[发明专利]冲掏静压沉桩方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种一般土木工程建筑、交通桥梁的施工方法，特别涉及一种沉桩方法，属于工程基础建设领域，其IPC国际专利分类号为E02D 7/26。

背景技术：

随着经济社会的发展，人类对高层楼房、大跨度桥梁建设需求越来越大，地基基础加固技术是近十几年我国土木、交通工程等领域的重点和焦点。静压桩加固地基是一种建筑物地基加固的托换新技术，静压桩法由于采用预制桩，桩身质量、完整性有保证，工艺简单、易操作、施工速度快，节约材料、无震动、无噪音、施工应力小、不污染环境，利用施工终止压力能够实时客观地反映基层和单桩承载力情况，具有信息化施工的优点，无冲击力、桩顶不易损坏，沉桩精度高、加固效果显著，近十几年来了在人工填土、软土、粘性土、粉土、粉砂、细砂、中砂地基加固处理领域中得到广泛应用。

静压桩属于挤土桩，挤土效应明显，挤土效应一方面可以提高工程桩的侧摩阻力，增加单桩承载力，但是另一方面它将会产生不良效应，尤其是在软土广泛分布的地区，甚至是破坏性的工程事故，这种影响主要表现在以下几个方面：周边建筑物和构筑物开裂、地面隆起事故；土体向外扩散带动管线侧移，造成管线拉断、拉裂事故等。还有一种情况是加固地基中夹杂一定厚度的板结沙层，沉桩困难，桩端达不到设计标高，很大程度上限制了静压桩加固地基的应用和推广。为消除压桩过程中的挤土作用，经常采用引孔法或中掘法解决实际施工中上述的常见问题，但引孔法或中掘法施工不仅抵消了静压桩施工的无震动、无噪音、工艺简单、施工速度快、等优点，尤其是中掘法配套设备和工艺为国外专利，设备引进费用很高，国内施工单位大多采用引孔法或加长压桩时间间隔、截桩等方法进行解决，增加了施工环节和费用。因此，寻找新的施工技术和方法有效解决静压桩施工中的挤土效应就显得尤为必要和现实。

发明内容：

本发明为了解决现有技术中的不足，提供一种施工成本较低、操作简便、与静压桩施工配套、安全性高的有效解决静压桩施工中挤土效应的施工方法。

本发明采用的技术方案是：

冲掏静压沉桩方法，包括：

(1)沉桩设备的布设：在静压桩机或静压桩机配重块(14)上安置高压水泵(7)及其配套电机设备，泥浆沉淀箱(13)及水箱(12)布置在静压桩机附近的地面上，将泥浆收集溢流管(3)安装在管桩(1)顶端，将冲掏管(2)穿过所述泥浆收集溢流管(3)放置在所述管桩(1)的空腔内，将所述泥浆收集溢流管(3)内侧壁的上部和下部的适当位置分别设置为上设定限位和下设定限位，在所述冲掏管(2)的顶端以及所述上设定限位和下设定限位分别设置位移传感器，用于检测所述冲掏管(2)与所述泥浆收集溢流管(3)之间的相对位移，所述位移传感器连接限位开关，所述限位开关布设在高压水泵操作柜上，所述冲掏管(2)的底端设置有冲掏喷嘴(15)，所述冲掏管(2)的顶端安装有连接弯管(4)，高压水泵出水口(6)通过高压供水胶管(5)与所述连接弯管(4)连接，高压水泵进水口(8)通过高压水泵进水胶管(9)与所述水箱(12)连接，所述泥浆收集溢流管(3)通过泥浆溢流胶管(10)与所述泥浆沉淀箱(13)相连；

(2)沉桩：启动静压桩机进行压桩施工，管桩(1)下沉，管桩(1)空腔内土体顶着所述冲掏管(2)相对管桩(1)上升，当冲掏管(2)顶端上升到所述上设定限位时，所述位移传感器发出信号，所述限位开关开启，操控所述高压水泵(7)的电机启动，高压水泵(7)自所述水箱(12)抽水供给冲掏管(2)，冲掏管底端的所述冲掏喷嘴(15)喷出高速高压射水冲击管桩(1)内上升的土体，土体被冲蚀成泥浆自所述泥浆收集溢流管(3)和泥浆溢流胶管(10)流动至所述泥浆沉淀箱(13)，泥浆中的泥土沉降在所述泥浆沉淀箱(13)底部，沉降泥土后的浑水自所述泥浆沉淀箱(13)与水箱(12)间的隔板溢流至水箱(12)，作为循环使用水供高压水泵(7)使用；随着管桩(1)空腔内土体的冲蚀流走，所述冲掏管(2)沿管桩下降，当所述冲掏管(2)顶端下降至所述下设定限位时，所述位移传感器发出信号，限位开关自动切断高压水泵(7)电源，高压水泵(7)停止工作；如此反复，将管桩(1)沉至设定高度；拆下所述高压供水胶管(5)，利用静压桩机吊臂(11)把所述冲掏管(2)自管桩(1)空腔中吊出，拆下所述泥浆溢流胶管(10)和管桩(1)顶端的所述泥浆收集溢流管(3)，移位桩机进行下一个沉桩施工；