CN102966089A - 一种可以振动密实的插板方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以振动密实的插板方法，其包括以下步骤：a测量放样；.b改造桩管管壁构造；c排水板穿管装靴；d下插桩管至设计深度；e上拔桩管并切割排水板；f清理并回填排水板桩孔；g移机至下一位置。本发明在履带式双管振动插板机基础上，通过改造桩管壁构造，合理设置桩管直径、振动器频率、激震力、留振时间等施工参数，在完成插板作业的过程中，同时实现对中细砂、粉细砂层的振动密实，大大提高其密实程度、并增强其抗液化能力，具有施工方便、工期短、造价低等显著优点。

Description

一种可以振动密实的插板方法
技术领域
本发明涉及地基处理技术领域，尤其涉及一种可以振动密实中细砂、粉细砂，提高其抗液化能力，并同时完成插板作业的新技术，适用于大面积围海造陆等水利水运工程中的地基处理技术。
背景技术
大面积围海造陆在吹填砂形成陆域之后，往往通过填筑中粗砂垫层，插设塑料排水板，进而采用排水固结法加固原状软土，卸载后，再结合强夯、振冲密实或振冲置换等方法对吹填料进行动力密实加固，以提高砂土的抗液化性。但强夯法在高地下水位条件下的饱和砂土中，夯击能损失较大，处理效果欠佳，尤其当砂层较厚时难以发挥作用。而传统的振冲密实法不宜用于含泥量已超过10%的中细砂、粉细砂地基，若采用振冲置换法加固，则需大量填料，且难以有效解决场地不均匀沉降问题。
发明内容
针对上述问题，为有效提高中细砂、粉细砂层的密实度和抗液化能力，本发明提出了一种可以振动密实的插板新技术。
为了达到上述目的，本发明采用取下技术方案：一种可以振动密实的插板方法，包括以下步骤：
a场地整平后，按设计要求的排水板桩位间距进行测量放样；
b改造桩管管壁构造，沿管向在圆形桩管的管壁上等距离地预制若干环形凸台，所述环形凸台从桩管外壁向外凸起，
设置若干对半环形固定块，所述半环形固定块具有半圆筒状主体，半圆筒状主体的内壁与桩管外壁相适配，且半圆筒状主体内壁设置有与所述环形凸台适配的环状凹槽，半圆筒状主体的外壁为中部大、底部小的近锲状面，半圆筒状主体两侧开设有垂直于桩管轴线的镙钉固定孔，
设置若干镙钉，镙钉穿过所述镙钉固定孔把配对的两块半环形固定块锁定拼合成一围绕桩管外壁的环形锲状凸台；
c插板机移机定位，排水板穿管装靴；
d下插桩管至设计深度；
e上拔桩管至插入地面以下50cm，切割排水板，板头外露长度不小于20cm；
f清理并回填排水板桩孔；
g移机至下一位置。
考虑到要满足排水板宽度要求，同时根据排水板桩位间距及考虑桩管的成孔挤密效应在，选取所述桩管直径为110~180mm。
步骤c所述的插板机为履带式双管振动插板机，采用圆柱形桩管，每次至多可同时插设两根塑料排水板。
在满足场地插板动力要求的前提下，步骤d中采用的振动器的振动频率为24Hz；最大激振力为180kN。
在砂层范围内，步骤d所述的桩管下插速度控制在1~5m/min。
在砂层范围内，步骤e所述的桩管上拔速度控制在1~10m/min。
优选地，所述半圆筒状主体的外壁顶部较中部窄小，从顶部至底部形成先扩张后缩窄的近锲状弧面。
本发明在履带式双管振动插板机基础上，通过改造桩管壁构造，合理设置桩管直径、振动器频率、激震力、留振时间等施工参数，在完成插板作业的过程中，同时实现对中细砂、粉细砂层的振动密实，大大提高其密实程度、并增强其抗液化能力，具有施工方便、工期短、造价低等显著优点。
附图说明
图1是振动密实插板机断面图；
图2是振动桩管断面图；
图3是图2的I-I剖面图；
图4是图2的A放大图；
图5是半环形铁块的俯视图；
图6是半环形铁块的侧视图。
图中，1履带式振动插板机；2桩架；3振动锤；4桩管；4.1环形凸台；5锲状凸台；6固定块；6.1半环形固定块；6.11半圆筒状主体；6.12环形凹槽；6.13内壁；6.14外壁；6.15镙钉固定孔；6.16最大直径；7螺钉；8中细、粉细砂层；9软土层。
具体实施方式
按以下步骤进行振动密实的插板操作。
1现场清理：插板施工前，先进行施工场地的清理工作，确保场地平整且无影响现场测量放样的障碍物。
2测量放样：场地清理完毕后，按照设计给定的点位坐标和桩位间距进行测量放样。
3机具调试：履带式双管振动插板机现场调试，移机定位，根据设计要求排水板桩位间距和现场粉细砂地基的动力特性，改造桩管壁构造，选择合适的桩管直径（110~180mm）、选定振动器，确定振动频率（24Hz）和激震力（最大激振力为180kN），并调节两桩管的距离（比如，80~150cm）。
改造桩管管壁构造的具体操作如下：如图2所示，沿管向在圆形桩管4的管壁上等距离地预制若干圈环形凸台4.1，所述环形凸台4.1从桩管外壁向外凸起用于卡住固定块6。
固定块6为环状锲形块，与所述环形凸台4.1对应设置。固定块6由一对半环形固定块6.1拼合而成。如图3~图5所示，所述半环形固定块具有半圆筒状主体6.11，半圆筒状主体的内壁6.13与桩管4外壁相适配，且半圆筒状主体内壁设置有与所述环形凸台适配的环状凹槽6.12。半圆筒状主体的外壁6.14自半圆筒状主体内壁上端向外扩张至中上部一最大直径6.16后向内缩窄至半圆筒状主体内壁下端，形成中间大、上下两端较小的具有圆滑弧面的近锲状体。半圆筒状主体两侧开设有垂直于桩管轴线的镙钉固定孔6.15，镙钉穿过所述镙钉固定孔把配对的两块半环形固定块6.1锁定拼合成一围绕桩管外壁的环形锲状凸台。
经过改造后，使桩管管壁形成多个突出的锲状凸台5。这样的外形结构，使桩管在振动器振动过程中可加大振动半径，实现对中细砂、粉细砂层的振动密实，但又可最大程度地减小插板及拔管操作中的阻力。
4穿板装靴：将塑料排水板从插板机自带的卷盘上下拉，从桩管上端穿入，下端穿出，并安装桩靴。
5插板：将桩靴中心对准排水板桩位中心，调整桩架垂直，启动振动器振插桩管，同时为确保振动密实效果，桩管下插速率控制在1~2m/min左右。
6拔管：塑料排水板插打到设计要求高程后，停止振动插入，进行拔管作业。为确保排水板锚定在孔底，宜先慢拔，而后控制上拔速率在1~2m/min左右。
7割板：桩管拔出并高出地面约50cm后，进行割板，预留排水板板头长度不小于20cm。
8移机：移机至下一位置。
9重复步骤4-8，直至所有插板工作完成。
本方法采用双管联合振插施工工艺，同步完成砂土密实和插板作业，可大大提高工效，缩短工期20%。现场试验结果表明，加固后的吹填中细砂、粉细砂层已达到中密程度以上，其抗液化能力显著提高。

Claims (7)

1.一种可以振动密实的插板方法，包括以下步骤：
a场地整平后，按设计要求的排水板桩位间距进行测量放样；
b改造桩管管壁构造，沿管向在圆形桩管的管壁上等距离地预制若干环形凸台，所述环形凸台从桩管外壁向外凸起，
设置若干对半环形固定块，所述半环形固定块具有半圆筒状主体，半圆筒状主体的内壁与桩管外壁相适配，且半圆筒状主体内壁设置有与所述环形凸台适配的环状凹槽，半圆筒状主体的外壁为中部大、底部小的近锲状面，半圆筒状主体两侧开设有垂直于桩管轴线的镙钉固定孔，
设置若干镙钉，镙钉穿过所述镙钉固定孔把配对的两块半环形固定块锁定拼合成一围绕桩管外壁的环形锲状凸台；
c插板机移机定位，排水板穿管装靴；
d下插桩管至设计深度；
e上拔桩管至插入地面以下50cm，切割排水板，板头外露长度不小于20cm；
f清理并回填排水板桩孔；
g移机至下一位置。
2.根据权利要求1所述的可以振动密实的插板方法，其特征在于：所述桩管直径为110~180mm。
3.根据权利要求1所述的可以振动密实的插板方法，其特征在于：步骤c所述的插板机为履带式双管振动插板机。
4.根据权利要求3所述的可以振动密实的插板方法，其特征在于：步骤d中采用的振动器选用的振动频率为24Hz；最大激振力为180kN。
5.根据权利要求1所述的可以振动密实的插板方法，其特征在于：在砂层范围内，步骤d所述的桩管下插速度控制在1~5m/min。
6.根据权利要求1所述的可以振动密的插板方法，其特征在于：在砂层范围内，步骤e所述的桩管上拔速度控制在1~10m/min。
7.根据权利要求1所述的可以振动密的插板方法，其特征在于：所述半圆筒状主体的外壁顶部较中部窄小，从顶部至底部形成先扩张后缩窄的近锲状弧面。
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