CN112627186A - 一种新型咬合桩及其施工方法 - Google Patents
一种新型咬合桩及其施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112627186A CN112627186A CN202011365844.8A CN202011365844A CN112627186A CN 112627186 A CN112627186 A CN 112627186A CN 202011365844 A CN202011365844 A CN 202011365844A CN 112627186 A CN112627186 A CN 112627186A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pile
- soil
- stirring
- mixing
- novel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 94
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 91
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 19
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 14
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 10
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 6
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 208000034189 Sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/02—Foundation pits
- E02D17/04—Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/20—Securing of slopes or inclines
- E02D17/207—Securing of slopes or inclines with means incorporating sheet piles or piles
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
- E02D5/46—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making in situ by forcing bonding agents into gravel fillings or the soil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型咬合桩及其施工方法，这种新型咬合桩是由钢筋混凝土灌注桩与固化土搅拌桩相互咬合而成；固化土搅拌桩的施工钻具是由分离式单轴深搅桩钻具施工而成或单轴深搅桩钻具施工而成；钢筋混凝土灌注桩是由压灌混凝土桩机或旋挖桩机成孔施工而成；固化土搅拌桩被咬合切割时的单轴抗压强度不低于1.0MPa。这种新型的咬合桩克服了当前固化土搅拌桩与钢筋混凝土灌注桩咬合存的缺陷，与现有施工技术相比，提高了固化土搅拌桩的质量和咬合桩结构的可靠性，具有节能减排、提高地下空间利用率的社会价值，降低了基坑边坡围护的成本，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，具体来说是深基坑围护和边坡防护结构的施工设备和施工方法。
背景技术
在深基坑围护和边坡防护工程中，排桩作为主要的支护结构型式，被普遍使用。作为挡土和止水结构，当前采用的是一排钢筋混凝土灌注桩和一排连续的搅拌桩并列。这样位于基坑或边坡面的钢筋混凝土灌注桩呈分离式排列，桩间的土体在基坑或边坡开挖后难以保留，还需要设置挂网并喷射混凝土层挡土。
由于施工钢筋混凝土灌注桩的定位和成型误差，要与后面施工的连续排列的搅拌桩之间需留置200mm的宽度来避免施工困难，这对搅拌桩的受力是不利，易使搅拌桩发生裂缝而漏水。此外，为加固二排桩之间的软土层，需对其进行旋喷桩加固，会增加工程造价。
位于钢筋混凝土灌注桩后面的连续排列的搅拌桩被遮挡，当出现漏水时，寻找出水点非常困难，导致基坑会因漏水而对周边环境造成极大破坏。
此外，并列分布的二排桩，占据的宽度达1600mm以上，对于十分紧张的城市地下空间，由于这种基坑围护结构就要浪费掉较多的空间是多么可惜啊。
咬合桩作为基坑边坡的围护结构是经常被使用的，但当前使用的咬合桩是钢筋混凝土桩与素混凝土桩之间的咬合，施工钢筋混凝土灌注桩时需要切割具有较高强度的素混凝土桩，施工成本较高，且施工速度较慢。
如果用搅拌桩代替素混凝土桩，当前的搅拌桩施工设备难以形成高质量的搅拌桩体，在于搅拌机具不能充分破碎岩土体并与固化剂浆液均匀混合，形成的搅拌桩体强度低且密实度差，具有一定的安全隐患。
因此，工程界亟需发明一种能克服上述二排桩式基坑围护结构和当前咬合桩施工存在的缺陷，加快施工速度，实现绿色建造的目标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服当前二排桩结构和咬合桩结构存在的缺陷，利用单轴深搅桩钻具高效切割破碎混合制成搅拌桩的优势，形成高质量的搅拌桩体，从而提供一种新型的咬合桩施工机具和方法。
为达到上述目的，本专利采用的技术方案是：
所述的一种新型咬合桩及其施工方法，其咬合桩是由钢筋混凝土灌注桩与固化土搅拌桩相互咬合而成；
所述的固化土搅拌桩是由分离式单轴深搅桩钻具施工而成或由单轴深搅桩钻具施工而成；
所述的固化土搅拌桩被咬合切割时的单轴抗压强度不低于1.0MPa；
所述的钢筋混凝土灌注桩是由压灌混凝土桩机或旋挖桩机成孔施工而成。
所述的独立式单轴深搅桩机只有一根钻杆和搅拌轴；钻杆是双层结构，钻杆的下端设置有搅拌轴和钻头；内层搅拌轴呈中空结构，外层为一个园柱状镂空搅拌罩，内层和外层的搅拌齿在空间上呈咬合状态；一次只施工一根搅拌桩。
所述的分离式单轴深搅桩机是由二个独立式单轴深搅桩钻具组合而成，二根搅拌桩的中心距满足设计要求的咬合桩中心间距；一次能施工二根搅拌桩。
所述的搅拌罩与外层钻杆不动，内层钻杆和内层搅拌轴转动，在搅拌罩内，内层搅拌齿与搅拌罩上安装的外层搅拌齿相互切割破碎岩土颗粒，同时将固化剂浆液与破碎的岩土颗粒，并搅拌混合均匀形成流态硬化土。
所述的搅拌罩和外层钻杆向左转动，内层钻杆向右转动，在搅拌罩内，内层搅拌齿与搅拌罩上安装的外层搅拌齿相对转动，切割并破碎岩土颗粒，同时将固化剂浆液与破碎的岩土颗粒，并搅拌混合均匀形成流态硬化土。
所述的钻头位置分布一个底喷浆口，用于向下钻孔时喷浆，使喷出的浆液在搅拌齿经过时与地基土搅拌混合均匀。所述的顶喷浆口设置在搅拌齿的顶部，用于提钻搅拌时喷浆，使喷出的浆液在搅拌齿经过时与地基土搅拌混合均匀。
所述的固化土使用的固化剂是水泥或土体硬化剂，土体硬化剂是用工业固废为主要原料制成的。土体硬化剂与岩土颗粒混合后的初凝时间大于水泥土，形成的固化土7天以上龄期的单轴抗压强度高于水泥土。
所述的固化土搅拌桩内加短有纤维材料，掺入到固化剂浆液中，并混合到固化土体中，纤维材料的长度不大于50mm，以增强搅拌桩的抗裂性。
所述的咬合桩的施工方法，其主要施工步骤如下：
第一步：先对固化土搅拌桩定位，将单轴深搅桩机就位；
第二步：将钻杆下端的钻头对准搅拌桩位；钻头成孔破碎地层，使破碎的岩土体进入到搅拌轴中，外层的园柱状镂空搅拌罩与中空搅拌轴的多层搅拌齿对岩土颗粒反复破碎，同时将底喷浆口喷出的固化剂浆液与之混合，直到达到设计深度；
第三步：提升钻杆，搅拌齿继续破碎岩土颗粒，同时将顶喷浆口喷出的固化剂浆液与之混合，形成流态固化土，经养护后形成固化土搅拌桩体；
第四步：在二根分离式的固化土搅拌桩中间，施工一根混凝土灌注桩，并嵌入到固化土搅拌桩内，形成相互咬合的排桩，具有挡土和止水的作用。
有益效果：这种新型的咬合桩克服了当前固化土搅拌桩与钢筋混凝土灌注桩咬合的不足，与现有施工技术相比，提高了固化土搅拌桩的质量和咬合桩结构的可靠性，具有节能减排、提高地下空间利用率的社会价值，降低了基坑边坡围护的成本，具有显著的经济效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1搅拌桩机的搅拌齿与钻头结构示意图
图2分离式固化土搅拌桩钻具结构示意图
图3被咬合的分离式固化土搅拌桩分布示意图
图4钢筋混凝土灌注桩与两侧搅拌桩的咬合示意图
图5连续式咬合桩的排列示意图
图中：1—搅拌轴，11—中空钻杆，12—内搅拌齿，13—-顶喷浆口，14—底喷浆口，15—外搅拌齿，2—外钻杆，3—搅拌罩，4—钻头，5—钢筋混凝土桩，6—固化土搅拌桩。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利。
新型咬合桩结构的可靠性关键在于保证固化土搅拌桩的质量，为此，本专利采用了新型的搅拌机具和软土硬化剂；
图1所示为单轴深搅桩机具，从图1可以看出搅拌轴1连接在中空钻杆 11的下部，在搅拌轴1的下端连接着一个钻头4，在搅拌轴1的上部设置了一个顶喷浆口13，在下部设置了一个底喷浆口14。在搅拌轴1上分布有多排的内搅拌齿12。与中空钻杆11的外钻杆2相连的是一个搅拌罩3。
当外层的搅拌罩3不动，内层的搅拌轴1与钻杆一起转动时，分布在搅拌轴1上的内搅拌齿12，切割并破碎岩土块。同时安装在搅拌罩3上的外层搅拌齿15与内搅拌齿12发生一个相对运动，由于外层搅拌齿15与内搅拌齿 12是相互咬合状态，从而将充满于搅拌齿内的岩土给予破碎，使岩土体无法粘附于搅拌齿上。
图2所示为分离式固化土搅拌桩钻具结构示意图，采用这种钻具能一次施工二根固化土搅拌桩6，如图3所示。这种钻具施工的搅拌桩6中心距被有效地固定，能确保被钢筋混凝土桩5所咬合，咬合的结果如图3所示。
图4所示为二根固化土搅拌桩6中间均咬合一根钢筋混凝土桩5，形成一排连续的止水和挡土结构。
采用图2所示的钻具能一次施工两根固化土搅拌桩6，与土体混凝土的胶凝材料为软土硬化剂。二根固化土搅拌桩6之间的中心距是按他们中间嵌入咬合一根钢筋混凝土灌注桩5确定的；当然也可以采用单轴深搅桩机具施工，一次施工一根固化土搅拌桩6。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种新型咬合桩及其施工方法，其特征是，新型咬合桩是由钢筋混凝土灌注桩与固化土搅拌桩相互咬合而成；固化土搅拌桩的施工钻具是由分离式二轴深搅桩钻具或单轴深搅桩钻具施工而成；钢筋混凝土灌注桩是由压灌混凝土桩机或旋挖桩机成孔施工而成；固化土搅拌桩被咬合切割时的单轴抗压强度不低于1.0MPa。
2.根据权利要求1所述的一种新型咬合桩及其施工方法，其特征是，单轴深搅桩钻具的钻杆是双层结构，内层钻杆的下端设置有搅拌轴和钻头；外层钻杆连接着一个园柱状镂空搅拌罩，在搅拌轴和搅拌罩上分布有搅拌齿并相互咬合；一次施工一根固化土搅拌桩。
3.根据权利要求1所述的一种新型咬合桩及其施工方法，其特征是，分离式二轴深搅桩钻具是由二个独立的单轴深搅桩钻具组合而成，二根搅拌桩的中心距满足设计要求的咬合桩中心间距；一次施工二根固化土搅拌桩。
4.根据权利要求2所述的一种新型咬合桩及其施工方法，其特征是，搅拌罩与外层钻杆不动，内层钻杆和内层搅拌轴转动，在搅拌罩内，内层搅拌齿与搅拌罩上安装的外层搅拌齿相互切割破碎岩土颗粒，同时将固化剂浆液与破碎的岩土颗粒搅拌混合均匀形成流态硬化土。
5.根据权利要求2所述的一种新型咬合桩及其施工方法，其特征是，搅拌罩和外层钻杆向左转动，内层钻杆向右转动，在搅拌罩内，内层搅拌齿与搅拌罩上安装的外层搅拌齿相对转动，切割并破碎岩土颗粒，同时将固化剂浆液与破碎的岩土颗粒搅拌混合均匀形成流态硬化土。
6.根据权利要求2所述的一种新型咬合桩及其施工方法，其特征是，钻头位置分布一个底喷浆口，用于向下钻孔时喷浆，使喷出的浆液在搅拌齿经过时与地基土搅拌混合均匀。
7.根据权利要求2所述的一种新型咬合桩及其施工方法，其特征是，顶喷浆口设置在搅拌齿的顶部，用于提钻搅拌时喷浆，使喷出的浆液在搅拌齿经过时与地基土搅拌混合均匀。
8.根据权利要求1所述的一种新型咬合桩及其施工方法，其特征是，固化土搅拌桩内加短有纤维材料，掺入到固化剂浆液中，并混合到固化土体中，纤维材料的长度不大于50mm。
9.根据权利要求1所述的一种新型咬合桩及其施工方法，其特征是，固化土的固化剂是水泥或土体硬化剂，土体硬化剂是用工业固废为主要原料制成的；土体硬化剂与岩土颗粒混合后形成的固化土初凝时间大于水泥土，形成的固化土7天以上龄期的单轴抗压强度高于水泥土。
10.所述的咬合桩的施工方法，其特征是，主要施工步骤如下：
第一步：先对固化土搅拌桩定位，将深搅桩机就位；
第二步：将钻杆下端的搅拌轴和钻头对准搅拌桩位；钻头成孔破碎地层，使破碎的岩土体进入到外层的园柱状镂空搅拌罩内，中间搅拌轴上分布搅拌齿将岩土体反复破碎，同时将底喷浆口喷出的固化剂浆液与之混合，并达到设计的搅拌桩深度；
第三步：提升钻杆，搅拌轴上的内外搅拌齿继续破碎岩土颗粒，同时将顶喷浆口喷出的固化剂浆液与之混合，形成流态固化土，经养护后形成固化土搅拌桩体；
第四步：在这二根分离式的固化土搅拌桩之间，施工一根混凝土灌注桩，并嵌入到两侧的固化土搅拌桩内，形成相互咬合的排桩，具有挡土和止水的双重作用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011365844.8A CN112627186A (zh) | 2020-11-29 | 2020-11-29 | 一种新型咬合桩及其施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011365844.8A CN112627186A (zh) | 2020-11-29 | 2020-11-29 | 一种新型咬合桩及其施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112627186A true CN112627186A (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=75306760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011365844.8A Pending CN112627186A (zh) | 2020-11-29 | 2020-11-29 | 一种新型咬合桩及其施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112627186A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022057437A1 (zh) * | 2020-09-15 | 2022-03-24 | 上海强劲地基工程股份有限公司 | 带有搅拌笼的搅拌桩施工设备 |
-
2020
- 2020-11-29 CN CN202011365844.8A patent/CN112627186A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022057437A1 (zh) * | 2020-09-15 | 2022-03-24 | 上海强劲地基工程股份有限公司 | 带有搅拌笼的搅拌桩施工设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106996105B (zh) | 潜孔冲击旋喷搅拌桩施工工艺及设备 | |
| CN105019422B (zh) | 表层土就地固化与桩组合承载的地基施工方法 | |
| CN204175177U (zh) | 一种加强型长螺旋嵌岩施工设备 | |
| CN105604052B (zh) | 高低位转换喷浆的水泥土搅拌桩施工方法 | |
| JP6159994B2 (ja) | 合成置換コラムとその築造装置および築造方法 | |
| CN112627174A (zh) | 一种具有内外双层搅拌齿的单轴深搅桩钻具 | |
| CN201395793Y (zh) | 长螺旋高压喷射注浆搅拌成桩装置 | |
| CN112796296A (zh) | 高压旋喷联合pvc套管护壁地表加固施工方法 | |
| CN114320169A (zh) | 一种搅拌桩的短螺旋钻头和带有短螺旋钻头的组合式钻具 | |
| CN112627186A (zh) | 一种新型咬合桩及其施工方法 | |
| CN104988914A (zh) | 一种水域环境下的钻孔灌注桩断桩处理方法 | |
| CN107916663B (zh) | 一种用于软土地基的施工方法 | |
| CN105544579A (zh) | 一种桩基的施工方法 | |
| CN113431045A (zh) | 一种旋挖成孔岩溶堵漏的施工方法 | |
| CN111287173A (zh) | 一种装配式载芯桩与施工方法 | |
| CN111455978A (zh) | 一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法 | |
| CN113774908B (zh) | 一种多重搅拌破坚防开裂桩机的施工方法 | |
| CN113668519A (zh) | 一种内外齿对搅式单轴搅拌桩机具及其施工方法 | |
| CN214169034U (zh) | 一种高回填区旋挖钻塌孔采用砂浆固结结构 | |
| CN210315522U (zh) | 一种可实现多向搅拌的单轴搅拌钻头 | |
| CN109488333B (zh) | 一种水平搅喷内插管棚桩施工工法 | |
| CN112627170A (zh) | 由固化土群桩与预制桩胶结形成的复合桩和挡土墙 | |
| CN111088796A (zh) | 一种地层原位加固的减阻式植桩与长距送桩方法 | |
| JP2010281084A (ja) | 山留め壁の構築方法、杭の構築方法、山留め壁、杭 | |
| CN213741092U (zh) | 一种基坑支护结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210409 |