[发明专利]大厚度回填或自重湿陷性黄土场地施工沉管挤密桩的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑工程地基处理领域内的施工设备，特别涉及一种沉管挤密桩施工用内外管组合、采用该内外管组合的大厚度回填或自重湿陷性黄土场地施工沉管挤密桩的设备以及采用该设备进行大厚度回填或自重湿陷性黄土场地施工沉管挤密桩的方法。

背景技术

随着工业与民用建筑的不断发展，土地资源更为稀缺，开山回填造地为工业和民用建设提供场地成为必行，而在此类场地拟建厂房与住宅楼地基处理便成为难题。由于分层碾压或分层强夯回填质量难以控制，其回填土的密实度无法达到建筑规范及设计要求。采用沉管挤密桩对回填区域进行地基处理比较有效，而现有沉管挤密成孔设备最大成孔深度仅为为18米，但目前国内回填最深已达60米。对回填深度大于18米的地基，现有技术就无能为力。      

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种沉管挤密桩施工用内外管组合、采用该内外管组合的大厚度回填或自重湿陷性黄土场地施工沉管挤密桩的设备以及采用该设备进行大厚度回填或自重湿陷性黄土场地施工沉管挤密桩的方法，能够采用沉管挤密桩处理回填深度大于18米的大厚度回填或自重湿陷性黄土场地地基。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

沉管挤密桩施工用内外管组合，用于大厚度回填或自重湿陷性黄土场地沉管成孔，包括一内管13及与其配合使用的外管12，所述内管13包括一圆柱型的内管主体，内管主体的上端配置一内管耳环14，内管主体靠近内管耳环14处配置一贯穿的内管上端销孔16，内管主体的下端配置一贯穿的内管下端销孔15；所述外管12包括一圆柱型的外管主体，外管主体的上端配置一贯穿的外管上端销孔20，在外管上端销孔20下方配置一贯穿的外管下端销孔17。

外管12直径为300-600mm，内管13直径比外管12内径小10-40mm，内外管配合后成孔深度可达20-60米。

外管上端销孔20至外管下端销孔17的距离与内管下端销孔15至内管13底端的长度相等。

大厚度回填或自重湿陷性黄土场地施工沉管挤密桩的设备，包括主机平台1，主机平台1的一侧设置有塔架4，主机平台1上设置有提升内外管的卷筒2、提升柴油锤的卷筒3和第四定滑轮组5，支撑杆一端支撑塔架4，另一端连接主机平台1，塔架4上端设有滑轮支架10，滑轮支架10上配置有第一定滑轮组7、第二定滑轮组8和第三定滑轮组9；提升内外管的卷筒2的钢丝绳绕过第四定滑轮组5和动滑轮组6，在动滑轮组6的支架上固定两条钢丝绳19，钢丝绳19绕过第一定滑轮组7和第三定滑轮组9的滑轮，与内管13上端的内管耳环14相连接，提升柴油锤的卷筒3的钢丝绳绕过第二定滑轮组8与柴油锤11相连接。

大厚度回填或自重湿陷性黄土场地施工沉管挤密桩的方法，

一、启动提升内外管的卷筒2，将内管13放入外管12内，在内管上端销孔16和外管上端销孔20同心后，将销轴穿入内管上端销孔16和外管上端销孔20中，从而将内管13与外管12连接一体；

二、用柴油锤11将连接一起的内管13与外管12同时沉入土中；

三、当内管13与外管12沉入土中至外管下端销孔17后，取掉穿入内管上端销孔16和外管上端销孔20中的销轴并上提内管13至外管上端销孔20与内管下端销孔15同心，先在外管穿入外管下端销孔17中安装销轴，后在内管下端销孔15和外管上端销孔20中穿入销轴，使内管13与外管12连接为一体；

四、再启动柴油锤11锤击内管13的顶端盖板，使内管13与外管12继续沉入土中至设计深度处；

五、提升内管13与外管12至外管下端销孔17露出地面，分别取掉外管下端销孔17和内管下端销孔15和外管上端销孔20中的销轴；

六、将内管11插入外管12内，在内管上端销孔16和外管上端销孔20同心后，将销轴穿入内管上端销孔16和外管上端销孔20中，从而再将内管13与外管12连接一体；

七、将内管13与外管12全部提升出地面，沉管挤密成孔完成。

沉管挤密成孔完成后，对已成孔进行分层填料和夯实，分层填料采用素土、灰土或水泥土；为了大大提高复合地基承载力，对已成孔间隔孔灌注混凝土，间隔孔分层填料和夯实，形成平面组合式复合地基；如果桩孔深，桩孔下端采用分层填料和夯实，桩孔上端采用灌注混凝土，形成立体组合式复合地基。

复合地基布桩形式采用等边三角形，三角形的边长为桩孔直径的2-3倍；以此保证桩间土挤密系数满足设计要求。

沉管挤密成孔直径根据地质情况确定，为300-600mm，沉管挤密成孔深度20-60米。