CN116988736B - 一种复合地基的引孔振冲工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合地基的引孔振冲工艺，涉及振冲施工技术领域，可解决目前复合地基的振冲施工问题。本发明的一种复合地基的引孔振冲工艺，包括先后进行的硬质地层造孔工序和软质地层造孔工序：硬质地层造孔工序包括三种方式：先筒后孔，先将套筒移动至桩位并下入硬质地层，直至其底部到达软质地层顶部，随后在套筒内进行引孔，直至引孔到套筒最底部；先孔后筒，先对硬质地层进行造孔直至硬质地层最深处，随后将套筒移至桩位，并将其下入硬质地层桩孔处；筒孔同下，利用引孔设备将套筒打入硬质地层下，同时在套筒内同步进行造孔，直至套筒到达软质地层顶部；软质地层造孔工序为：利用振冲设备从套筒内下至软质地层最顶部，并进行振冲造孔。

Description

一种复合地基的引孔振冲工艺

技术领域

本发明涉及振冲施工技术领域，具体涉及一种复合地基的引孔振冲工艺。

背景技术

常规的振冲施工方法通常是利用起重机悬吊起导杆和振冲器，在振冲器的作用下进行振冲造孔，在造孔完成后再进行填料、振冲挤密等工序，从而增加地基承载性能或抗液化能力。

但是在一些特殊的地质构造地层中，例如地基表层为较为密实的硬质地层或是地基表层存在卵石、砂石等地层，地基深层为沙土、粉土、淤泥等软质地层组成的复合地基，振冲设备无法直接进行造孔，而利用引孔设备对地基表层的引孔，再直接利用振冲设备进行造孔。

发明人发现，在实际的施工过程中，地基表层的硬质地层中，往往还容易夹杂有淤泥等软质地层，在振冲设备进行振冲作业时，振冲器会带动导杆出现振动现象，导杆直接与地基表层的硬质地层接触，会加剧地基表层的硬质地层的振动，导致在振冲施工过程中极其容易出现塌孔现象，特别是，在造孔过程中卵石等硬质地块塌陷入孔洞中，会直接或间接的影响到振冲器造孔的垂直度，导致造孔工序需要反复上提对直，影响整个振冲施工流程，严重时甚至会直接导致废孔，影响工期和施工成本，而目前针对复合地基的振冲施工，领域内还不存在较为稳定可靠的成熟工艺，因此，亟需一种针对复合地基的引孔振冲工艺，解决目前在复合地层地基中进行振冲施工的问题。

基于上述背景，特提出本申请。

发明内容

本申请的目的是提供一种复合地基的引孔振冲工艺，解决目前中振冲施工工艺难以在复合地层地基中进行引孔振冲施工的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下方案：

一种复合地基的引孔振冲工艺，包括造孔工序，造孔工序包括先后进行的硬质地层造孔工序和软质地层造孔工序：

所述硬质地层造孔工序包括三种造孔方式：

第一种：先筒后孔，先筒后孔的造孔方式为：

先将套筒移动至桩位并下入硬质地层，直至其底部到达软质地层顶部，随后利用引孔设备在套筒内进行引孔，直至引孔到套筒最底部；

第二种：先孔后筒，先孔后筒的造孔方式为：

先利用引孔设备对硬质地层进行造孔，直至引孔至硬质地层最深处，形成硬质地层桩孔，随后将套筒移至桩位，并将其下入硬质地层桩孔处；

第三种：筒孔同下，筒孔同下的造孔方式为：

先将套筒移动至桩位，随后利用引孔设备将套筒打入硬质地层下，同时在套筒内同步进行造孔，直至套筒到达软质地层顶部；

所述软质地层造孔工序为振冲造孔的造孔方式，具体为：

利用振冲设备从套筒内下至软质地层最顶部，并在软质地层进行振冲造孔，形成软质地层桩孔。

本申请的主要发明构思是通过引孔设备、套筒、防坠装置、振冲设备的组合协同施工，实现对硬质地层、软质地层形成的复合地层实现组合式造孔工艺，解决目前对于复合地基进行施工时容易塌孔的问题。在引孔设备对硬质地层引孔完成后下入套筒，不仅可以使得地基表层的硬质地层与振冲器的导杆相互分隔开，直接降低导杆振动对硬质地层的振动影响，同时还可以将硬质地层中的砂石、卵石等硬性地块隔离在孔洞之外，起到对孔洞的保护作用，从而有效避免硬质地层在振冲设备在软质地层中进行振冲造孔时产生孔洞塌陷，另外，在套筒下入硬质地层桩孔后，安装套筒防坠装置，可以避免振冲设备在作业过程中出现下坠，维持套筒的位置稳定。

本申请中，在软质地层造孔工序中，在软质地层桩孔形成后，还需要对软质地层桩孔进行清孔，完成复合地基的造孔工序流程。

优选的，在对硬质地层进行造孔之前，还需要进行以下步骤：

S1、采集桩位的地层数据并进行分析，获取位于不同地层深度的地质数据，确定硬质地层和软质地层；

S2、根据不同地层深度的地质特点确定引孔设备、引孔参数以及套筒长度；套筒的长度为地面至硬质地层最深处的深度。

优选的，在软质地层进行振冲造孔之前，还需要安装防坠装置，避免套筒在后续的振冲过程中下坠。

优选的，所述套筒的其中一端设置有通孔；

所述防坠装置包括钢索，钢索的一端固定在通孔内，另一端固定于地面。

优选的，还包括填料制桩工序，填料制桩工序包括顺序进行的软质地层制桩工序，套筒拔出工序，以及硬质地层制桩工序；

所述软质地层制桩工序具体包括以下步骤：

Sa、填入桩料压底，并利用振冲器进行振冲挤密，达到设计参数后，上提振冲器一段距离并等待下一段桩料到达孔底，再次进行反插，使其达到密实；

Sb、重复上一步骤，直至达到软质地层顶部，实现软质地层制桩；

所述套筒拔出工序具体包括以下步骤：

Sc、将振冲器移出套筒，并将套筒起拔设备转移至桩位；

Sd、解开防坠装置，并利用套筒起拔设备将套筒从硬质地层中抽出；

所述硬质地层制桩工序具体包括以下步骤：

Se、重新下入振冲设备，并进行振冲挤密作业，直至振冲设备的振冲器重新抵达软质地层顶部，使抽出套筒时塌落的原地层物料挤入桩内；

Sf、继续填入桩料压底，并进行振冲作业，达到设计参数后，上提振冲器一段距离并等待下一段桩料到达孔底，再次进行反插，使其达到密实；

Sg、重复上一步骤，直至达到硬质地层顶部，实现硬质地层制桩。

优选的，硬质地层采取先孔后筒的造孔方式，在硬质地层的造孔工序时，还需要在套筒的外周壁上套设可拆卸的桩径约束网，桩径约束网用于提高成桩后的径向约束力；

桩径约束网在硬质地层造孔工序中随套筒一起下入硬质地层，并留置在桩孔内；

桩径约束网的形状为两端开口的圆筒形，且其直径大于套筒的外径；

所述桩料为粒料，桩料的最大粒径小于桩径约束网的网口大小。

优选的，所述桩径约束网为圆筒形的钢丝网，桩径约束网的长度小于或等于套筒的长度；

桩径约束网通过固定钢丝与套筒可拆卸的固定连接；

桩径约束网通过以下两种方法的其中一种套在套筒上：

第一种：将矩形的钢丝网平铺在地面，随后将套筒移动至矩形的钢丝网上，随后将矩形的钢丝卷弯成筒形并用钢丝结扎固定，形成圆筒形的钢丝网；

第二种：将成型的圆筒形的钢丝网直接套入套筒，套入套筒时，圆筒形的钢丝网需要从远离限位杆的一端套入套筒，直至限位杆靠近套筒端部。

优选的，在解开防坠装置之后，还需要解开套筒与桩径约束网之间的固定钢丝，使套筒与圆筒形的钢丝网之间的固定连接被解除；

在解开套筒与圆筒形的钢丝网之间的固定钢丝时，仅解开固定钢丝与套筒之间的固定连接点，并将固定钢丝远离圆筒形的钢丝网的一端固定在桩孔的孔口附近，避免套筒起拔设备将圆筒形的钢丝网连带拔出。

优选的，在步骤Sd完成之后，或者在步骤Se完成之后，解开孔口附近的固定钢丝，使得圆筒形的钢丝网在振冲器振冲挤密作业的过程中处于自由状态，在振冲挤密过程中与桩料混为一体并对成桩后的桩体施加径向约束力。

优选的，所述振冲设备为桩架式振冲设备，桩架式振冲设备的导杆为组合式导杆；

组合式导杆包括至少两根同轴套设的导杆，桩架式振冲设备的振冲器设置在最内侧的导杆的底部；

两根或两根以上的导杆通过连接或拆解组成不同长度的组合导杆；

最内侧的导杆长度大于地面与硬质地层最深处的高度差；

在软质地层造孔工序中，连接有振冲器的最内侧导杆顶部高出地面1-2米时，将其上套设的另一根导杆连接到最内侧导杆顶部，并继续进行造孔，直至造孔到设定深度；

在导杆长度不够的情况下，需要多次连接导杆，使得多根导杆组合连接形成的组合导杆的总长度大于桩孔的总深度；

在软质地层制桩工序中，当组合导杆的连接点裸露出地面并高出地面1-2米后，将组合导杆最外侧的导杆拆解下来，利用长度变短的组合导杆继续振冲挤密作业，直至达到软质地层顶部。

优选的，所述引孔设备为潜孔锤、旋挖机、钻孔机中的任意一种。

本发明的有益效果：

本申请通过通过引孔设备、套筒、防坠装置、振冲设备的组合协同施工，实现对硬质地层、软质地层形成的复合地层实现组合式造孔工艺，可以在振冲设备进行振冲作业时利用套筒将硬质地层与导杆分隔开，避免导杆的振动影响硬质地层的卵石、砂石等硬性地块塌落，同时将硬质地层中的砂石、卵石等硬性地块隔离在孔洞之外，起到对孔洞的保护作用，从而有效避免硬质地层在振冲设备在软质地层中进行振冲造孔时产生孔洞塌陷，解决目前对于复合地基进行施工时容易塌孔的问题。

本申请在套筒下入硬质地层桩孔后，在振冲设备进行造孔作业之前安装套筒防坠装置，可以避免振冲设备在作业过程中出现下坠，维持套筒的位置稳定。

附图说明

图1为本发明实施例1中造孔工序的工艺流程示意图；

图2为本发明实施例1中填料制桩工序的工艺流程示意图；

图3为本发明实施例1在进行软质地质造孔时的施工剖面示意图；

图4为本发明实施例1在软质地质造孔完成后的施工剖面示意图；

图5为本发明实施例1在抽出套筒时的施工剖面示意图；

图6为本发明实施例1在进行硬质地层填料挤密时的施工剖面示意图；

图7为本发明实施例2中桩径约束网套设在套筒上时的主视结构示意图；

图8为本发明实施例2中桩径约束网随套筒一起下入硬质地层时的施工剖面示意图；

图9为本发明实施例2中抽出套筒时的施工剖视示意图；

图10为本发明实施例2成桩后的剖面示意图；

图11为本发明实施例3中软质地层造孔和填料制桩的工艺流程示意图；

图12为本发明实施例3中在软质地层进行填料制桩时的施工剖面示意图。

附图标记说明：

1-振冲器，2-套筒，3-防坠装置，4-套管起拔设备，5-桩径约束网，6-组合导杆。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过参考附图并结合实施例来详细说明本发明：

实施例1：

如图1至图6所示，本实施例提供一种复合地基的引孔振冲工艺，包括造孔工序，造孔工序包括先后进行的硬质地层造孔工序和软质地层造孔工序：

所述硬质地层造孔工序包括三种造孔方式：

第一种：先筒后孔，先筒后孔的造孔方式为：

先将套筒2移动至桩位并下入硬质地层，直至其底部到达软质地层顶部，随后利用引孔设备在套筒2内进行引孔，直至引孔到套筒2最底部；

第二种：先孔后筒，先孔后筒的造孔方式为：

先利用引孔设备对硬质地层进行造孔，直至引孔至硬质地层最深处，形成硬质地层桩孔，随后将套筒2移至桩位，并将其下入硬质地层桩孔处；

第三种：筒孔同下，筒孔同下的造孔方式为：

先将套筒2移动至桩位，随后利用引孔设备将套筒2打入硬质地层下，同时在套筒2内同步进行造孔，直至套筒2到达软质地层顶部；

所述软质地层造孔工序为振冲造孔的造孔方式，具体为：

利用振冲设备从套筒2内下至软质地层最顶部，并在软质地层进行振冲造孔，形成软质地层桩孔。

本申请的主要发明构思是通过引孔设备、套筒2、防坠装置3、振冲设备的组合协同施工，实现对硬质地层、软质地层形成的复合地层实现组合式造孔工艺，解决目前对于复合地基进行施工时容易塌孔的问题。在引孔设备对硬质地层引孔完成后下入套筒2，不仅可以使得地基表层的硬质地层与振冲器1的导杆相互分隔开，直接降低导杆振动对硬质地层的振动影响，同时还可以将硬质地层中的砂石、卵石等硬性地块隔离在孔洞之外，起到对孔洞的保护作用，从而有效避免硬质地层在振冲设备在软质地层中进行振冲造孔时产生孔洞塌陷，另外，在套筒2下入硬质地层桩孔后，安装套筒2防坠装置3，可以避免振冲设备在作业过程中出现下坠，维持套筒2的位置稳定。

本申请中，在软质地层造孔工序中，在软质地层桩孔形成后，还需要对软质地层桩孔进行清孔，完成复合地基的造孔工序流程。

对于硬质地层硬度较硬的地层，硬质地层相对不易塌孔，可以采取先孔后筒的方式，避免在软质地层振冲造孔的过程中出现塌孔，对于硬质地层较为复杂，地层硬度相对较软的地层，可以采用先筒后孔的方式进行造孔，避免硬质地层造孔过程中即出现塌孔。

如图1所示，本实施例采用先孔后筒的造孔方式对硬质地层进行造孔。在一些地质硬度稍软的硬质地层中，还可以采用先筒后孔的方式进行造孔。

在一个优选的示例实施例中，在对硬质地层进行造孔之前，还需要进行以下步骤：

S1、采集桩位的地层数据并进行分析，获取位于不同地层深度的地质数据，确定硬质地层和软质地层；

S2、根据不同地层深度的地质特点确定引孔设备、引孔参数以及套筒2长度；套筒2的长度为地面至硬质地层最深处的深度。

在一个优选的实施例中，在软质地层进行振冲造孔之前，还需要安装防坠装置3，避免套筒2在后续的振冲过程中下坠。

在一个优选的实施例中，所述套筒2的其中一端设置有通孔；

所述防坠装置3包括钢索，钢索的一端固定在通孔内，另一端固定于地面。在一个可选的实施例中，所述防坠装置3还可以为钢链。防坠装置3为钢索或钢链，在实际的施工过程中方便安装与拆卸，施工难度小，适应范围广。

在一个优选的实施例中，还包括填料制桩工序，填料制桩工序包括顺序进行的软质地层制桩工序，套筒2拔出工序，以及硬质地层制桩工序；

所述软质地层制桩工序具体包括以下步骤：

Sa、填入桩料压底，并利用振冲器1进行振冲挤密，达到设计参数后，上提振冲器1一段距离并等待下一段桩料到达孔底，再次进行反插，使其达到密实；

Sb、重复上一步骤，直至达到软质地层顶部，实现软质地层制桩；

所述套筒2拔出工序具体包括以下步骤：

Sc、将振冲器1移出套筒2，并将套筒2起拔设备转移至桩位；

Sd、解开防坠装置3，并利用套筒2起拔设备将套筒2从硬质地层中抽出；

所述硬质地层制桩工序具体包括以下步骤：

Se、重新下入振冲设备，并进行振冲挤密作业，直至振冲设备的振冲器1重新抵达软质地层顶部，使抽出套筒2时塌落的原地层物料挤入桩内；

Sf、继续填入桩料压底，并进行振冲作业，达到设计参数后，上提振冲器1一段距离并等待下一段桩料到达孔底，再次进行反插，使其达到密实；

Sg、重复上一步骤，直至达到硬质地层顶部，实现硬质地层制桩。

本实施例中，在软质地层的桩孔清孔工序完成之后，可利用同一振冲设备对软质地层的桩孔进行挤密作业，直至达到软质地层顶部，实现软质地层制桩，在软质地层制桩过程中，套筒2仍处于硬质地层内，可以避免软质地层制桩时出现塌孔，在软质地层制桩完成之后，将套筒2抽出硬质地层，在抽出套筒2的过程中，可能会出现卵石、砂石等硬质地块掉落，因此，在套筒2抽出硬质地层之前，振冲设备的振冲器1重下吸入桩孔后，直接进行振冲作业，可以将硬质地层掉落到桩孔中的卵石、砂石等地块重新挤入桩孔的周围地层中，随后继续填料、振冲挤密，直至硬质地层制桩完成即可。

本实施例中的施工工艺在施工过程中不塌孔，制桩完成后，对复合地基的挤密效果好，可以有效提高复合地基的承载力。

本实施例中，套筒2起拔设备为现有的常规设备，此处不进行赘述。

实施例2：

通过上述实施例1中的施工工艺虽然可以解决复合地基在施工过程中出现塌孔的问题，完成复合地基的制桩，但是由于振冲施工的特点，虽然桩料可以通过挤密到硬质地层和软质地层中形成桩体，加强复合地基的整体承载力，但是桩体形成之后其径向约束力主要来源于周围地层的压力，其自身并不存在径向约束力，在发生地质变动例如地震时，由于桩体的径向约束相对较小，因此桩体会发生膨胀破坏，导致复合地基的整体承载力降低，继而引发复合地基整体被破坏，因此，基于以上因素，发明人提供一种基于上述实施例1的另一优化施工工艺，具体如下：

在上述实施例1的基础上，如图7至图10所示，本实施例中，硬质地层采取先孔后筒的造孔方式，在硬质地层的造孔工序时，还需要在套筒2的外周壁上套设可拆卸的桩径约束网5，桩径约束网5用于提高成桩后的径向约束力；

桩径约束网5在硬质地层造孔工序中随套筒2一起下入硬质地层，并留置在桩孔内；

桩径约束网5的形状为两端开口的圆筒形，且其直径大于套筒2的外径；

所述桩料为粒料，桩料的最大粒径小于桩径约束网5的网口大小。

本实施例通过在套筒2的外周壁上套设可拆卸的桩径约束网5，且桩径约束网5随套筒2一起下入硬质地层，并留置在桩孔内，使得桩径约束网5可以对桩体提供一定的径向约束力，防止发生地质变动时桩体快速膨胀破坏，从而确保复合地基的承载性能，另外，桩料的最大粒径小于桩径约束网5的网口大小，使得在填料制桩的工序中，在振冲挤密的过程中，桩料可以通过桩径约束网5的网口挤入周围地层，从而避免桩径约束网5对桩料挤入周围地层产生影响。

本实施例中的桩径约束网5为钢结构或铁结构的桩径约束网5，确保桩径约束网5在轴向、径向和周向均具备一定的结构强度。

在一个优选的示例实施例中，所述桩径约束网5为圆筒形的钢丝网，桩径约束网5的长度小于或等于套筒2的长度；

桩径约束网5通过固定钢丝与套筒2可拆卸的固定连接；

桩径约束网5通过以下两种方法的其中一种套在套筒2上：

第一种：将矩形的钢丝网平铺在地面，随后将套筒2移动至矩形的钢丝网上，随后将矩形的钢丝卷弯成筒形并用钢丝结扎固定，形成圆筒形的钢丝网；

第二种：将成型的圆筒形的钢丝网直接套入套筒2，套入套筒2时，圆筒形的钢丝网需要从远离限位杆的一端套入套筒2，直至限位杆靠近套筒2端部。

本实施例中，采用第二种方法将桩径约束网5套装在套筒2上，在一些可选的实施例中，还可以通过第一种方法将桩径约束网5套装在套筒2上，通过第一种方法将桩径约束网5套装在套筒2时，桩料在被填入桩孔之前，可以通过第一种方法中的矩形的钢丝网进行物料筛选，避免在振冲挤密作业时，桩料被桩径约束网5阻挡。

本实施例中，桩径约束网5为圆筒形的钢丝网，使得套筒2被抽出后，桩径约束网5不会向孔内变形，影响振冲器1再次下入桩孔内，进行填料、振冲挤密等工序流程。

在一个优选的示例实施例中，在解开防坠装置3之后，还需要解开套筒2与桩径约束网5之间的固定钢丝，使套筒2与圆筒形的钢丝网之间的固定连接被解除；

在解开套筒2与圆筒形的钢丝网之间的固定钢丝时，仅解开固定钢丝与套筒2之间的固定连接点，并将固定钢丝远离圆筒形的钢丝网的一端固定在桩孔的孔口附近，避免套筒2起拔设备将圆筒形的钢丝网连带拔出。

本实施例中，固定钢丝一端焊接或结扎固定在圆筒形的钢丝网上，另一端暂时结扎固定在套筒2上，方便在后续套筒2抽出时，解开套筒2和固定钢丝。

固定钢丝远离圆筒形的钢丝网的一端固定在桩孔的孔口附近。使得套筒2被拔出时，固定钢丝可以限制圆筒形的钢丝网上移，确保其留置在桩孔内。

在一个优选的示例实施例中，在步骤Sd完成之后，或者在步骤Se完成之后，解开孔口附近的固定钢丝，使得圆筒形的钢丝网在振冲器1振冲挤密作业的过程中处于自由状态，在振冲挤密过程中与桩料混为一体并对成桩后的桩体施加径向约束力。本实施例中，圆筒形的钢丝网的长度小于于套筒2的长度，在步骤Sd完成之后即解开孔口附近的固定钢丝，使得圆筒形的钢丝网在后续的振冲挤密过程中可以在桩孔内下坠一段距离，从而完全置于复合地层内，此时如图10所示。

在一个可选的实施例中，所述引孔设备为潜孔锤、旋挖机、钻孔机中的任意一种。

实施例3：

对于软质地层的深度较深的施工场景中，由于过长的导杆会导致制造、运输困难，因此常规的振冲器1的导杆长度有限，难以对深度位置较深的软质地层进行造孔、制桩，因此，为解决软质地层的深度较深的施工场景，振冲设备对软质地层的造孔、填料制桩的工艺问题，基于实施例1的施工工艺，发明人提供一种基于上述实施例1的另一优化施工工艺，具体如下：

在上述实施例1的基础上，如图10至图12所示，本实施例中，所述振冲设备为桩架式振冲设备，桩架式振冲设备的导杆为组合式导杆；

组合式导杆包括至少两根同轴套设的导杆，桩架式振冲设备的振冲器1设置在最内侧的导杆的底部；

两根或两根以上的导杆通过连接或拆解组成不同长度的组合导杆6；

最内侧的导杆长度大于地面与硬质地层最深处的高度差；

在软质地层造孔工序中中，连接有振冲器1的最内侧导杆顶部高出地面1-2米时，将其上套设的另一根导杆连接到最内侧导杆顶部，并继续进行造孔，直至造孔到设定深度；

在导杆长度不够的情况下，需要多次连接导杆，使得多根导杆组合连接形成的组合导杆6的总长度大于桩孔的总深度；

在软质地层制桩工序中，当组合导杆6的连接点裸露出地面并高出地面1-2米后，将组合导杆6最外侧的导杆拆解下来，利用长度变短的组合导杆6继续振冲挤密作业，直至达到软质地层顶部。

本实施例中，如图12所示，组合式导杆包括两根同轴套设的导杆，导杆的长度大于地面到硬质地层最深处的距离，振冲器1设置在内侧的导杆底部。

如图12所示，在进行软质地层造孔时，需要本实施例中的桩架式振冲设备进行1次振冲造孔，随后进行1次导杆连接，将两根导杆连接起来，形成组合导杆6，随后进行1次清孔，随后进行2次振冲造孔至设定深度，随后进行2次清孔，此时，本实施例中的整个复合地基的造孔工序完成，随后进行软质地层填料挤密，首先进行1次填料制桩，1次填料制桩包括多次的填料压底、振冲挤密工序，随后进行1次导杆拆解，拆解完成后，振冲器1仅与内侧的导杆连接，随后进行2次填料制桩，2次填料制桩同样包括多次的填料压底、振冲挤密工序，直至软质地层的填料挤密工序完成，随后需要将振冲设备转移出桩孔，利用套管起拔设备4将套筒2从硬质地层中抽出来，随后重新下入振冲设备，而由于内侧的导杆的长度大于地面到硬质地层最深处的距离，因此，无需再次连接和拆解两根导杆，影响振冲作业效率。

可以理解的是，以上所述实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变形和改进，这些变形和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种复合地基的引孔振冲工艺，其特征在于，包括造孔工序，造孔工序包括先后进行的硬质地层造孔工序和软质地层造孔工序：

所述硬质地层造孔工序包括三种造孔方式：

第一种：先筒后孔，先筒后孔的造孔方式为：

先将套筒（2）移动至桩位并下入硬质地层，直至其底部到达软质地层顶部，随后利用引孔设备在套筒（2）内进行引孔，直至引孔到套筒（2）最底部；

第二种：先孔后筒，先孔后筒的造孔方式为：

先利用引孔设备对硬质地层进行造孔，直至引孔至硬质地层最深处，形成硬质地层桩孔，随后将套筒（2）移至桩位，并将其下入硬质地层桩孔处；

第三种：筒孔同下，筒孔同下的造孔方式为：

先将套筒（2）移动至桩位，随后利用引孔设备将套筒（2）打入硬质地层下，同时在套筒（2）内同步进行造孔，直至套筒（2）到达软质地层顶部；

所述软质地层造孔工序为振冲造孔的造孔方式，具体为：

利用振冲设备从套筒（2）内下至软质地层最顶部，并在软质地层进行振冲造孔，形成软质地层桩孔；

在软质地层进行振冲造孔之前，还需要安装防坠装置（3），避免套筒（2）在后续的振冲过程中下坠；

还包括填料制桩工序，填料制桩工序包括顺序进行的软质地层制桩工序，套筒（2）拔出工序，以及硬质地层制桩工序；

所述软质地层制桩工序具体包括以下步骤：

Sa、填入桩料压底，并利用振冲器（1）进行振冲挤密，达到设计参数后，上提振冲器（1）一段距离并等待下一段桩料到达孔底，再次进行反插，使其达到密实；

Sb、重复上一步骤，直至达到软质地层顶部，实现软质地层制桩；

所述套筒（2）拔出工序具体包括以下步骤：

Sc、将振冲器（1）移出套筒（2），并将套筒（2）起拔设备转移至桩位；

Sd、解开防坠装置（3），并利用套筒（2）起拔设备将套筒（2）从硬质地层中抽出；

所述硬质地层制桩工序具体包括以下步骤：

Se、重新下入振冲设备，并进行振冲挤密作业，直至振冲设备的振冲器（1）重新抵达软质地层顶部，使抽出套筒（2）时塌落的原地层物料挤入桩内；

Sf、继续填入桩料压底，并进行振冲作业，达到设计参数后，上提振冲器（1）一段距离并等待下一段桩料到达孔底，再次进行反插，使其达到密实；

Sg、重复上一步骤，直至达到硬质地层顶部，实现硬质地层制桩；

硬质地层采取先孔后筒的造孔方式，在硬质地层的造孔工序时，还需要在套筒（2）的外周壁上套设可拆卸的桩径约束网（5），桩径约束网（5）用于提高成桩后的径向约束力；

桩径约束网（5）在硬质地层造孔工序中随套筒（2）一起下入硬质地层，并留置在桩孔内；

桩径约束网（5）的形状为两端开口的圆筒形，且其直径大于套筒（2）的外径；

所述桩料为粒料，桩料的最大粒径小于桩径约束网（5）的网口大小。

2.根据权利要求1所述的一种复合地基的引孔振冲工艺，其特征在于，在对硬质地层进行造孔之前，还需要进行以下步骤：

S1、采集桩位的地层数据并进行分析，获取位于不同地层深度的地质数据，确定硬质地层和软质地层；

S2、根据不同地层深度的地质特点确定引孔设备、引孔参数以及套筒（2）长度；套筒（2）的长度为地面至硬质地层最深处的深度。

3.根据权利要求1所述的一种复合地基的引孔振冲工艺，其特征在于，所述套筒（2）的其中一端设置有通孔；

所述防坠装置（3）包括钢索，钢索一端固定在通孔内，另一端固定于地面。

4.根据权利要求1所述的一种复合地基的引孔振冲工艺，其特征在于，所述桩径约束网（5）为圆筒形的钢丝网，桩径约束网（5）的长度小于或等于套筒（2）的长度；

桩径约束网（5）通过固定钢丝与套筒（2）可拆卸的固定连接；

桩径约束网（5）通过以下两种方法的其中一种套在套筒（2）上：

第一种：将矩形的钢丝网平铺在地面，随后将套筒（2）移动至矩形的钢丝网上，随后将矩形的钢丝卷弯成筒形并用钢丝结扎固定，形成圆筒形的钢丝网；

第二种：将成型的圆筒形的钢丝网直接套入套筒（2），套入套筒（2）时，圆筒形的钢丝网需要从远离限位杆的一端套入套筒（2），直至限位杆靠近套筒（2）端部。

5.根据权利要求4所述的一种复合地基的引孔振冲工艺，其特征在于，在解开防坠装置（3）之后，还需要解开套筒（2）与桩径约束网（5）之间的固定钢丝，使套筒（2）与圆筒形的钢丝网之间的固定连接被解除；

在解开套筒（2）与圆筒形的钢丝网之间的固定钢丝时，仅解开固定钢丝与套筒（2）之间的固定连接点，并将固定钢丝远离圆筒形的钢丝网的一端固定在桩孔的孔口附近，避免套筒（2）起拔设备将圆筒形的钢丝网连带拔出。

6.根据权利要求5所述的一种复合地基的引孔振冲工艺，其特征在于，在步骤Sd完成之后，或者在步骤Se完成之后，解开孔口附近的固定钢丝，使得圆筒形的钢丝网在振冲器（1）振冲挤密作业的过程中处于自由状态，在振冲挤密过程中与桩料混为一体并对成桩后的桩体施加径向约束力。

7.根据权利要求1所述的一种复合地基的引孔振冲工艺，其特征在于，所述振冲设备为桩架式振冲设备，桩架式振冲设备的导杆为组合式导杆；

组合式导杆包括至少两根同轴套设的导杆，桩架式振冲设备的振冲器（1）设置在最内侧的导杆的底部；

两根或两根以上的导杆通过连接或拆解组成不同长度的组合导杆（6）；

最内侧的导杆长度大于地面与硬质地层最深处的高度差；

在软质地层造孔工序中，连接有振冲器（1）的最内侧导杆顶部高出地面1-2米时，将其上套设的另一根导杆连接到最内侧导杆顶部，并继续进行造孔，直至造孔到设定深度；

在导杆长度不够的情况下，需要多次连接导杆，使得多根导杆组合连接形成的组合导杆（6）的总长度大于桩孔的总深度；

在软质地层制桩工序中，当组合导杆（6）的连接点裸露出地面并高出地面1-2米后，将组合导杆（6）最外侧的导杆拆解下来，利用长度变短的组合导杆（6）继续振冲挤密作业，直至达到软质地层顶部。