含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构的制作方法

本发明专利涉及灌注桩的，具体而言，涉及含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构。

背景技术：

1、两稳定隔水层之间充满地下水，在上游补给区和下游排泄区之间受隔水顶板限制形成承压水面，其承压水位高于隔水层顶板标高，该区域成为承压水层。当钻孔打穿隔水顶板进入承压水层时，桩孔中的水受压力影响升至承压水位，若承压水位比地面高且无其他溢流通道，地下水便会自流出孔口。承压水位与隔水顶板标高相差越大，隔水层承受静水压力越大。钻孔灌注桩施工中遇到承压水层时，若不能及时有效处理，会严重影响桩基成孔质量和混凝土灌注质量，还会拖延工程进度，造成较大经济损失。

2、钻孔灌注桩穿过或进入承压水层，采取相应措施最终钻至设计孔深进行混凝土灌注时，随着混凝土面逐渐上升至高于承压水层后，承压水不断冲刷混凝土中的水泥浆，形成过水通道后携走水泥颗粒，导致混凝土因为没有水泥浆仅剩余粗骨料而离析，而且过水通道的形成，也会导致桩身周围与桩芯出现冒水等情况，最终使承压水层以上桩段严重受损，整个桩体成为废桩。

3、现有技术中，工程上一般采用填筑工作平台抬升孔口位置、提高泥浆比重或两者结合的办法来平衡承压水头，但这些方法无法解决桩孔灌注过程中混凝土出现的离析问题，有的在施工现场四周设置若干降水井降低地下水位、控制承压水头，该方法在一定程度上能够解决混凝土灌注离析的问题，但对周围环境影响较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，旨在解决现有技术中，高承压水岩石层灌注混凝土的过程中，承压水不断冲刷混凝土中的水泥浆，使承压水层以上桩段严重受损的问题。

2、本发明是这样实现的，含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，包括穿设在岩石层中的桩孔，所述岩石层中具有承压水层；所述桩孔包括形成位于承压水层上方的上部段，位于承压水层中的中部段以及位于承压水层下方的下部段；所述桩孔中下入有钢筋笼，所述钢筋笼具有位于中部段的中部笼，所述中部笼的外周环绕有棉絮层，所述棉絮层与中部笼之间隔离布置，所述棉絮层的上端延伸至上部段中，所述棉絮层的下端延伸至下部段中；

3、所述钢筋笼中设有多个用于浇灌水泥水玻璃混合液的一序注浆管以及多个用于浇灌纯水泥浆的二序注浆管，所述一序注浆管的顶部及二序注浆管的顶部延伸至桩孔的外部，与注浆设备连接，所述一序注浆管的底部及二序注浆管的底部延伸至中部笼；

4、所述中部笼的外侧设置有环形管，所述环形管位于中部笼与棉絮层之间，所述环形管分别通过三通阀与一序注浆管的底部及二序注浆管的底部连通，所述环形管上设有多个注浆口，多个所述注浆口沿着环形管的周向间隔布置。

5、可选的，所述注浆口上设有单向注浆的逆止阀，所述逆止阀限定环形管自内而外单向注浆。

6、可选的，所述钢筋笼包括多个纵向布置的主筋，多个所述主筋间隔环绕布置，围合形成笼空间；多个所述主筋的外侧设有箍筋，所述箍筋沿着多个主筋的外周盘旋布置，且分别与多个主筋连接；多个所述主筋的内侧设有环形布置的加劲筋，所述加劲筋分别与多个主筋连接。

7、可选的，多个所述一序注浆管及二序注浆管分别置于笼空间中，且分别固定在钢筋笼的内侧上，多个所述一序注浆管及多个二序注浆管分别沿着钢筋笼的周向等间隔布置。

8、可选的，单个所述一序注浆管与单个二序注浆管并排布置，形成注浆管组，多个所述一序注浆管与多个二序注浆管形成多个所述注浆管组，多个所述注浆管组沿着钢筋笼的周向等间隔布置。

9、可选的，所述中部笼的外侧分别设有多个外隔离钢管，多个所述外隔离钢管沿着钢筋笼的周向间隔布置，所述外隔离钢管的上端延伸至上部段中，所述外隔离钢管的下端延伸至下部段中，所述棉絮层套设在多个外隔离钢管上，且与钢筋笼的外侧之间隔离布置；所述棉絮层围合形成隔离区域，所述环形管设置在隔离区域中。

10、可选的，所述外隔离钢管的下部断开布置，形成断开口，多个所述外隔离钢管的断开口沿着钢筋笼的周向环绕布置，形成呈环形的断开环，所述环形管设置在断开环中。

11、可选的，多个所述外隔离钢管绑扎固定在钢筋笼的外周上。

12、可选的，所述环形管中设有为弹性材质制成的气囊管，所述气囊管与环形管同轴环绕布置，所述气囊管的外周与环形管的内侧壁之间间隔布置，形成环形布置的环形间隔；多个注浆口偏离棉絮层呈倾斜布置，所述注浆口沿着所述环形管的周向呈多段弯曲状布置；

13、所述气囊管与环形管之间通过多个弹性柱连接，多个所述弹性柱将气囊管与环形管相对固定；所述气囊管连接有气管，所述气管穿过环形管，延伸至桩孔的外部，与抽放气设备连接，所述气管与环形管之间密封布置；

14、通过多个所述一序注浆管注入水泥水玻璃混合液的过程中或通过多个所述二序注浆管高压注入纯水泥浆的过程中，所述抽放气设备通过气管对气囊管充气或抽气，以使得气囊管往复扩展或收缩，所述环形间隔增大或缩小。

15、可选的，所述棉絮层的外部套设有外网套，所述外网套环绕在多个外隔离钢管的外侧，且分别与多个所述外隔离钢管连接；所述外网套具有朝向钢筋笼的内侧面以及背离钢筋笼布置的外侧面，所述内侧面上具有内网孔，所述外侧面上具有外网孔，所述内网孔的直径小于外网孔的直径；

16、所述棉絮层的内部设有多个间隔布置的隔网层，多个所述隔网层沿着内侧面至外侧面的方向依序间隔布置，沿着所述棉絮层的高度方向，所述隔网层呈多段弯曲布置。

17、与现有技术相比，本发明提供的含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，通过在承压水层即涌水位置处的中部笼的外周隔离式包裹有棉絮层，避免桩孔内承压涌水对尚未凝结的水下不分散混凝土冲刷，棉絮层中的纤维可以有效阻挡水下不分散混凝土中水泥颗粒外逸，避免在浇筑及硬化过程中因为承压涌水冲刷携走水泥颗粒和粉细砂颗粒而发生离析。

18、另外，棉絮层与钢筋笼之间呈隔离状布置，避免棉絮与钢筋笼粘结。接着，通过一序注浆管、环形注浆管注入水泥水玻璃混合液在中部桩的外周以及通过二序注浆管、环形注浆管注入纯水泥浆在中部桩的外周，即涌水位置处，进一步填充桩侧及岩层间可能存在的空隙和裂隙，提高桩基水平和竖向承载力，改善桩周土的物理力学性能。

技术特征：

1.含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，其特征在于，包括穿设在岩石层中的桩孔，所述岩石层中具有承压水层；所述桩孔包括形成位于承压水层上方的上部段，位于承压水层中的中部段以及位于承压水层下方的下部段；所述桩孔中下入有钢筋笼，所述钢筋笼具有位于中部段的中部笼，所述中部笼的外周环绕有棉絮层，所述棉絮层与中部笼之间隔离布置，所述棉絮层的上端延伸至上部段中，所述棉絮层的下端延伸至下部段中；

2.如权利要求1所述的含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，其特征在于，所述注浆口上设有单向注浆的逆止阀，所述逆止阀限定环形管自内而外单向注浆。

3.如权利要求1所述的含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，其特征在于，所述钢筋笼包括多个纵向布置的主筋，多个所述主筋间隔环绕布置，围合形成笼空间；多个所述主筋的外侧设有箍筋，所述箍筋沿着多个主筋的外周盘旋布置，且分别与多个主筋连接；多个所述主筋的内侧设有环形布置的加劲筋，所述加劲筋分别与多个主筋连接。

4.如权利要求1所述的含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，其特征在于，多个所述一序注浆管及二序注浆管分别置于笼空间中，且分别固定在钢筋笼的内侧上，多个所述一序注浆管及多个二序注浆管分别沿着钢筋笼的周向等间隔布置。

5.如权利要求1所述的含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，其特征在于，单个所述一序注浆管与单个二序注浆管并排布置，形成注浆管组，多个所述一序注浆管与多个二序注浆管形成多个所述注浆管组，多个所述注浆管组沿着钢筋笼的周向等间隔布置。

6.如权利要求1所述的含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，其特征在于，所述中部笼的外侧分别设有多个外隔离钢管，多个所述外隔离钢管沿着钢筋笼的周向间隔布置，所述外隔离钢管的上端延伸至上部段中，所述外隔离钢管的下端延伸至下部段中，所述棉絮层套设在多个外隔离钢管上，且与钢筋笼的外侧之间隔离布置；所述棉絮层围合形成隔离区域，所述环形管设置在隔离区域中。

7.如权利要求6所述的含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，其特征在于，所述外隔离钢管的下部断开布置，形成断开口，多个所述外隔离钢管的断开口沿着钢筋笼的周向环绕布置，形成呈环形的断开环，所述环形管设置在断开环中。

8.如权利要求6所述的含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，其特征在于，多个所述外隔离钢管绑扎固定在钢筋笼的外周上。

9.如权利要求1至8任一项所述的含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，其特征在于，所述环形管中设有为弹性材质制成的气囊管，所述气囊管与环形管同轴环绕布置，所述气囊管的外周与环形管的内侧壁之间间隔布置，形成环形布置的环形间隔；多个注浆口偏离棉絮层呈倾斜布置，所述注浆口沿着所述环形管的周向呈多段弯曲状布置；

10.如权利要求1至8任一项所述的含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，其特征在于，所述棉絮层的外部套设有外网套，所述外网套环绕在多个外隔离钢管的外侧，且分别与多个所述外隔离钢管连接；所述外网套具有朝向钢筋笼的内侧面以及背离钢筋笼布置的外侧面，所述内侧面上具有内网孔，所述外侧面上具有外网孔，所述内网孔的直径小于外网孔的直径；

技术总结本发明涉及灌注桩的技术领域，公开了含高承压水岩石层灌注桩浇灌结构，包括桩孔，岩石层中具有承压水层；桩孔包括形成位于承压水层上方的上部段，位于承压水层中的中部段以及位于承压水层下方的下部段；桩孔中下入有钢筋笼，钢筋笼具有位于中部段的中部笼，中部笼的外周环绕有棉絮层，棉絮层与中部笼之间隔离布置，棉絮层的上端延伸至上部段中，棉絮层的下端延伸至下部段中；钢筋笼中设有多个用于浇灌水泥水玻璃混合液的一序注浆管以及多个用于浇灌纯水泥浆的二序注浆管，一序注浆管的顶部及二序注浆管的顶部与注浆设备连接；中部笼的外侧设置有环形管，环形管位于中部笼与棉絮层之间，环形管分别与一序注浆管的底部及二序注浆管的底部连通。技术研发人员：李燕,朱辉宝,郑昂东,周小吉,刘俊受保护的技术使用者：深圳宏业基岩土科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13