排水桩 篇1：
预制混凝土排水桩
第一、技术领域
本实用新型属于建筑领域，尤其涉及一种排水桩。
第二、背景技术
在地基施工时，当预制桩打入地基土层中时，地基土层中的土体会向四周挤开，桩周土体结构遭到破坏，地基土层中的水压升高，形成超孔隙水压，如果施工地区为含水量大、渗水性差的地区，则很容易形成消退性超孔隙水压，这种超孔隙水压使挤土加剧，容易引起桩身的缩径，且使桩身侧阻力减小，影响承载强度，更严重的会引起土层隆起，使周围建筑物倾斜或倒塌。
现有的预制混凝土排水桩主要由预制透水混凝土管、预制钢筋混凝土桩芯和桩尖构成，这种预制混凝土排水桩的侧阻力较弱，打桩后的稳定性较差，且预制透水混凝土管设置在外层刚性不足，容易被土层挤压导致缩径。另外，这种预制混凝土排水桩仅通过预制透水混凝土管进行排水，排水效果并不理想。
第三、实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种预制混凝土排水桩，以解决背景技术中排水桩侧阻力较弱、排水效果不佳的问题。
为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供预制混凝土排水桩，包括呈阶梯状的预制钢筋混凝土管，所述预制钢筋混凝土管内设有预制透水混凝土管，所述预制透水混凝土管内设有排水通道;预制钢筋混凝土管上周向设有若干个透水单元，所述透水单元包括开在预制钢筋混凝土管上的竖孔，所述竖孔连通有若干个设在预制钢筋混凝土管上的横孔，且竖孔与预制透水混凝土管相接;竖孔内滑动连接有抵杆，所述横孔内滑动连接有吸水球，所述吸水球连接有弹性件，所述弹性件远离吸水球的一端连接在抵杆上。
本基础方案的原理在于：用工具将排水桩打入地下，此过程中吸水球在一定程度上能够阻碍土层进入横孔，防止横孔堵塞。孔隙水在吸水球的作用下被引入横孔中，孔隙水继续流动并进入到竖孔内，此时孔隙水与预制透水混凝土管接触，孔隙水经过预制透水混凝土管后汇聚到排水通道中流出。预制钢筋混凝土管和预制透水混凝土管在下移的过程中将土层往外挤，而位于竖孔下方的土层则进入竖孔内并推动抵杆向上移动，抵杆的上移带动弹性件和连接在弹性件上的吸水球滑出横孔并随抵杆向上移动，此过程中吸水球和弹簧的移动能够对横孔进行清理，防止大颗粒的杂质阻碍孔隙水的流动。当排水桩完全打入地下时，抵杆、弹性件和连接在弹性件上的吸水球一起被推出竖孔，以备下次使用。
本基础方案的有益效果在于：
1、本方案通过增大排水桩与土层的接触面积来增大排水桩的侧阻力，提高了排水桩的稳定性，且通过横孔、竖孔和预制透水混凝土管的配合使孔隙水顺利地排出，提升了排水桩的排水效果。
2、阶梯状的预制钢筋混凝土管增大了排水桩与土层的接触面积，进而增强了排水桩与土层的侧阻力，使得排水桩打入地下后稳定性更强。
3、竖孔既能够容纳抵杆、弹性件和吸水球滑动，又可以让土层进入竖孔内，减少排水桩的挤土，同时还进一步增大了排水桩与土层的接触面积，从而进一步增强了排水桩与土层的侧阻力，使得排水桩打入地下后稳定性更强。另外，竖孔除了能将孔隙水引导到与预制透水混凝土管接触外，还可直接将孔隙水排出，提高了孔隙水的排出效率，提升了排水桩的排水效果。
4、吸水球能够将孔隙水引入横孔中，且吸水球可在一定程度上能够阻碍土层进入横孔，防止横孔堵塞，提升了排水效果。
5、抵杆在土层的推动下带动吸水球和弹簧移动，吸水球和弹簧的移动能够对横孔进行清理，防止大颗粒的杂质阻碍孔隙水的流动，进一步提高了排水效果。
6、本方案合理利用钢筋混凝土强度比透水混凝土强度高和透水混凝土比钢筋混凝土透水性好的特点，将预制钢筋混凝土管设置在预制透水混凝土管的外层，并通过横孔和竖孔的配合让孔隙水能够与预制透水混凝土管接触，既增强了整个排水桩的强度，避免排水桩因土层的挤压而产生缩径开裂，又可以保证孔隙水可顺利排出。
方案二：此为基础方案的优选，所述预制钢筋混凝土管外侧设有导流槽，所述导流槽与横孔连通。导流槽可引导孔隙水流入横孔中，提高了孔隙水的排出效率，增强了排水桩的排水效果。
方案三：此为方案二的优选，所述导流槽呈螺旋状。螺旋状的导流槽一方面可最大限度地引导排水桩附近孔隙水的流向，另一方面也可以增大排水桩与土层的接触面积，进一步增大排水桩的侧阻力，使排水桩的稳定性更强。
方案四：此为方案三的优选，所述横孔倾斜设置。倾斜设置的横孔可让孔隙水更顺利地流到竖孔中，提高孔隙水的排出效率。
方案五：此为基础方案的优选，所述吸水球的直径与横孔的直径相同。与横孔直径相同的吸水球能够更好地阻碍土层进入横孔，防止横孔堵塞。
第四、附图说明
图1为本实用新型预制混凝土排水桩的实施例俯视图;
图2为本实用新型预制混凝土排水桩的侧视图;
图3为实施例中抵杆推出竖孔后的结构示意图。
第五、具体实施方式
下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：预制钢筋混凝土管1、预制透水混凝土管2、排水通道3、透水单元4、横孔5、竖孔6、吸水球7、弹簧8、抵杆9。
实施例基本如附图1和附图2所示：
预制混凝土排水桩，主要由预制钢筋混凝土管1、预制透水混凝土管2、排水通道3和4个透水单元4构成。预制钢筋混凝土管1呈阶梯状，预制透水混凝土管2固定在预制钢筋混凝土管1内，排水通道3位于预制透水混凝土管2的轴心处。
预制钢筋混凝土管1外侧设有导流槽，导流槽与横孔5连通，导流槽可引导孔隙水流入横孔5中，提高了孔隙水的排出效率，增强了排水桩的排水效果。导流槽呈螺旋状，螺旋状的导流槽一方面可最大限度地引导排水桩附近孔隙水的流向，另一方面也可以增大排水桩与土层的接触面积，进一步增大排水桩的侧阻力，使排水桩的稳定性更强。
透水单元4主要由竖孔6、抵杆9、若干个横孔5、若干个吸水球7和若干根弹簧8构成。竖孔6垂直开设在预制钢筋混凝土管1上，且竖孔6与预制透水混凝土管2相接;若干个横孔5开设在预制钢筋混凝土管1上，且若干个横孔5均与竖孔6相连通;横孔5倾斜设置，倾斜设置的横孔5可让孔隙水更顺利地流到竖孔6中，提高孔隙水的排出效率。抵杆9滑动连接在竖孔6内，每个横孔5内均防止有吸水球7，吸水球7的直径与横孔5的直径相同，与横孔5直径相同的吸水球7能够更好地阻碍土层进入横孔5，防止横孔5堵塞。每个吸水球7上均焊接有弹簧8，弹簧8远离吸水球7的一端焊接在抵杆9上。
实施时，用工具将排水桩打入地下，此过程中吸水球7在一定程度上能够阻碍土层进入横孔5，防止横孔5堵塞。孔隙水沿螺旋状的导流槽流到横孔5附近，在吸水球7的作用下被引入横孔5中，孔隙水继续流动并进入到竖孔6内，此时孔隙水与预制透水混凝土管2接触，孔隙水经过预制透水混凝土管2后汇聚到排水通道3中流出。预制钢筋混凝土管1和预制透水混凝土管2在下移的过程中将土层往外挤，而位于竖孔6下方的土层则进入竖孔6内并推动抵杆9向上移动，抵杆9的上移带动弹簧8和连接在弹簧8上的吸水球7滑出横孔5并随抵杆9向上移动，此过程中吸水球7和弹簧8的移动能够对横孔5进行清理，防止大颗粒的杂质阻碍孔隙水的流动，且横孔5倾斜设置，可让孔隙水更顺利地流入竖孔6中，提高孔隙水的排出效率。如附图3所示，当排水桩完全打入地下时，抵杆9、弹簧8和连接在弹簧8上的吸水球7一起被推出竖孔6，以备下次使用。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
排水桩 篇2：
加固软土地基用的排水桩的成型设备,以及排水桩的布置方法和结构
布置方法和结构
本发明涉及软土地基加固技术，本发明特别涉及形成排水桩用的砂桩成形袋，用于将袋打入地基中的袋导向管，以及下述的袋打入设备，该设备用于将袋打入导向管中，本发明还涉及排水桩和其布置方法。
软土地基加固一般采用竖向排水方法，比如柔性排水砂桩和/或排水纸板桩。普通的竖向排水方法的步骤为：将柱状导向管打入地基中，将砂袋或排水纸板插入导向管中，之后取出导向管。图1为普通的竖向排水方法用的柔性砂袋和导向管的透视图。如图1所示，普通的竖向排水方法是这样进行的，将柱状导向管10埋入地基中，之后将砂桩成形袋20插入导向管10中。上述袋20包括网状织物，该袋是这样形成的，将两层网状织物重叠，通过将两个端部连接，或以热熔方式将它们熔化并相互固定，从而使这两层的侧部形成沿纵向延伸的加强部31和32。向插入导向管10中的袋20中填充砂，之后在填充有砂的状态下将上述导向管10撤出以便形成排水桩。
但是，上述普通的砂桩成形袋具有下述问题，即其制造方法很复杂，制造成本较高。另外，普通的砂桩成形袋易于开裂或断开，其网格的纵横向间距会产生一定差别。此外，普通的砂桩袋还具有下述问题，即加强部31或32会产生弯折，从而细小的土体颗粒不能通过，这样会形成膜，从而使排水效果降低。还有，由于普通的柔性排水桩为圆柱状，排水桩的直径限于25cm的范围内，这样排水接触面积较小，从而使排水效力降低。
普通的导向管仅仅呈圆柱状，这样当将上述袋插入其内时，会使袋产生扭曲现象。另外，由于在形成排水纸板桩时排水纸板为薄板结构，这样会在其内形成较大的空间。因此，将导向管撤出会使地基产生过大的位移。
因此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种砂桩成形袋，该袋制作方法简单，制造成本较低。
本发明的另一目的在于提供一种砂桩成形袋，该袋包括其内部设置有导电部件的加强部。
本发明的再一目的在于提供一种棱柱形砂桩成形袋。
本发明的还一目的在于提供一种袋，该袋可同时设置有柔性排水砂桩和排水纸板桩。
本发明的另一目的在于提供一种袋导向件，在该袋导向件中袋不会产生扭曲。
本发明的再一目的在于提供一种排水桩，该排水桩包括砂和埋于上述砂中的加速排水用的加强部件。
本发明的还一目的在于提供一种加强部件的投入装置。
本发明的另一目的在于提供一种可防止在埋入地基中时产生弯曲的导向管。
本发明的再一目的在于提供一种其内部设置加强部件的箱。
本发明的还一目的在于提供一种其排水效果较高的排水桩结构，及其布置方法。
本发明的另一目的在于提供一种打桩设备，该打桩设备用于供给待打入导向管中的袋，以便形成多个呈矩形的排水桩。
为了实现上述本发明的目的，本发明的一个方面在于提供一种软土地基加固用的袋，其特征在于该袋通过注射成形法制成。
根据本发明的一个特征，软土地基加固用的排水桩包括埋入地基中的砂;以及至少一个，或多个埋入上述砂中的加速排水用的加强部件。
根据本发明的另一特征，加强部件的投入装置包括箱，该箱内部形成有接纳加速排水用的加强部件的中空部，上述箱的顶部和底部开设有预定尺寸的通孔;固定部件，其设置于上述箱的通孔的外部，上述加强部件的一端通过该固定部件固定。
根据本发明的又一特征，软土地基加固用的导向袋包括第1部件，该第1部件由具有预定长度的中空棱柱体形成;第2部件，该第2部件与上述袋的底端相连接，并且连于上述第1部件的中空内部，其具有与第1部件相同的角度，从而可上下移动。
根据本发明的再一特征，构成用于对加固地基用排水砂桩的导向管包括：主体，该主体为中空状，其具有预定长度;且具有至少一个，或多个设置于上述主体内部的加强部件。
根据本发明的还一特征，软土地基加固用的排水桩的特征在于上述排水桩结构呈矩形。
根据本发明的又一特征，软土地基加固用的排水桩的布置方法包括下述步骤：使下述的虚线构成正方形，该虚线与4个相邻的矩形排水桩中的每一个的中心线连接，使每个排水桩的纵向轴线在中心与相邻的排水桩的纵向轴线相垂直。
根据本发明的再一特征，形成排水桩用的打入设备包括：
沿纵向设置的导向管;与上述导向管相连接的打设部件;打设垫块，该打设垫块设置于上述打设部件的底端;固定于上述打设垫块上的正方形保持板;多个导向管，该导向管与上述保持板固定，并且按照上述布置方法布置;将上述导向管相互连接的加强连接板。
图1为用于说明竖向排水方法的现有技术柔性袋和导向管的透视图;
图2A～2C为本发明一个实施例的砂桩成形袋的说明图;
图3A～3F为本发明另一实施例的砂桩成形袋的平面图;
图4A和4B为本发明实施例的排水桩的透视图;
图5A和5B为重力块的透视图，该重力块用于在形成排水桩时将加速排水用的加强部件投入;
图6为本发明一个实施例的加速排水用的加强部件的投入装置的透视图;
图7为本发明一个实施例的导向管的透视图;
图8为本发明另一实施例的导向管的平面图;
图9A～9D分别为本发明其它实施例的导向管的平面图;
图10为用于实现本发明的排水桩布置方法的整体成形的多个导向管的平面图;
图11为用于说明本发明排水桩布置方法的示意图;
图12A为本发明的打入设备的前视图，图12B为沿图12A中I-I线的剖面图;
图13A为现有技术的柔性排水桩透视图，图13B为本发明的排水桩的透视图;
下面参照附图对本发明的优选实施例进行具体描述。
图2A～2C为本发明一个实施例的砂桩成形袋的说明图;
本发明的袋是采用借助一个金属注射模具成形法制成的。图2A表示砂桩成形袋材料50，该袋材料50以恒定间距设置有加强部51，该加强部51是通过上述的注射成形法形成的。图2B所示的砂桩成形袋60是这样形成的，即对至少包括一个加强部51的袋材料50进行切割，将切断的袋材料相互组合在一起。
图2C为本发明的另一实施例的砂桩成形袋中的加强部的剖面图。本实施例中的加强部51内部设置有导电部件53，该导电部件53用于采用电渗法时与电极连接。上述袋60中的每个加强部51中可设置一个导电部件，或一个加强部中可分别设置多个导电部件。
图3A～3F为本发明另一实施例的砂桩成形袋的平面图。可看出，尽管未给出透视图，但是本实施例的袋按照相同方式沿纵向延伸。
图3A和3C表示矩形袋，图3D和3F表示圆柱状袋。在这些实施例中，上述袋包括网状部71和多个加强部72。上述加强部72上可设置亚织物，之后对带有上述亚织物的加强部72成形，使之具有用于排水的弯曲部。因此，上述实施例的袋的优点在于可同时形成柔性排水砂桩和排水纸板桩。
另外，由于袋为矩形，其排水面积比与矩形袋具有相同的砂用量的圆柱状袋的相应排水面积高出30%，也就是说，在相同的面积条件下，与圆柱状袋相比较，上述矩形袋的周长多出30%。因此，尽管采用相同的砂用量，可使排水效果提高30%。
此外，现有技术柔性袋是在不对具有相同的形状和颜色的制品进行任何标记的情况下，连续生产的，之后对其按照使用时的所需长度进行测定，并切断。采用这种袋形成的排水桩的外露部具有相同形状和颜色。因此，为了确认地基中的排水桩是否已经设置于目标深度，应当对施工图，或记录进行检查，或采用其它设备对其进行测定。
因此，本发明的袋设置有辨认袋长度的标记。即，当生产上述袋时，在袋上标记各种颜色或数字。另一种方式是，制成具有辨认图案的加强部，将该加强部设置于袋上，这样非常有利于人们辨认其长度。于是，在施工后，通过对外露的排水桩上的标记进行辨认可判断上述施工是否进行到适合程度。因此，可防止不当施工，使施工方便，并对施工进行有效控制。
图4A和4B为本发明实施例的排水桩的透视图;本发明的排水桩至少包括一个或多个加强部件82，该加强部件用于在排水砂桩81的内部加速排水。可采用排水纸板或吸水性纤维作为加速排水用的加强部件82。因此，与现有技术的排水纸板桩或排水砂桩相比较，上述本发明的排水桩可高效地促进排水，长期保持恒定的操作状态。
图5A和5B为重力块的透视图，该重力块用于在形成排水桩时将加速排水用的加强部件投入。上述重力块采用刚性材料，比如混凝土制成，每个重力块上形成有一定数量的连接件84，上述数量与加速排水用的加强部件的数量相对应。上述连接件84与上述加速排水用的加强部件的底部连接。上述重力块的结构可根据导向管的形状而变化。图5A中的凸部86使加强部件放入时避免产生扭曲，该凸部86与位于导向管(图中未示出)内侧的导向槽相配合。
图6为本发明一个实施例的加速排水用加强部件的投入装置的透视图。该投入装置包括箱87，该箱的顶部和底部分别形成有通孔88和89，另外上述箱87上设置有门90，该门90可实现开闭，从而可供上述加强部件进出。固定部件91与加强部件82的一端连接。固定部件91设置于箱87的顶部通孔88的外侧，该固定部件91具有预定的尺寸，从而使其不能通过上述通孔，并在加强部件的顶端与砂投入口固定之后，填充砂而形成排水桩。该固定部件91不必限于任何特定的形状，以及图中给出的形式，只要能固定部件91与加强部件82的端部连接即可。如图5所示，加强部件82的中另一端与重力块92相连接，从而在没有任何其它的装置的情况下，可将上述加强部件82通过底部通孔89，快速地投入排水桩中的导向管内部。
图7为本发明一个实施例的导向管的透视图。
本发明的导向管是按照预定深度打入软土地基中的，该导向管包括呈多棱体形的第1部件95。上述导向管还设有第2部件96，该第2部件96与袋P的底部相连接，以便将袋P快速送入第1部件95的内部。上述第2部件96与第1部件95具有相同的角度。因此，当将第2部件96投入第1部件95内部时，可防止袋P产生扭曲和变形。
图8为本发明另一实施例的导向管的平面图。如图8所示，本实施例的导向管100中整体形成有至少1个，或多个加强部件101。该加强部件10I用于使排水纸板102弯曲，并将其送入导向管100内部，或防止导向管产生弯曲。最好上述排水纸板102在图中虚线所示的部分由易于弯曲的材料形成。如上所述，由于排水纸板102产生弯曲，并且通过加强部件101设置，这样与直线设置的场合相比较，可以以较小的横截面积将较宽的排水纸板设入。因此，可大大增加排水效果，同时在设入时可减小地基的位移。
图9A～9D为本发明的不同实施例的导向管的平面图。如图9A～9D所示，这些实施例的导向管110分别至少具有一个向外的凸部111。上述凸部111可分别防止在导向管110埋入地基中时导向管110产生弯曲。特别是，图9A为由工字型钢形成的导向管110的平面图。在这里，上述工字型钢的中间部件起加强部件101的作用。
图10为袋导向管的平面图，在该图中，同时有多个袋导向管埋入地基中。如图所示，多个袋导向管160通过第1连接件161相互连接。因此，在同时将多个导向管设入地基中时，可防止上述导向管产生弯曲。附图中的虚线表示用于有效防止导向管产生弯曲的第2连接件162。
图11为用于说明本发明排水桩布置方法的示意图。如图所示，本发明的排水桩布置方法包括下述步骤：使下述的虚线保持正方形，该虚线与4个相邻的矩形排水桩中的每一个的中心点连接，使每个排水桩的纵向轴线在中心点与相邻的排水桩的纵向轴线相垂直。因此，可使有效排水半径保持平衡，另外由于排水间距减小，这样可促进地基沉降。
图12A为本发明的打入设备的前视图，图12B为沿图12A中I-I线的剖面图。如图所示，打入设备包括导向杆170，该杆沿竖向设置，打桩部件172装配于上述导向杆170上。
打桩垫块173设置于打桩部件172的底端，基本呈矩形的保持板174固定于该打桩垫块173上。上述保持板174上固定有多个导向管175A～175D，该导向管175A～175D与加强连接板176相互连接，从而可防止导向管产生变形，并且保持竖直状态，这样便可将排水桩设置于最大深度。另一方面，导向件177与导向杆170相连接，其上开设有孔，该孔可让导向管和加强连接板176通过，当导向管埋入地基中时该导向件177起导向作用。因此，根据使用目的，可有选择地在打入设备的保持板174的顶端设置用于供应砂，或提供排水纸板的装置。
图12B为图12A中沿I-I线的剖面图。从该图可知，本发明的打入设备设置有下述的装置，该装置可同时将多个排水桩按照图11所示的排水桩的布置形式设入地基中。
图13A为现有技术的柔性排水桩的透视图。该柔性排水桩呈柱状，其直径限制在5cm～25cm的范围内。上述直径的尺寸受到限制的原因在于如果该直径小于5cm，则不能实现正常排水，如果该直径大于25cm，则排水桩的柔性不够大。
图13B为本发明的排水桩的透视图。本发明的排水桩为矩形状，该矩形体的两个侧边的长度在5cm～25cm之间。因此，该排水桩可解决排水桩的柔性不足的问题。于是，当与普通的排水桩相比较，本发明具有下述效果，即可很好地进行排水，可形成沿水平和竖向具有柔性的排水桩，可增加排水接触表面的面积，而砂用量减小。也就是说，假设就图示尺寸来说高度相同，则图13A和13B所示的排水桩的体积基本相等，但是图13B所示的排水桩就周长而言可具有更大的表面积。
如上所述，本发明提供了一种可完全弥补已有技术缺点的新型软土地基加固技术。
排水桩 篇3：
新型自排水桩
第一、技术领域
本实用新型属于建筑施工领域，尤其涉及一种新型自排水桩。
第二、背景技术
在地基施工领域中，当预制桩打入地基土层中时，地基土层中的土体会向四周挤开，，桩周土体结构遭到破坏，地基土层中的水压升高，形成超孔隙水压，如果施工地区为含水量大、渗水性差的地区，则很容易形成消退性慢的超孔隙水压，这种超孔隙水压使挤土加剧，容易引起桩身的缩径，且使桩身侧阻力减小，影响承载强度，更严重的会引起土层隆起，造成周围建筑物倾斜或倒塌。
目前，常采用的消减超孔压和挤土效应的方法是设置袋装砂井或塑料排水板，虽然他们对消减超孔压和挤土效应有一定的效果，但是却存在施工成本高和施工步骤繁琐的问题。
第三、实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型自排水桩，旨在解决现有的桩基排水方法施工成本高、施工步骤繁琐的问题，提高桩基的排水效果和承载强度。
本实用新型是这样实现的，一种新型自排水桩，包括预制桩体和砂衬。所述的预制桩体上段为不透水混凝土管，下段为透水混凝土管， 且混凝土管为方形，透水混凝土管外围设有齿纹;预制桩体内设有贯通的排水通道;在透水混凝土管和齿纹上开有渗水孔;所述的预制桩体外围为渗水砂衬。
进一步，所述的透水混凝土管外围的齿纹为矩形，用以增加渗水面积。
进一步，所述的渗水孔为径向的，在混凝土管的轴向方向，渗水孔有秩的分别错落设置在透水混凝土管和矩形齿纹上。
效果汇总
本实用新型提供的一种新型自排水桩，上段为不透水混凝土管，下段为透水混凝土管，有利于形成水压差，使地基下层的水快速渗入桩体的排水通道;矩形的齿纹增大了渗水面积;砂衬在提高土层透水性的同时，也改善了挤压土层的力学性能，提高了桩体的承载能力。
第四、附图说明
图1是本实用新型自排水桩的结构示意图。
图中：1、不透水混凝土管2、砂衬3、渗水孔4、透水混凝土管5、齿纹6、排水通道
图2是本实用新型的自排水桩的俯视图。
第五、具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明：
如图1、2所示，本实用新型是这样实现的，一种新型自排水桩，包括预制桩体和砂衬2。所述的预制桩体上段为不透水混凝土管1， 下段为透水混凝土管4，且混凝土管为方形，透水混凝土管4外围设有齿纹5;预制桩体内设有贯通的排水通道6;在透水混凝土管4身上开有渗水孔3;所述的预制桩体外围为砂衬2。
进一步，所述的透水混凝土管4外围的齿纹5为矩形，用以增加透水面积。
进一步，所述的渗水孔3为径向的，在混凝土管的轴向方向，渗水孔3有秩的分别错落设置在透水混凝土管4和矩形齿纹5上。
工作原理
如图1、2所示，本实用新型的一种新型自排水桩，包括预制桩体和渗水砂衬2。桩体上部分为不透水混凝土管1，下部分为透水混凝土管4，且混凝土管为方形，透水混凝土管4外围设有齿纹5;预制桩体内设有贯通的排水通道6;在透水混凝土管4身上开有渗水孔3;所述的预制桩体外围为渗水砂衬2。桩打入地下以后，通过砂衬2，孔隙水经桩体上开有的渗水孔3进入贯通桩体内部的排水通道6，完成桩基排水。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
排水桩 篇4：
盐渍土地区强夯加排水桩地基处理方法
第一、技术领域
本发明涉及一种地基的处理方法，特别是在盐渍土地区的地基处理方法。
第二、背景技术
柴达木盐湖是青海省的自然资源，也是西部大开发战略的重要矿产资源。但盐湖地区的土为盐渍土，其天然地基强度低，只有经过处理方可进行上部建筑。由于盐湖地区地下水位高，在地表下约1m，且几乎都是含盐量饱和的卤水，并含大量的矿物质，存在严重的腐蚀性问题，工程中常用的桩基础和水泥系地基处理方法均不能使用，多年来当地只能采用碎石桩复合地基进行地基处理。一般碎石桩的主要加固机理是挤密加固地基土。由于土的强度不均匀，对土较弱的地层，就要增加挤密效果，施工中会采取诸如增加留振时间、多次投料反插成桩等措施。由于碎石桩复合地基的强度极为有限，地基条件严重制约了盐湖地区的建设发展。往往为了满足建(构)筑物的最低使用要求，事倍功半地加大地基处理投入，使盐湖地区的地基处理费用居高不下，因地基问题造成的建(构)筑物损坏现象也屡见不鲜;更有甚者，部分重型、大型建(构)筑物只能迁出湖区进行建设。
此外，还有一种传统的地基处理方法为强夯法，通过起重机械吊起至少10吨以上(最重达50～60吨)的夯锤，提升至几米至数十米的高度，再让夯锤自由下落夯击地基土，通过夯击的高能量，强力破坏原土结构并挤压土骨架，迫使土中的水、气排出，从而使地基土变得更密实，达到加固改善地基土的目的。但常规的强夯处理，在夯击能作用下，原土结构性被破坏，土中孔隙水压力急剧增加，由于盐湖地区地下水是饱和卤水，粘滞度高，土的渗透性差，地下水难以排出，超孔隙水压力使土颗粒骨架所承受的有效应力减小，土的抗剪强度随之急剧降低，在连续的强夯夯击力作用下，土产生剪切强度破坏，四处滑出、隆起，但土的密度几乎不会增加。随着超孔隙水压力的消散，土的结构强度虽然可以慢慢恢复，一般只能恢复到原来的天然地基承载力。也就是说，常规强夯处理后，地基土基本上不能得到加固改善。强夯法的处理效果，取决于土中水能否顺利排出;而土中水能否顺利排出，又取决于土的渗透性高低。盐湖地区的地下水丰富，需要排出的水量大;且地下水是卤水，其粘滞度远高于淡水，其渗透挤出很困难，当地俗称“癞蛤蟆”水。采用常规强夯法进行地基处理，在夯击能作用下，土骨架破坏后，挤出的土中水不能顺利排出，使土颗粒裹携水形成“橡皮土”，不仅不能改善土的密实度，反而破坏了原土的结构强度，使盐渍土强度越夯越低。现行国家行业标准《盐漬土地区建筑规范》SY/T0317-97第5.3.1条，规定强夯的适用条件为“地下水位以上，孔隙比较大的低塑粘性土和砂土”。也就是说，盐湖地区的盐渍土完全不符合规范中要求的强夯适用条件。
第三、发明内容
本发明的目的是提供一种盐渍土地区强夯加排水桩地基处理方法，简称为DPD(强夯Dynamic consolidation，桩Pile，排水Drainage)强夯法，要解决盐漬土地基强度低、水位高、地下水不易排出的问题，并解决提高盐渍土地基承载力、减少建(构)筑物沉降量的问题，还要解决常规强夯用于盐湖地区盐渍土处理效果不好，盐湖地区的地基处理费用居高不下的问题。
本发明的目的是这样实现的：一种盐渍土地区强夯加排水桩地基处理方法，在处理区域内按设计要求确定桩径、桩长、桩距，其特征在于施工步骤为：
步骤1、桩机就位，桩管准备;
步骤2、启动桩机，使桩管在设定位置垂直下沉;
步骤3、桩管下沉至设计深度;
步骤4、向沉管内投放粗颗粒材料;
步骤5、投料完毕;
步骤6、拔管;
步骤7、形成排水桩;
步骤8、施工其它排水桩;
步骤9、在处理区域表面覆盖各排水桩位铺垫一层粗颗粒材料，形成排水面层;
步骤10、在排水面层上面进行强夯;
步骤11、在每个强夯位置形成夯坑;
步骤12、待地基中的地下水渗入各排水桩、再透过排水面层汇集至夯坑中，将汇集于夯坑中的地下水抽排出施工场地外;
步骤13、回填夯坑并找平。
优选的技术方案：上述步骤4和步骤9中，粗颗粒材料可以是碎石、卵石、砾石或粗砂。
上述步骤6中，在出料不畅时，启动空压机，由高压气管向桩管内进行风压送料。
上述步骤10中的点击强夯为至少一次强夯，在经历了一次强夯后，重新施工排水桩后进行下一次强夯。
上述桩机可以是振动沉管桩机、振动沉管风压桩机或静压沉管桩机。
上述振动沉管风压桩机，在桩机主架上垂直连接桩管，其特征在于：桩管为直径上小下大的瓶形变径桩管，桩管上端经法兰盘与振动锤头连接，上述桩管与一个风压送料装置连接，风压送料装置的空压机经高压气管连接桩管内的送风管，送风管的上端自桩管较细部位侧面连接高压气管，送风管沿桩管内壁向下，出气口位于桩管下端。
在桩管进料口以下安装单向活门，单向活门在投料时开启，风动送料时关闭。
上述桩管直径略大于设计桩径。
上述振动沉管风压桩机的桩管下端出料口连有单向的出料门，出料门为内置桩靴、活瓣桩靴或预制桩尖。
上述其送风管在下端部可分叉，分出两至四个出气门。
本发明与现有传统技术相比具有以下特点和有益效果：本发明预先在土中设置排水桩，强夯施工后土中孔隙水压力升高，由于排水桩桩体材料是渗透性非常好的砂石，排水桩的形成不是多次投料挤密成桩，而是采用碎石、卵石、粗砂、砂砾石等粗颗粒尽量一次投料成桩，强夯施工后土中孔隙水压力升高，由于排水桩桩体材料是渗透性非常好的砂石，桩周边上中的地下水可以直接进入排放的高速渠道;而一旦水开始排出，排出端的水压就会降低，由于水头作用，很快在强夯影响范围内的土体中，会自然形成通向排水桩的连续、有序水流，这样就为地下水的排放提供了高速排放的通道，地下水经过排水桩和排水面层内粗颗粒间隙形成的水通道排出至夯坑内，再抽排至地基外，解决了地下水的排放问题，随着地下水排出，土的密度相应增加，所以本发明的地基处理效果明显优于常规强夯法。
盐湖地区盐漬土的天然强度很低，软土的回淤现象严重，施工中要求一次投料成桩非常困难。本发明可采取如下技术措施，以保证桩径均匀、桩身连续规整：
1、采用变径桩管。根据设计投料量确定桩管直径，一次性加足桩料并储存在桩管内，避免施工中二次加料。
2、桩管所成桩孔大于设计桩径，使振动拔管成桩时土压力减小，有利于桩料排出成桩。
3、增设气压出料装置。开始振动拔管成桩时，关闭单向阀门，开启压缩空气送料。
本发明与青海盐湖地区传统的碎石桩复合地基处理方法相比较，还可以节约地基处理费用40%左右，如果在地基处理工程中推广应用本发明技术成果，必将节约大量的建设开发资金。另外，因大西北地区地广人稀，但宜耕宜居地区并不多，土地资源也很宝贵。盐湖地区是非宜居、农耕区，本发明解决了盐渍土的地基处理问题，能大幅度提高地基承载力和模量，可以满足各种建(构)筑物在盐湖范围进行建设的要求，一方而避免挤占盐湖以外的土地资源;另一方面生产区位于盐湖原料区，其长期生产成本自然会相应降低。
DPD强夯法与常规强夯法的基本区别在于，在开始强夯施工以前，先在地基土中设背排水桩作为土中水的排出通道。排水桩可采用各种成桩机械施工，在青海盐湖地区，根据当地施工条件，可选用振动沉管桩机或振动沉管风压桩机。桩身材料可采用碎石、卵石、砾石、粗砂等粗颗粒材料。在青海盐湖地区，桩料选用卵石。本发明特别适用于青海柴达木盐湖地区、高地下水位盐漬土地基处理，可以大幅度提高盐漬土地基承载力，减少建(构)筑物沉降量。
第四、附图说明
图1是本发明的地基处理方法步骤1的示意图;
图2是本发明的地基处理方法步骤2的示意图;
图3是本发明的地基处理方法步骤3的示意图;
图4是本发明的地基处理方法步骤4的示意图;
图5是本发明的地基处理方法步骤5的示意图;
图6是本发明的地基处理方法步骤6的示意图;
图7是本发明的地基处理方法步骤7的示意图;
图8是本发明的地基处理方法步骤8的示意图;
图9是图8的A-A剖面图。
图10是本发明的地基处理方法步骤9的示意图;
图11是图10的A-A剖面图。
图12是本发明的地基处理方法步骤10的示意图;
图13是本发明的地基处理方法步骤11的示意图;
图14是本发明的地基处理方法步骤12的示意图。
图16是振动沉管风压桩机的结构图。
图17是内置桩靴形式的桩管结构示意图;
图18是具有活瓣桩靴出料门桩管的示意图;
图19是具有预制桩尖出料门桩管的示意图。
图20是外附送风管的布置示意图。
图中：1-振动锤头、2-法兰盘、3-进料口、4-桩管、5-出料门、51-内置桩靴、52-活瓣桩靴、53-预制桩尖、6-桩机主架、7-高压气管、8-空压机、9-枕木、10-单向活门、11-进气口、12-送风管、13-出气口、14-排水桩、15-夯坑、16-回淤压力、17-排水层、18-夯锤、19-超孔隙水压力、20-水、21-传动机构、22-电机。
第五、具体实施方式
本发明的实施例参见图1-15所示，盐渍土地区强夯加排水桩地基处理方法，在处理区域内按设计要求确定桩径、桩长、桩距，其特征在于施工步骤为：
步骤1参见图1，桩机就位，上述桩机可选择振动沉管桩机、振动沉管风压桩机或静压沉管桩机。桩管对准桩位并调整垂直度，可采用变径桩管，变径桩管所成桩孔大于设计桩径，有利于桩料排出桩管成桩。
步骤2参见图2，启动桩机，使桩管在设定位置垂直下沉。
步骤3参见图3，桩管下沉至设计深度。
步骤4参见图4，向沉管内投放粗颗粒材料，所述的粗颗粒材料是碎石、卵石、砾石或粗砂。为了让排水桩桩径均匀、桩体连续，排水桩应尽量1次投料成桩。
步骤5参见图5，投料完毕。
步骤6参见图6，拔管。如果软土层回淤压力16太大出料不畅，可启动高压空气送料。
步骤7参见图7，形成排水桩14。
步骤8参见图8、9，施工其它排水桩。
步骤9参见图10、11，在处理区域表面覆盖各排水桩位铺垫一层厚度为0.5-1米，粗颗粒材料，形成排水面层17。所述的粗颗粒材料是碎石、卵石、砾石或粗砂。
步骤10参见图12，在排水面层上面用夯锤18进行点击强夯。上述点击强夯为至少一次强夯，在经历了一次强夯后，排水桩会由于施工扰动被损毁，影响排水效果，重新施工排水桩后进行下一次强夯。点夯一般2～3遍。点夯完成后，完成满夯，则一次强夯完成。
步骤11参见图13，在每个点击强夯位置形成夯坑15，土层内产生超孔隙水压力19
步骤12参见图14，待地基中的地下水渗入各排水桩、再透过排水面层汇集至夯坑中，将汇集于夯坑中的水20抽排出施工场地外。
步骤13参见图15，回填夯坑并找平。
振动沉管风压桩机参见图16，桩机主架6置于枕木9之上，在桩机主架6上垂直连接桩管4。桩管4上端经法兰盘2与振动锤头1连接，上述桩管与一个风压送料装置连接。风压送料装置的空压机8经高压气管7向桩管4内输送高压气体。
实施例1参见图17，桩管4为直径上小下大的瓶形变径桩管，上述变径桩管的细颈部直径为400mm，变径桩管的主体直径为500-550mm。高压气管经进气口11连接桩管内的送风管12，送风管沿桩管内壁向下，出气口13位于桩管下端部位。在桩管进料口以下安装单向活门10，单向活门在投料时开启，风动送料时关闭。上述桩管直径略大于设计桩径。上述振动沉管风压桩机的桩管下端出料口连有内置桩靴51，由2块或以上钢制桩靴板，内置于桩管内，沉管时关闭。上述振动沉管风压桩机的送风管是内附送风管或外附送风管。上述其送风管在下端部分叉，分出2至4个出气口。
参见图18，上述振动沉管风压桩机的桩管下端出料口连有活瓣桩靴52，由2块或以上钢制桩靴板，外置于桩管外，沉管时关闭。
参见图19，上述振动沉管风压桩机的桩管下端出料口连有钢筋混凝土预制桩尖53。施工时桩管顶着预制桩尖形成封闭空间沉入土中，到设计深度后桩管脱开桩尖，拔管振动出料成桩。预制桩间每桩用一个不重复使用。
实施例2参见图20，上述送风管12是紧贴桩管外壁的外附送风钢管，其下端穿过桩管壁，送风钢管的下端分叉，分出两至四个出气口13。出气口分布在桩管内壁上，可安有单向出气阀。
排水桩 篇5：
刚性排水桩的透水结构
第一、技术领域
本实用新型涉及排水桩技术领域，具体涉及一种刚性排水桩的透水结构。
第二、背景技术
建筑物的兴建、公路路基的修筑、水利工程结构物的构建等土木工程的建设中，常常遇到软弱地基处理和加固问题，采用桩基形式，以满足构筑物、构造物、建筑物对地基承载力和沉降的要求。
采用的桩基一般为刚性桩，刚性桩多为低标号沉管灌注或压灌现浇混凝土桩，在强力打入土体后，会引起土体，尤其是较深土体孔隙水压力迅速升高，由于传统的预制混凝土桩没有快速消散的排水通道，极易造成地面隆起现象，同时，桩身混凝土极容易出现缩径、离析现象。
第三、实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种抗压承载能力和抗拔承载能力强，排水性能好的刚性排水桩的透水结构。
为了实现上述目标，本实用新型的技术方案为：
一种刚性排水桩的透水结构，包括预制混凝土桩，所述混凝土桩为上大下小的锥形体桩，所述混凝土桩的轴向设置有上大下小的锥形状排水中孔;所述混凝土桩的侧面设置有若干未贯穿其顶面和底面的竖向排水槽;所述混凝土桩的底部侧壁内设置有与混凝土桩同圆心的环状排水腔，所述环状排水腔与竖向排水槽之间通过竖向设置的第一排水孔连通，所述环状排水腔与排水中孔之间通过横向设置的第二排水孔连通。
预制混凝土桩设置为上大下小的锥形体桩，混凝土桩轴向设置上大下小的锥形状排水中孔，如此设计更符合桩体的受力分布情况。混凝土桩外侧设置竖向排水槽，底部侧壁内设置环状排水腔，如初设计，排水性能更好。
进一步的，所述竖向排水槽的断面为圆弧形或是方形。
进一步的，所述竖向排水槽内设置有排水板，所述排水板与竖向排水槽围城竖向空腔，所述排水板上设置有若干透水孔，所述透水孔外侧设置有透水膜。排水槽内设置带排水孔的排水板，土层中的水首先通过排水板进入竖向排水槽，然后经过第一排水通孔进入环状排水腔，然后经过第二排水孔进入排水中孔，然后通过排水管抽出，如此设计，更能适用于于软土地基的加固。
进一步的，所述竖向排水槽内的排水板为玻璃钢排水板。玻璃钢排水板强度高、不易拉裂变形、不易老化腐蚀，能有效保证排水通道的畅通和有效排水面积。
进一步的，所述透水孔外侧的透水膜为滤水型土工布。
进一步的，所述竖向排水槽的下端与混凝土桩侧面的衔接处设置有向混凝土桩侧面倾斜的肩部。如此设置，可以将竖向排水槽中的水完全导向环状排水腔内，提高排水性能。
进一步的，所述环状排水腔内设置有加强管，所述加强管的尺寸与环状排水腔的尺寸对应。
进一步的，所述加强管为玻璃钢加强管。玻璃钢加强管强度高、不易拉裂变形、不易老化腐蚀，可以有效保证环状排水腔外壁的抗压承载能力和抗拔承载能力。
本实用新型的有益效果为：本实用新型所述刚性排水桩的透水结构抗压承载能力和抗拔承载能力强，排水性能好，能快速使软土地基排水固结，减少桩周土体的含水，提高土体的强度。
第四、附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图2为A-A俯视图;
图3为B-B俯视图;
附图编号说明：1、混凝土桩，2、竖向排水槽，3、环状排水腔，4、第一排水孔，5、排水中孔，6、第二排水孔，7、竖向钢筋条，8、钢筋环，9、排水板。
第五、具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1至图3所示，一种刚性排水桩的透水结构，包括预制混凝土桩1，所述混凝土桩1为上大下小的锥形体桩，所述混凝土桩1的轴向设置有上大下小的锥形状排水中孔5，所述混凝土桩1的顶部设置有带抽水口的密封顶盖，所述混凝土桩1的底部通过呈锥形的桩尖密封。
所述混凝土桩1的内部设置有钢筋笼，所述钢筋笼包括横向钢筋环8和竖向钢筋条7，所述竖向钢筋条7均匀分布设置在横向钢筋环8上。
所述混凝土桩1的底部侧壁内设置有与混凝土桩同圆心的环状排水腔3，所述环状排水腔3内设置有玻璃钢加强管，所述玻璃钢加强管的尺寸与环状排水腔的尺寸对应，所述环状排水腔3与排水中孔5之间通过横向设置的第二排水孔6连通。
所述混凝土桩1的侧面设置有若干未贯穿其顶面和底面的竖向排水槽2，所述竖向排水槽2的断面为圆弧形或是方形，所述竖向排水槽2内设置有玻璃钢排水板9，所述玻璃钢排水板9与竖向排水槽2围城竖向空腔，所述玻璃钢排水板9上设置有若干透水孔，所述透水孔外侧设置有滤水型土工布，所述竖向排水槽2与环状排水腔3之间过竖向设置的第一排水孔4连通。
在一个实施例中，所述竖向排水槽2的下端与混凝土桩侧面的衔接处设置有向混凝土桩侧面倾斜的肩部，用于将竖向排水槽2中的水完全导向环状排水腔内，提高排水性能。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
