本發明涉及鉆孔灌注樁及擠擴支盤灌注樁技術領域，更為具體地，涉及一種鉆孔灌注樁及擠擴支盤灌注樁在灌注砼過程中出現斷樁所用的鋼導管裝置以及處理斷樁施工方法。

背景技術：

目前，鉆孔灌注樁及擠擴支盤灌注樁，已經廣泛應用在建筑工程、橋梁工程、交通工程、水利工程等基礎施工領域。用采用的水下砼灌注，普遍采用鋼導管配合砼漏斗進行水下砼施工，但是在施工過程中提拔導管過程中，要求導管下部在砼中的埋深2-6米，由于施工人員的大意或者計算錯誤，導致在提拔導管時，將導管底端拔出砼表面或使導管底部在水下砼面層的浮漿中，從而使灌注樁出現斷樁現象，或使灌注樁的質量不符合要求。

所以有必要對上述鉆孔灌注樁水下砼灌注所用鋼導管進行進一步改進，以避免灌注樁在施工過程中出現斷樁，并對出現的斷樁及時采取補救措施，對可能出現的斷樁進行處理，使之符合設計要求的承載力和耐久性。

技術實現要素：

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置及處理斷樁施工方法，以解決水下灌注樁由于提拔導管過快或者計算錯誤，將導管底端拔出砼面外或在浮漿中，出現斷樁的問題。

本發明提供一種用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝，包括鋼導管和與鋼導管的底部連接的管靴；其中，管靴包括絲扣鋼套筒和弧形活瓣；其中，絲扣鋼套筒的頂部通過螺紋與鋼導管的底部連接，絲扣鋼套筒的底部與弧形活瓣鉸接，弧形活瓣在內外壓力的作用下開合自如。

此外，優選的方案是，還包括分別設置在絲扣鋼套筒與鋼導管連接處、絲扣鋼套筒與弧形活瓣的鉸接處、以及弧形活瓣之間的密封膠墊。

此外，優選的方案是，鋼導管的頂部與砼漏斗連接，在二者之間的連接處設置有漏斗控制閥門。

此外，優選的方案是，弧形活瓣為5瓣，呈環狀排布在絲扣鋼套筒的底端。

此外，優選的方案是，在鋼導管的頂部且在漏斗控制閥門下方的位置設置有排氣閥門。

此外，優選的方案是，在排氣閥門的位置設置有氣壓表。

此外，優選的方案是，排氣閥門通過橡皮管與抽氣真空泵連接。

本發明還提供一種鉆孔灌注樁處理斷樁的施工方法，采用上述用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置進行施工，具體施工方法包括：

S1：在鋼導管的底部安裝管靴，并將管靴的弧形活瓣緊密閉合；

S2：將安裝有管靴的鋼導管插入已經灌注水下砼浮漿以下2-3米的砼中；

S3：在鋼導管的頂端安裝砼漏斗，并關閉漏斗控制閥門；

S4：在砼漏斗內注滿砼；

S5：將鋼導管內的空氣抽成真空或者接近真空形成負壓；

S6：打開漏斗控制閥門，砼漏斗內的砼達到管靴，砼漏斗內砼的沖擊力將管靴打開，鋼導管的砼與所述水下砼融合，直至整個樁身砼灌注完畢，砼面高出樁頂0.5-1米。

此外，優選的方案是，在步驟S5中，通過抽氣真空泵以及設置在鋼導管頂端的排氣閥門將鋼導管內的空氣全部抽出，使得鋼導管內部形成真空或接近真空。

從上面的技術方案可知，本發明提供的用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置及處理斷樁施工方法，能夠解決鉆孔灌注樁或擠擴支盤灌注樁由于提拔導管處理砼面而造成的斷樁問題，同時該裝置能夠有效的解決首批水下砼灌注的水泥被水洗掉的問題，有效減少樁底的深度，提高鉆孔灌注樁的施工質量。另外，該本發明提供的裝置，結構簡單，成本低，并且施工方法操作簡單，避免斷樁處理，從而節約施工成本，加快施工進度。

為了實現上述以及相關目的，本發明的一個或多個方面包括后面將詳細說明的特征。下面的說明以及附圖詳細說明了本發明的某些示例性方面。然而，這些方面指示的僅僅是可使用本發明的原理的各種方式中的一些方式。此外，本發明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。

附圖說明

通過參考以下結合附圖的說明，并且隨著對本發明的更全面理解，本發明的其它目的及結果將更加明白及易于理解。在附圖中：

圖1為根據本發明一個實施例的樁基進行水下砼灌注鋼導管拔出砼面的示意圖；

圖2為根據本發明的一個實施例的樁基將鋼導管全部拔出孔外后在導管底端安裝管靴后再插入水下砼的示意圖；

圖3為根據本發明的一個實施例的樁基鋼導管底端安裝管靴后進行真空抽氣后用漏斗重新灌注水下砼的示意圖；

圖4為根據本發明實施例的鉆孔灌注樁處理斷樁的施工方法流程示意圖。

其中的附圖標記包括：鋼導管1、排氣閥門2、漏斗控制閥門3、砼漏斗4、泥漿5、水下砼6、浮漿7、管靴8、抽氣真空泵9、弧形活瓣10、絲扣套筒11。

在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特征或功能。

具體實施方式

下面結合符合和具體實施例對本發明做進一步詳細的描述。

在下面的描述中，只通過說明的方式對本發明的某些示范實施例進行描述，毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到在不偏離本發明的精神和范圍內的情況下，可以用各種不同方式對所述的實施方法進行修正。因此，附圖和描述在本質上只是說明性的，而不是限制權利要求的保護范圍。此外，在本說明書中，相同的附圖標記標示相同的部分。

為了說明本發明提供的用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置的結構，圖1至圖3分別從不同角度對用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置的結構進行了示例性標示。具體地，圖1示出了根據本發明一個實施例的樁基進行水下砼灌注鋼導管拔出砼面；圖2示出了根據本發明的一個實施例的樁基將鋼導管全部拔出孔外后在導管底端安裝管靴后再插入水下砼；圖3示出了根據本發明的一個實施例的樁基鋼導管底端安裝管靴后進行真空抽氣后用漏斗重新灌注水下砼。

如圖1至圖3共同所示，本發明提供的用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置，包括：鋼導管1和與鋼導管1的底部連接的管靴8；其中，管靴8開合自如，其結構組成為絲扣鋼套筒11、弧形活瓣10和密封膠墊；其中，絲扣鋼套筒11的頂部通過螺紋與鋼導管1的底部連接，絲扣鋼套筒11的底部與弧形活瓣10鉸接，并且，密封膠墊分別設置在絲扣鋼套筒11與鋼導管1連接處，絲扣鋼套筒11與弧形活瓣10的鉸接處，以及弧形活瓣10之間。

其中，鋼導管1的頂部與砼漏斗4連接，在二者之間的連接處設置有漏斗控制閥門3。在鋼導管1的頂部且在漏斗控制閥門3下方設置有排氣閥門2，排氣閥門2與抽氣真空泵將鋼導管1內的空氣抽出，使得鋼導管1內部形成真空或者接近真空。在排氣閥門2的位置設置有氣壓表，排氣閥門2通過橡皮管與抽氣真空泵連接。弧形活瓣為5瓣，呈環狀排布在絲扣鋼套筒的底端。為了保障本發明應用過程中絲扣鋼套筒與弧形活瓣的連接以及弧形活瓣的開合自如，弧形活瓣要至少設置為3瓣，6～8瓣較佳，也可以根據實際需要制作合適數量的瓣數。

具體地，本發明提供的用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置，就是在鋼導管1的底部安裝一個特殊裝置，本裝置能開合自如，稱作管靴8，管靴8結構組成連接鋼導管的絲扣鋼套筒11、弧形活瓣10、密封膠墊、絲扣鋼套筒11的底部與弧形活瓣10鉸接，在鉸接處內設密封膠墊，弧形活瓣10之間也設置有密封膠墊，確保整個管靴8在閉合后密封不透水。在首批砼到達鋼導管1底部的管靴8是能自如打開釋放砼，該裝置還能確保首批砼中的水泥被水沖洗掉損失，可以有效減少樁底的浮漿，提高鉆孔灌注樁的施工質量。

本發明根據上述用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置，還提供一種鉆孔灌注樁處理斷樁的施工方法，圖4示出了根據本發明實施例的鉆孔灌注樁處理斷樁的施工方法流程。

如圖4所示，本發明還提供一種鉆孔灌注樁處理斷樁的施工方法，具體施工方法包括：

S1：在鋼導管的底部安裝管靴，并將管靴的弧形活瓣緊密閉合；

S2：將安裝有管靴的鋼導管插入已經灌注水下砼浮漿以下2-3米的砼中；

S3：在鋼導管的頂端安裝砼漏斗，并關閉漏斗控制閥門；

S4：在砼漏斗內注滿砼；

S5：將鋼導管內的空氣抽成真空或者接近真空形成負壓；

S6：打開漏斗控制閥門，砼漏斗內的砼達到管靴，砼漏斗內砼的沖擊力將管靴打開，鋼導管的砼與樁內的砼融合，直至整個樁身砼灌注完畢，砼面高出樁頂0.5-1米。

其中，在步驟S5中，通過抽氣真空泵以及設置在鋼導管頂端的排氣閥門將鋼導管內的空氣全部抽出，使得鋼導管內部形成真空或接近真空。

綜合圖1至圖4所示，以某高速公路鉆孔灌注樁施工為例：

該鉆孔灌注樁為40米深的摩擦樁，直徑為1.8米，采用砼漏斗4(鋼制)體積3m³，采用40米長直徑為30cm的鋼導管1，鋼導管1的節長有2米、3米，鋼導管1之間以絲扣連接，鋼導管1使用之前需要做抗校與水壓測試，鋼導管1經過測試合格，進行首灌水下砼C25封底成功，砼坍落度控制在18-22cm，鋼導管的底部一直需要控制在水下砼4-6米處，由于工人提拔鋼導管失誤，將鋼導管1拔出浮漿之上，從而出現斷樁事故，及若再灌注孔內上層砼與孔內下層水下砼之間夾層浮漿7，從而斷樁。為避免斷樁事故發生，操作人員立即將鋼導管1全部剔除空氣外，洗凈鋼導1管外的泥漿，并在鋼導管1的底端安裝管靴8，將絲扣套筒11與鋼導管1的底部絲扣連接，二者之間有密封膠墊，然后將管靴8的弧形活瓣10閉合密封，關閉砼漏斗4的漏斗控制閥門3。

將鋼導管1上端的排氣閥門2與抽氣真空泵9用耐壓橡皮管連接，打開排氣閥2門，啟動抽氣真空泵9，檢查鋼導管裝置是否漏氣。抽氣達到負壓0.1MPa后，關閉排氣閥門2并靜置2-3分鐘，觀看氣壓表讀數，若氣壓讀數沒有變化，則鋼導管1安裝管靴8后氣密性良好，然吊起砼漏斗4與鋼導管裝置，垂直插入水下砼6中，讓管靴8進入水下砼6中2-3米時，將砼漏斗4灌滿砼C25，迅速打開漏斗控制閥門3，砼漏斗4內的砼在自重力及大氣壓的作用下迅速達到鋼導管1底部的管靴8，在巨大砼的沖擊下，迅速將管靴8的弧形活瓣10打開，鋼導管1內的砼與水下砼6迅速融合，然后連續不斷向砼漏斗4內灌注砼，則水下砼6將浮漿7頂開至鉆孔灌注樁的頂部超出樁頂設計標高1米后，停止灌注砼，將鋼導管1提出水下砼6之外，則該樁砼灌注結束。等砼強度達到預設強度后，進行砼檢(一般是通過超聲波檢測對砼進行檢測)，則該樁為工類型，能夠避免斷樁的發生，確保該樁的施工質量，還能夠節約施工成本(節省返工費)，加快施工進度。

通過上述實施方式可以看出，本發明提供的用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置及處理斷樁施工方法，能夠解決鉆孔灌注樁或擠擴支盤灌注樁由于提拔導管處理砼面而造成的斷樁問題，同時該裝置能夠有效的解決首批水下砼灌注的水泥被水洗掉的問題，有效減少樁底的深度，提高鉆孔灌注樁的施工質量。另外，該本發明提供的裝置，結構簡單，成本低，并且施工方法操作簡單，避免斷樁處理，從而節約施工成本，加快施工進度。

如上參照附圖以示例的方式描述了根據本發明提出的用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置及處理斷樁施工方法。但是，本領域技術人員應當理解，對于上述本發明所提出的用于鉆孔灌注樁的鋼導管裝置及處理斷樁施工方法，還可以在不脫離本發明內容的基礎上做出各種改進。因此，本發明的保護范圍應當由所附的權利要求書的內容確定。