[实用新型]一种径向变模量复合桩的施工设备

说明书

本实用新型公开一种径向变模量复合桩的施工设备，所述复合桩包括由内至外依次设置的水泥砂浆芯柱、搅拌水泥砂浆土围柱和地基土，所述搅拌水泥砂浆土围柱与所述地基土间还设有喷射水泥砂浆土围柱，包括螺旋钻杆、用于驱动螺旋钻杆的驱动设备和水泥砂浆池，所述螺旋钻杆内部设有贯穿的低压通道，所述低压通道上端通过低压泵连接所述水泥砂浆池，下端连通钻头设有低压出口，所述螺旋钻杆下部周面设有若干搅拌叶片组，所述搅拌叶片中空设置，且内部设有高压腔，所述搅拌叶片底面设有于所述高压腔连通的高压出口，所述螺旋钻杆内部设有高压通道，所述高压通道一端通过高压泵连接所述水泥砂浆池，另一端连通所述高压腔。

技术领域

本实用新型涉及复合地基技术领域，具体涉及一种径向变模量复合桩及其施工设备。

背景技术

复合地基的概念形成于20世纪60年代，指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强、或被置换、或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体(天然地基土体或被改良的天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。其理论是很多处理方法分析和设计的基础，如碎石桩、砂桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩、素混凝土桩、CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)等。复合地基具有两个基本特点：一、加固区是由基体和增强体两部分组成的，是非均质的和各向异性的：二、在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用。根据地基中增强体的方向有可分为水平向增强体复合地基和竖向增强体复合地基。竖向增强体复合地基通常称为桩体复合地基。

桩体复合地基技术种类繁多，其中水泥土搅拌桩技术是一种常用且较为经济的软土地基处理技术，其技术原理是通过特制的搅拌机械将水泥(浆液或者粉体)与地基土进行强制搅拌，利用水泥与土体之间产生的一系列物理化学反应，使地基土提高强度，改变土性，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的复合地基。

目前，水泥土搅拌桩已经成为我国应用最为广泛的地基处理技术之一，特别是被广泛应用于软弱地基处理，以增加地基承载力、减小地基沉降和不均匀沉降、提高稳定性。近十几年来，国内外都对泥搅拌桩技术进行了进一步的研究改进和完善，但是从近年来大量的水泥搅拌桩施工资料的统计分析表明，桩体搅拌不均匀和成形不完整是目前软土地基工况下水泥土搅拌桩质量的突出问题，其主要由于桩间土体与水泥浆液搅拌不充分、水泥浆液供给不均匀等因素影响，导致水泥与土体分离成块状或呈千层饼状，均匀性、完整性、强度等质量指标达不到设计要求。水泥土搅拌桩技术存在的搅拌不均匀、桩身不连续和桩体强度偏低以及施工冒浆导致环境污染及资源浪费等诸多问题会直接导致水泥土搅拌桩成桩质量不可靠，桩身模量不可控。

因此，开发一种可控变模量复合桩十分有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题提供一种径向变模量复合桩，该复合桩由径向模量变化的多层结构复合而成，各层搅拌均匀完整，可调整桩土应力比至合理范围，使得各组成部分均能充分发挥各自效果，体现了沉降设计理念。本实用新型的另一个目的在于提供径向变模量复合桩的施工设备和施工方法。

为了实现上述目的，本实用新型的复合桩的技术方案是：

一种径向变模量复合桩，包括由内至外依次设置的水泥砂浆芯柱、搅拌水泥砂浆土围柱和地基土，所述搅拌水泥砂浆土围柱由水泥砂浆和软土充分搅拌而成。

与现有技术相比，本实用新型复合桩的有益效果是：

本实用新型高模量的水泥砂浆芯柱、中模量的搅拌水泥砂浆土围柱和低模量的地基土形成径向模量渐变的复合地基，各部分均一完整，桩土应力比可调整成合理范围，使得各组成部分均能充分发挥各自的效果，体现了按沉降设计的理念，大大提高了复合桩的质量可靠性。

优选的，所述搅拌水泥砂浆土围柱与所述地基土间还设有喷射水泥砂浆土围柱，所述喷射水泥砂浆土围柱由喷射的水泥砂浆与软土混合而成。