一种y形立体排水板劲芯散体材料复合桩的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩，其特征在于散体材料桩的中心设置Y形立体板，立体排水板芯体呈Y形，即排水板侧壁两两呈120°夹角，其外设置排水板外包滤膜，在每个Y形立体排水板侧壁中点处均匀对称设置柔性加筋条，施工时将Y形立体排水板与沉管与钢板桩尖连接，然后将钢沉管压入地基，当沉管达到设计深度后，拉紧Y形立体排水板，向钢沉管内注入散体材料，振动拔管，形成桩身。本实用新型有效扩大了排水板的排水范围，克服了普通排水板施工时的回带问题，同时通过外包散体材料有效防治了排水板的淤堵，与传统散体材料桩比具有更好的排水效果，具有较好的技术经济效益。
【专利说明】一种Y形立体排水板劲芯散体材料复合粧
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种复合桩，特别涉及一种Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩。属于地基处理领域，适用于软土地基处理工程。
【背景技术】
[0002]我国幅员辽阔，地质条件复杂且各地差别较大，软弱地基类别多、分布广，在大连、天津、江苏、浙江、广东等地分布着大量的高含水率、高压缩性、低承载力的软弱土。如何有效提高深厚软土地基的承载能力、控制土体变形，一直是岩土工程中需着重解决的难题之一。目前，对软土地基的处理措施主要有两类，一类为排水固结法，另一类为复合地基法。
[0003]散体材料桩和塑料排水板是在软土地基处理中常用的方法。在软土地基中设置竖向塑料排水板，水平方向设置排水通道，然后在地面分级堆载预压，将土体中的孔隙水排出，从而使地基发生沉降，地基土逐渐固结，达到提高地基承载力和稳定性的目的。塑料排水板的内部为聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔道板带，外包土工织物滤套，具有隔离土颗粒和渗透功能，塑料排水板断面小，对地基扰动小，施工效率高。然而传统的排水板存在排水范围太小，需要密集打设排水板否则排水效果难以满足要求，造成施工工期和施工成本增加，同时施工过程中容易产生排水板回带，排水板於堵等问题，大大影响了排水效果。
[0004]排水板的回带是排水板施工中最常见也的施工问题，造成回带的原因有如下几点:(1)淤泥挤入管内。塑料排水板在插设过程中，由于承压淤泥具有极强的流动性，受桩靴与插管的密封程度影响，淤泥极易挤入管内，造成排水板黏在插管内壁，导致插管上提时，排水板自重及土体摩擦力远小于插管上提时对排水板的摩阻力，从而导致回带现象产生；(2)被土体夹住。插管上提后，桩位成孔，排水板无法被土体夹住，当管桩上提到较为软塑土层时，周围土体可能夹住排水板底端；(3)摩擦力。塑料排水板在插设至设计深度后，由于排水板自重、桩靴的重力及土体摩擦力小于插管上提时对排水板的摩擦力，导致桩靴弹不开，从而导致整根回带的现象。
[0005]而采用散体材料桩的方式来对软土地基进行处理，是依靠碎石置换软土，并形成较周围软土强度较高的桩体来提高承载力和减小沉降的，而且散体材料桩主要材料为碎石，材料易采购，可就地取材，因此材料的成本较低，而且基础的稳定时间短，工后沉降量少。同时由于散体材料桩桩身之间存在较大的孔隙，可以在固结排水阶段作为排水通道。
[0006]然而散体材料桩的排水效果没有排水板好，而且容易产生於堵现象，同时由于随着散体材料桩加固深度的加深，桩身质量就随着下降，排水的效果受到较大的影响，固其排水的范围有限。
[0007]综上所述现有的排水板的结构存在排水范围不大，需要大面积密集打设排水板造成成本较高的问题，同时传统的排水板施工工艺容易造成排水板的回带和於堵问题，严重影响了排水板结构的排水效果。而散体材料桩也存在着排水效果较差的缺点；鉴于此，为实现扩大地基排水范围、防止排水路径的於堵的目的，目前亟需实用新型一种排水效果好、施工方便、能有效克服立体排水板回带问题和排水板於堵的排水结构。实用新型内容
[0008]本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种有效扩大排水板的排水范围，克服普通排水板施工时的回带问题，同时通过外包散体材料有效防治排水板的淤堵，与传统散体材料桩比具有更好的Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩。
[0009]这种Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩，包括Y形立体排水板、桩身和十字桩尖；所述的散体材料桩身内设置Y形立体排水板，Y形立体排水板的立体排水板芯体横截面呈Y形，即排水板侧板两两呈120°夹角，其外设置排水板外包滤膜，在Y形立体排水板侧壁设置有柔性加筋条，施工时Y形立体排水板顺着钢沉管内壁设置的导向槽插入钢沉管内，所述十字桩尖上设有桩尖钢板，所述桩尖钢板上设置与Y形立体排水板连接的带孔竖向连接钢板，通过销钉将Y形立体排水板与桩尖钢板连接，施工时Y形立体排水板与钢沉管压入地基至设计标高后，拉紧Y形立体排水板，向钢沉管内注入散体材料，振动拔管，形成桩身。
[0010]作为优选:所述Y形立体排水板的每个侧壁两侧中点处都均匀对称设置柔性加筋条。
[0011]作为优选:所述桩尖钢板直径略大于Y形立体排水板外包圆直径。
[0012]作为优选:根据Y形立体排水的外形尺寸在桩尖钢板上相应设置组与Y形立体排水板连接的带孔竖向连接钢板，同时在Y形立体排水板底部侧壁开孔，设置销钉将Y形立体排水板与桩尖钢板连接。
[0013]作为优选:所述钢沉管内侧每120°设置一条导向槽，总共三道，其宽度略大于Y形立体排水板的侧壁壁厚。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015](I)采用Y形立体排水板结构，有效扩大了排水板的排水范围，取得更好的排水效果O
[0016](2)在Y形立体排水板侧壁均匀设置6根柔性加筋条，增大了排水板的强度。
[0017](3)将Y形立体排水板与钢板桩尖连接后通过钢沉管压入地基内，有效解决了传统排水板打设的回带问题。
[0018](4)采用Y形立体排水板与散体材料复合的结构，有效防治了排水板的淤堵。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型一种Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩的立体图；
[0020]图2是本实用新型Y形立体排水板与钢沉管、桩尖钢板连接整体示意图；
[0021]图3是本实用新型Y形立体排水板与桩尖钢板连接局部示意图；
[0022]图4是本实用新型Y形立体排水板俯视图；
[0023]图5是本实用新型Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩的施工流程图。
[0024]附图标记说明:Y形立体排水板1，立体排水板芯板2，排水板外包滤膜3，柔性加筋条4，
[0025]导向槽5，钢沉管6，桩尖钢板7，十字桩尖8，竖向连接钢板9，销钉10，桩身11。【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。虽然本实用新型将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本实用新型限制在所述实施例中。相反，本实用新型将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本实用新型的范围内的替换物、改进型和等同物。
[0027]本实用新型的实施参照图1至图5所示，Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩及施工方法，立体排水板芯体呈Y形，即排水板侧板两两呈120°夹角，其外设置排水板外包滤膜，同时；采用胶粘的方式在Y形立体排水板侧壁均匀对称设置6根柔性加筋条。
[0028]使用的钢沉管在其内壁每隔120°设置一个导向槽，宽度比Y形立体排水板侧壁厚度略宽一些，同时具有一定深度，便于Y形立体排水板顺着钢沉管内壁设置导向槽插入。
[0029]桩尖钢板上设置了竖向带孔连接钢板，利用销钉将Y形立体排水板固定在钢板桩尖上。
[0030]施工时Y形立体排水板顺着钢沉管内壁设置导向槽插入，桩尖钢板上设置与Y形立体排水板连接的带孔竖向连接钢板，通过销钉将Y形立体排水板与下部带十字桩尖的桩尖钢板连接，将Y形立体排水板与钢沉管压入地基至设计标高后，向钢沉管内注入散体材料，由于钢沉管被Y形立体排水板分隔成三个空腔，固向钢沉管内注入散体材料时向三个空腔要等量等速灌入散体材料，同时还要拉紧Y形排水板,之后振动拔管,形成桩身。
[0031 ] Y形立体排水板与散体材料复合排水结构包括Y形立体排水板I，立体排水板芯板2，排水板外包滤膜3，柔性加筋条4，导向槽5，钢沉管6，桩尖钢板7，十字桩尖8，竖向连接钢板9，销钉10，桩身11。
[0032]Y形立体排水板3的厚度为30mm，由内向外包括立体排水板芯体2和外包在排水芯板外的排水板外包滤膜3 ;排水芯板由聚丙烯和聚乙烯混合掺配制成，截面做成Y形，Y形外接圆的直径为400mm。
[0033]排水板外包滤膜3是纯涤纶纤维热轧滤膜，厚度4.5mm,滤膜干态纵向抗拉强度彡40N/cm，滤膜湿态纵向抗拉强度彡45N/cm，滤膜渗透系数彡4X lOlm/s，滤膜等效孔径< 90 μ m0
[0034]在Y形立体排水板I的侧壁对称均匀设置的柔性加筋条为长为300mm，宽为20mm的长条状，采用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成。断裂强度> 30KN/m,断裂伸长率彡3%。
[0035]钢沉管6采用的热轧无缝钢管，内径为450mm，刚沉管内部均匀设置3道导向槽5，宽度为50mm深度为30mm，钢板的强度等级均为Q235，板厚均为12mm。
[0036]桩尖钢板7采用热轧钢板，钢板的强度等级为Q235，直径为500mm，桩尖钢板7下部分为十字桩尖8，通过焊接将两者连接在一起。
[0037]根据图5所示，Y形立体排水板与散体材料复合排水结构的主要施工过程如下:
[0038]步骤一:采用胶粘的方式在Y形立体排水板I侧壁均匀设置6根柔性加筋条4，柔性加筋条为长为300mm,宽为20mm ；Y形立体排水板I侧壁的厚度为30mm,宽度为400mm,排水板外包滤膜2的厚度为4mm ；Y形立体排水板I外接圆的直径为400mm ；
[0039]步骤二:Y形立体排水板I顺着钢沉管6内壁设置导向槽5插入钢沉管，通过直径为20mm的销钉10将Y形立体排水板I与带孔竖向连接钢板9连接，从而与直径为500mm桩尖钢板7连接，桩尖钢板7下部分为十字桩尖8，通过焊接将两者连接在一起；
[0040]步骤三:施工场地清理平整后，测量放线，将钢沉管6和桩尖钢板7在指定位置就位，保证起重设备平稳、导向架与地面垂直偏角不大于1.5%，中心与设计桩位偏差不大于50mm ；
[0041]步骤四:采用振动法将刚沉管6连带Y形立体排水板I竖直、均匀打至设计位置，下压速率为0.5?1.4m/min,并且每下沉Im,留振Imin,；
[0042]步骤五:至设计标高后，拉紧Y形立体排水板1，向钢沉管6内部灌入散体材料，振动上提拔管，上拔速率为0.5?1.4m/min,并且每拔lm，留振lmin，根据需要补加散体材料，最终形成桩身11。
【权利要求】
1.一种Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩，其特征在于:包括Y形立体排水板(I)、桩身(11)和十字桩尖(8);所述的散体材料桩身(11)内设置Y形立体排水板(1)，Y形立体排水板⑴的立体排水板芯体⑵横截面呈Y形，即排水板侧板两两呈120°夹角，其外设置排水板外包滤膜(3)，在Y形立体排水板(I)侧壁设置有柔性加筋条(4)，施工时Y形立体排水板(I)顺着钢沉管￠)内壁设置的导向槽(5)插入钢沉管￠)内，所述十字桩尖(8)上设有桩尖钢板(7)，所述桩尖钢板(7)上设置与Y形立体排水板(I)连接的带孔竖向连接钢板(9)，通过销钉(10)将Y形立体排水板(I)与桩尖钢板(7)连接，施工时Y形立体排水板⑴与钢沉管(6)压入地基至设计标高后，拉紧Y形立体排水板(I)，向钢沉管(6)内注入散体材料，振动拔管，形成桩身(11)。
2.根据权利要求1所述的Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩，其特征在于:所述Y形立体排水板(3)的每个侧壁两侧中点处都均匀对称设置柔性加筋条(4)。
3.根据权利要求1所述的Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩，其特征在于:所述桩尖钢板(7)直径略大于Y形立体排水板(3)外包圆直径。
4.根据权利要求1所述的Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩,其特征在于:根据Y形立体排水的外形尺寸在桩尖钢板(7)上相应设置(3)组与Y形立体排水板(I)连接的带孔竖向连接钢板(9)，同时在Y形立体排水板(I)底部侧壁开孔，设置销钉(10)将Y形立体排水板(I)与桩尖钢板(7)连接。
5.根据权利要求1所述的Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩，其特征在于:所述钢沉管￠)内侧每120°设置一条导向槽(5)，总共三道，其宽度略大于Y形立体排水板(I)的侧壁壁厚。
【文档编号】E02D3/08GK204098014SQ201420499505
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】陈成勇, 王忠东, 张付清, 王剑, 路其辉 申请人:德州市公路工程总公司