较差，通常无法满足工程建设的需要。因此，在软土地基上修筑建筑物之前，首先需要对软土地基进行处理，常见的处理方法包括排水固结法和管桩刚性复合地基法两种。

进行排水处理时，通常要用到预制管桩，预制管桩因其自身强大、质量可控、施工简单等优点，在软土地基处理中得到了广泛应用。通常在预制管桩的桩体上设置过滤装置，以避免排水时带入泥沙。然而，传统的过滤装置存在装拆不便的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种过滤装置及用于软土地基处理的预制管桩；该过滤装置设有第一螺接部，能够通过螺接配合的方式装配到桩本体上，装拆方便；该用于软土地基处理的预制管桩包括前述的过滤装置，过滤装置与桩本体拆装方便。

其技术方案如下：

一个实施例提供了一种过滤装置，包括：

安装筒，所述安装筒的外壁设有第一螺接部；

过滤组件，所述过滤组件设在所述安装筒内；及

固定组件，所述固定组件与所述安装筒连接，所述固定组件用于将所述过滤组件固定在所述安装筒内。

上述过滤装置，安装筒内设有第一螺接部，当安装到桩本体上时，通过螺接配合进行安装，装拆方便，将安装筒安装到桩本体上之后，排水时，水体通过过滤组件进行过滤，过滤后的水体进入到桩本体内，实现过滤，并配合桩本体进行排水。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述过滤组件包括土工布和过滤料材，所述过滤料材包覆在所述土工布的内部。

在其中一个实施例中，所述过滤组件还包括内筒，所述内筒的筒壁呈网状设置，所述内筒套设于所述安装筒内，且所述内筒的长度小于所述安装筒的长度；所述土工布和所述过滤料材设在所述内筒内。

在其中一个实施例中，所述内筒包括筒本体和盖体，所述筒本体的一端通过筒底封闭，且所述筒底呈网状设置，所述筒本体的另一端与所述盖体固定，所述盖体呈网状设置。

在其中一个实施例中，所述过滤料材包括多孔土木织物，所述内筒由金属材质制成。

在其中一个实施例中，所述安装筒的内壁设有第二螺接部和第三螺接部，所述第二螺接部和所述第三螺接部分别位于所述安装筒的相对两端；

所述固定组件包括第一螺母和第二螺母，所述第一螺母的外环设有第四螺接部，所述第二螺母的外环设有第五螺接部，所述第四螺接部与所述第二螺接部对应设置，以使所述第一螺母螺接于所述安装筒的一侧，所述第五螺接部与所述第三螺接部螺接，以使所述第二螺母螺接于所述安装筒的另一侧，且所述第一螺母和所述第二螺母将所述过滤组件抵压于所述安装筒内；

所述第一螺母还设有第一通孔，所述第一通孔沿所述第一螺母的轴向开设；所述第二螺母还设有第二通孔，所述第二通孔沿所述第二螺母的轴向开设。

在其中一个实施例中，所述第一通孔为多边形通孔；所述第二通孔为多边形通孔。

另一个实施例提供了一种用于软土地基处理的预制管桩，包括：

桩本体，所述桩本体具有第一管腔，所述第一管腔沿所述桩本体的长度方向设置，所述桩本体的侧壁开设有过水通孔，所述过水通孔开设有至少两个并呈间隔开设，所述过水通孔为螺纹孔，所述桩本体的底端还设有桩头；及

如上述任一个技术方案所述的过滤装置，所述过滤装置设有至少两个并与所述过水通孔一一对应，所述安装筒的第一螺接部通过所述过水通孔与所述桩本体螺接配合。

上述用于软土地基处理的预制管桩，桩本体上设有过水通孔，过滤装置通过过水通孔螺接在桩本体上，从而进行过滤和排水，装拆方便。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述安装筒的长度与所述过水通孔的长度相等；或所述安装筒的长度小于所述过水通孔的长度。

在其中一个实施例中，所述过水通孔设有多个，所述过水通孔沿所述桩本体的长度方向盘旋延伸设置；

所述过水通孔与所述桩本体的上端之间的最小距离大于第一预设距离。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此外，附图并不是以1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

图1为一个实施例中过滤装置的整体结构截面图；

图2为图1实施例中第一螺母的整体结构正视图；

图3为图2实施例中第一螺母的整体结构侧视图；

图4为一个实施例中采用图1实施例中过滤装置制成的预制管桩的整体结构示意图。

附图标注说明：

10、过滤装置；100、安装筒；200、过滤组件；210、土工布；220、过滤料材；230、内筒；300、固定组件；310、第一螺母；311、第一通孔；320、第二螺母；410、桩本体；411、过水通孔；412、第一管腔；420、桩头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在软土地基处理的过程中，通常需要用到预制管桩进行排水，在预制管桩上开孔，然后将预制管桩的桩本体410压入软土地基中，之后通过加压或真空等方式进行排水处理。为避免水体将泥沙等带入预制管桩内，通常会设置过滤装置10。然而，传统的过滤装置10与桩本体410之间配合麻烦，且通常是在桩本体410的内侧设置滤网等方式，导致装拆麻烦。为此，需要提供一种与桩本体410装拆方便的过滤装置10。

请参照图1，一个实施例提供了一种过滤装置10，包括安装筒100、过滤组件200和固定组件300。其中：

安装筒100用于与桩本体410的过水通孔411配合，以将整个过滤装置10安装到桩本体410上，而过滤组件200则安装在安装筒100内，以对通过是泥水进行过滤。

过滤组件200用于对排入安装筒100内的水进行过滤，以避免泥沙等杂物进入到桩本体410的第一管腔412内。

固定组件300用于固定过滤组件200，以将过滤组件200固定在安装筒100的内部。

当然，需要说明的是：

固定组件300在将过滤组件200安装到安装筒100之后，固定组件300并未阻挡水体通过过滤组件200进入到桩本体410的第一管腔412内，不再赘述。

在一个实施例中，所述安装筒100的外壁设有第一螺接部。

可选地，安装筒100的截面形状为圆形，也即：安装筒100为圆形筒体结构。

安装筒100的外壁设有第一螺接部，第一螺接部为螺纹结构，螺纹结构沿安装筒100的长度方向盘旋设置，以与桩本体410的过水通孔411进行螺纹连接。

可选地，第一螺接部从安装筒100的一端延伸到安装筒100的另一端，也即，安装筒100的外壁全部布置第一螺接部。

在一个实施例中，请参照图1，所述过滤组件200设在所述安装筒100内。

安装筒100使得整个过滤装置10安装在桩本体410上，而过滤组件200使得水体在经过过水通孔411的时候进行过滤。

可选地，过滤组件200可以选用多孔土木织物等具有过滤功能的料材，不再赘述。

在一个实施例中，请参照图1，所述固定组件300与所述安装筒100连接，所述固定组件300用于将所述过滤组件200固定在所述安装筒100内。

该过滤装置10，安装筒100内设有第一螺接部，当安装到桩本体410上时，通过螺接配合进行安装，装拆方便，将安装筒100安装到桩本体410上之后，排水时，水体通过过滤组件200进行过滤，过滤后的水体进入到桩本体410内，实现过滤，并配合桩本体410进行排水。

在一个实施例中，请参照图1，所述过滤组件200包括土工布210和过滤料材220，所述过滤料材220包覆在所述土工布210的内部。

如图1所示的实施例中，过滤组件200包括土工布210和过滤料材220，土工布210包在过滤料材220的外部，起到对过滤料材220的包覆作用，避免过滤料材220太过散乱。

土工布210可以是透水土工布210，土工布210又称土工织物，是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料。

过滤料材220可以是具备过滤功能的料材，如土木织物等，以起到对水体的过滤作用。

在一个实施例中，请参照图1，所述过滤组件200还包括内筒230，所述内筒230的筒壁呈网状设置，所述内筒230套设于所述安装筒100内，且所述内筒230的长度小于所述安装筒100的长度。

如图1所示的实施例中，过滤组件200还包括套设在安装筒100内的内筒230，内筒230的半径略小于安装筒100的内径，以使内筒230恰好安装在安装筒100内，内筒230的长度小于安装筒100的长度，以预留固定组件300进行安装和固定的空间。

在一个实施例中，请参照图1，所述土工布210和所述过滤料材220设在所述内筒230内。

如图1所示的实施例中，安装筒100呈圆筒结构设置，内筒230的截面可以是圆形，也可以是半圆形，也即：内筒230可以是圆筒结构，也可以是半圆筒结构设置。内筒230的内壁铺设有土工布210，土工布210内包覆有过滤料材220，不再赘述。

可以理解是：

由于土工布210具有柔性特性，因此，当内筒230填充满过滤料材220时，土工布210的形状大致与内筒230的形状类似，相当于土工布210铺设在内筒230的内壁，不再赘述。

在一个实施例中，所述内筒230包括筒本体和盖体，所述筒本体的一端通过筒底封闭，且所述筒底呈网状设置，所述筒本体的另一端与所述盖体固定，所述盖体呈网状设置。

可以理解的是：

内筒230在制造的时候，筒本体为网状筒体结构，而筒本体的一端同样设有网状的筒底进行封底，而筒本体的另一端则有盖体进行封闭，盖体同样为网状结构，以使筒本体的进口端和出口端均能够过水，实现过水并由内部的过滤料材220过滤的作用。

在一个实施例中，所述过滤料材220包括多孔土木织物，所述内筒230由金属材质制成。

内筒230、土工布210和过滤料材220三者的组合，不仅提高了过滤效果，而且也提高了整个过滤装置10的耐久性。

在一个实施例中，所述安装筒100的内壁设有第二螺接部和第三螺接部，所述第二螺接部和所述第三螺接部分别位于所述安装筒100的相对两端。

在一个实施例中，请参照图1和图2，所述固定组件300包括第一螺母310和第二螺母320，所述第一螺母310的外环设有第四螺接部，所述第二螺母320的外环设有第五螺接部，所述第四螺接部与所述第二螺接部对应设置，以使所述第一螺母310螺接于所述安装筒100的一侧，所述第五螺接部与所述第三螺接部螺接，以使所述第二螺母320螺接于所述安装筒100的另一侧，且所述第一螺母310和所述第二螺母320将所述过滤组件200抵压于所述安装筒100内。

如图1所示的实施例中，安装筒100的内壁左侧设有第二螺接部，第一螺母310的外环设有第四螺接部，第四螺接部与第二螺接部对应设置，以使第一螺母310能够螺接在安装筒100的左侧内壁。

如图1所示的实施例中，安装筒100的内壁右侧设有第三螺接部，第二螺母320的外环设有第五螺接部，第五螺接部与第三螺接部对应设置，以使第二螺母320能够螺接在安装筒100的右侧内壁。

如此设置，在图1所示的视角下，在第一螺母310与安装筒100进行螺接，以及第二螺母320与安装筒100进行螺接的过程中，第一螺母310朝右侧移动，第二螺母320朝左侧移动，从而将过滤组件200固定在安装筒100内。

具体地，第一螺母310和第二螺母320逐渐收拢的过程中，第一螺母310的右侧抵压内筒230的左侧，第二螺母320的左侧抵压内筒230的右侧，从而将内筒230紧紧抵压在安装筒100内，实现将过滤组件200固定在安装筒100内的功能。

需要说明的是：

在具体设置的实施，为加工方便，安装筒100的内壁的第二螺接部和第三螺接部可以是沿安装筒100的一侧延伸到另一侧的同一套螺纹，也即，第二螺接部和第三螺接部为沿安装筒100的全场在内壁设置的螺纹结构，为同一段螺纹，而非第二螺接部和第三螺接部为独立螺纹，不再赘述。

传统的螺母一般为实心结构，也即，螺母的中心是实体的，而本申请中，由于需要第一螺母310和第二螺母320在将过滤组件200固定到安装筒100之后，还需要使水体能够流经过滤组件200进行过滤，因此，第一螺母310和第二螺母320应该预留有孔。具体地：

在一个实施例中，所述第一螺母310还设有第一通孔311，所述第一通孔311沿所述第一螺母310的轴向开设。

在一个实施例中，所述第二螺母320还设有第二通孔，所述第二通孔沿所述第二螺母320的轴向开设。

以第一螺母310为例，请参照图2和图3，第一螺母310的外环为圆形结构，以通过第四螺接部与安装筒100的第二螺接部螺接，而第一螺母310上还沿轴向开设有第二通孔，以实现过水的功能，不再赘述。

在一个实施例中，请参照图2，所述第一通孔311为多边形通孔。

为便于旋转第一螺母310，将第一通孔311设置为多边形通孔，以配合相应的工具进行转动。

可选地，如图2所示的实施例中，第一通孔311呈六边形结构设置，以配合六边扳手进行旋转扭动。

同理，在一个实施例中，所述第二通孔为多边形通孔。

请参照图4，另一个实施例提供了一种用于软土地基处理的预制管桩，该用于软土地基处理的预制管桩包括桩本体410和如前述任一个实施例所述的过滤装置10。具体地：

在一个实施例中，请参照图4，所述桩本体410具有第一管腔412，所述第一管腔412沿所述桩本体410的长度方向设置，所述桩本体410的侧壁开设有过水通孔411，所述过水通孔411开设有至少两个并呈间隔开设，所述过水通孔411为螺纹孔，所述桩本体410的底端还设有桩头420。

如图4所示的实施例中，桩本体410设有第一管腔412，过水通孔411开设在桩本体410的侧壁，且过水通孔411开设有至少两个，任意两个过水通孔411之间均呈间隔开设。

如图4所示的实施例中，桩本体410的底部还设有桩头420，桩头420呈锥形结构设置，桩头420便于桩本体410打入软土地基。

在一个实施例中，请参照图4，所述过滤装置10设有至少两个并与所述过水通孔411一一对应，所述安装筒100的第一螺接部通过所述过水通孔411与所述桩本体410螺接配合。

该用于软土地基处理的预制管桩，桩本体410上设有过水通孔411，过滤装置10通过过水通孔411螺接在桩本体410上，从而进行过滤和排水，装拆方便。

由于过水通孔411为螺纹结构，且与第一螺接部对应设置。因此，过滤装置10可以通过螺接的方式装配在桩本体410上，装拆极为便利。

在一个实施例中，请参照图4，所述安装筒100的长度与所述过水通孔411的长度相等。

在另一个实施例中，所述安装筒100的长度小于所述过水通孔411的长度。

如此设置，在过滤装置10安装到桩本体410上之后，过滤装置10整体均位于过水通孔411的内部，而未凸出在桩本体410的外侧，从而起到保护过滤装置10的作用，保证正常的排水及过滤作用。

在一个实施例中，如图1所示的实施例并结合图4所示的实施例，第一螺母310的宽度、第二螺母320的宽度以及内筒230的长度之和不大于安装筒100的长度。

如此设置，当第一螺母310和第二螺母320将内筒230固定在安装筒100内之后，第一螺母310和第二螺母320均未凸出安装筒100的外侧，而安装筒100的左右两端又均为凸出桩本体410的外侧，因而在实际使用的时候，面对复杂的地下环境，大大降低了过滤装置10受损的几率。

在一个实施例中，请参照图4，所述过水通孔411设有多个，所述过水通孔411沿所述桩本体410的长度方向盘旋延伸设置。

如图4所示的实施例中，过水通孔411设有六个，六个过水通孔411并非左右水平的设在同一个高度，而是设在不同的高度，且在纵向的方向上，并非在同一个纵向直线上，而是在不同的纵向方向。

因此，作为优选的实施方式，过水通孔411可以沿桩本体410的长度方向呈盘旋环绕设置，以使桩本体410的外周各个方位均对应设有过水通孔411，以使桩本体410外周不同方位的软土地基均能够顺利进行排水，提高排水效率和排水效果，避免部分区域排水不完全。

在一个实施例中，过水通孔411的直径为15mm-50mm。

可以理解的是：

过水通孔411一方面可以作为泥水通过的通道，另一方面，也可以作为进行软土地基处理时的高压气体输气通道，这里不再赘述。

在一个实施例中，请参照图4，所述过水通孔411与所述桩本体410的上端之间的最小距离大于第一预设距离。

如图4所示的实施例中，过水通孔411设有多个，最上侧的那个过水通孔411并未与桩本体410的上端对应，而是在桩本体410的上端靠下一段距离，也就是说，过水通孔411的设置位置应该至少在桩本体410打入软土地基之后的软土中，以使每个过水通孔411均发挥排水的作用。

需要说明的是：

第一预设距离的具体数值，根据桩本体410的具体规格和打入软土地基的深度确定，或根据经验进行确定，这里不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。