本發(fā)明涉及微型樁支護(hù)，尤其涉及一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁及施工工藝。

背景技術(shù)：

1、微型鋼管樁具有材料強(qiáng)度高、穿透能力強(qiáng)、擠土效應(yīng)小、壓樁設(shè)備或鉆孔設(shè)備輕便、連接方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在工程施工及地基加固中有著廣泛的應(yīng)用。目前，微型鋼管樁施工方法主要為錘擊式、靜壓式以及預(yù)鉆孔埋入式，各種方法具有相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)：

2、錘擊式是利用重力錘的沖擊力將鋼管打入土層中，容易造成樁身的損害，樁身的垂直度不易保證，施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噪音。靜壓式是利用外部反力將鋼管樁壓入土層中，需要現(xiàn)場(chǎng)能夠提供壓樁反力裝置，樁身較長(zhǎng)或樁徑較大時(shí)壓樁效率低，會(huì)產(chǎn)生明顯的擠土效應(yīng)，對(duì)周邊管線或鄰近建筑物產(chǎn)生不利影響，且不可應(yīng)用于堅(jiān)硬巖層。預(yù)鉆孔埋入式是先在土層中鉆孔，后將鋼管樁放入并在鉆孔中注入漿液。在地下水豐富地區(qū)應(yīng)用時(shí)容易出現(xiàn)塌孔，影響后續(xù)注漿質(zhì)量，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生廢漿對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)造成污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁及施工工藝，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漿液硬化參數(shù)與鋼管樁位移變形，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化控制注漿過(guò)程，延長(zhǎng)鋼管樁服役壽命。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁，包括鋼管樁主體，所述鋼管樁主體一端安裝尖錐端頭，鋼管樁主體外側(cè)設(shè)有螺旋刀刃；

4、所述尖錐端頭設(shè)有出漿孔和套殼料，鋼管樁主體設(shè)有注漿孔，注漿孔處安裝拉瓦爾噴嘴；

5、所述鋼管樁主體安裝有若干溫度傳感器和位移傳感器，所述溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)注漿過(guò)程中水泥漿液的水化放熱，位移傳感器用以監(jiān)測(cè)鋼管樁主體變形量。

6、作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，所述螺旋刀刃軸向的投影面積與尖錐端頭投影面積相等。

7、作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，所述拉瓦爾噴嘴垂直于鋼管樁主體設(shè)置，拉瓦爾噴嘴外側(cè)設(shè)有噴嘴保護(hù)管，所述噴嘴保護(hù)管安裝封口蓋。

8、作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，所述溫度傳感器和位移傳感器分別通過(guò)電纜連接數(shù)據(jù)處理與通信模塊。

9、作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，注漿時(shí)，所述電纜通過(guò)u型卡管固定于鋼管樁主體內(nèi)壁。

10、作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，注漿時(shí)，所述鋼管樁主體內(nèi)置入止?jié){塞。

11、作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，所述鋼管樁主體一端安裝絲扣。

12、作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，所述鋼管樁主體和螺旋刀刃外表面噴涂防銹材料。

13、第二方面，本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁的施工工藝，包括：

14、鋼管樁主體利用尖錐端頭和螺旋刀刃旋轉(zhuǎn)進(jìn)入到設(shè)計(jì)深度后，向鋼管樁主體內(nèi)部置入止?jié){塞；采用后退式注漿方式；注漿過(guò)程中，漿液自拉瓦爾噴嘴噴出，同時(shí)溫度傳感器監(jiān)測(cè)水泥漿液的水化溫度，在達(dá)到設(shè)定水化溫度后，止?jié){塞后移；位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微型鋼管樁的位移變形。

15、作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，按照設(shè)計(jì)深度，尖錐端頭可連接多根鋼管樁主體，相鄰鋼管樁主體之間通過(guò)絲扣連接。

16、本發(fā)明的有益效果如下：

17、(1)本發(fā)明的微型鋼管樁安裝有投影面積相等的尖錐端頭和螺旋刀刃，二者配合能夠快速刺入土體并螺旋自進(jìn)，無(wú)需先成孔后埋管，能夠消除預(yù)先成孔中鉆孔塌孔的問(wèn)題；微型鋼管樁安裝有溫度傳感器和位移傳感器，溫度傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水泥漿液的水化放熱，配合止?jié){塞，可精細(xì)化控制不同地層的注漿過(guò)程；同時(shí)位移傳感器用以監(jiān)測(cè)鋼管樁主體變形量，保證鋼管樁的施工和服役質(zhì)量。

18、(2)本發(fā)明的鋼管樁主體安裝拉瓦爾噴嘴，在同等注漿泵功率作用下，可明顯提高漿液的噴射速度，進(jìn)而提高漿液的擴(kuò)散距離。

技術(shù)特征：

1.一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁，其特征在于，包括鋼管樁主體，所述鋼管樁主體一端安裝尖錐端頭，鋼管樁主體外側(cè)設(shè)有螺旋刀刃；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁，其特征在于，所述螺旋刀刃軸向的投影面積與尖錐端頭投影面積相等。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁，其特征在于，所述拉瓦爾噴嘴垂直于鋼管樁主體設(shè)置，拉瓦爾噴嘴外側(cè)設(shè)有噴嘴保護(hù)管，所述噴嘴保護(hù)管安裝封口蓋。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁，其特征在于，所述溫度傳感器和位移傳感器分別通過(guò)電纜連接數(shù)據(jù)處理與通信模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁，其特征在于，注漿時(shí)，所述電纜通過(guò)u型卡管固定于鋼管樁主體內(nèi)壁。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁，其特征在于，注漿時(shí)，所述鋼管樁主體內(nèi)置入止?jié){塞。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁，其特征在于，所述鋼管樁主體一端安裝絲扣。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁，其特征在于，所述鋼管樁主體和螺旋刀刃外表面噴涂防銹材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁的施工工藝，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁的施工工藝，其特征在于，按照設(shè)計(jì)深度，尖錐端頭可連接多根鋼管樁主體，相鄰鋼管樁主體之間通過(guò)絲扣連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種可自動(dòng)監(jiān)測(cè)的微型鋼管樁及施工工藝，涉及微型樁支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，包括鋼管樁主體，所述鋼管樁主體一端安裝尖錐端頭，鋼管樁主體外側(cè)設(shè)有螺旋刀刃；所述尖錐端頭設(shè)有出漿孔和套殼料，鋼管樁主體上的注漿孔連接拉瓦爾噴嘴；所述鋼管樁主體安裝有若干溫度傳感器和位移傳感器，所述溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)注漿過(guò)程中水泥漿液的水化放熱，位移傳感器用以監(jiān)測(cè)鋼管樁主體變形量。本發(fā)明可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漿液硬化參數(shù)與鋼管樁位移變形，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化控制注漿過(guò)程，延長(zhǎng)鋼管樁服役壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：馬恒,馮嘯,王鳳剛,張石磊,折永華,趙峰,張慶松,司環(huán)宇,韓瑞華,鞏維屏,畢海鵬,白繼文,鄧嘉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8