[发明专利]孔内自动化超压强成桩挤密法

说明书

技术领域

本发明属于建设工程施工技术领域，涉及一种适于地基工程的桩基、复合地基以及消纳垃圾物污染的施工技术。

背景技术

以往的“桩基”地基处理的方法包括沉管法、800tm超强夯法以及灰土挤密法等，这些方法相对说来存在有施工能量小、桩径小、磨阻力小等不足，迫使桩长设计在30～60m左右，这不但造成浪费大，更重要的是桩基不易达到设计标准。虽然目前建筑施工领域采用的是钢筋混凝土桩，但往往在设计使用上稍有不慎，就会造成建筑物结构裂缝类质量事故甚至是高楼倒塌的重大事故，如2009年发生的上海楼倒塌事故……。因此现有的“桩基”地基处理方法难以在现场灌注打造一个高承载力预膨胀生态体的“复合地基”的“桩基”，也不能处理大于10m以上的杂填土、湿陷土、软弱土、液化土、冻结土、膨胀土以及具有酸、碱、盐腐蚀和混凝土块、石料高填方的地基。

以往本领域人们常遇到垃圾场“杂填土地基”(即土层内含有“块石”、“混凝土块”以及碎砖、瓦块、杂土等特殊地基)的处理以及沿海地区的软弱土地基处理，均被公认为是当代地基工程内的“疑难杂症”。对于这种20～50m深的地基，由于“钻”也钻不动，挖也很费劲，所以靠现行方法做上述地基处理非常困难。有些虽然看似能完成了，但问题依然存在，稍有不慎仍会造成楼房倒塌、墙体裂缝事故。

此外，目前在建筑地基进行孔内深层超压强机(强夯法)作业中所用的锤体，由于上部设计的缺陷，使其在冲孔、挤压施工过程中的冲孔深度浅，而且锤体落下后需要人工挂钩甚至人员下坑挂钩，劳动强度大，有时锤体下落后因桩周土挂碰振动较大的原因还会出现倾斜现象，挂钩尤为困难，因而存在着生产不安全、速度慢、效率低、处理深度浅等缺点，难以达到设计要求。

另一方面，在当今环卫工程领域内广为采用的对“垃圾场”、无机固体污染物(含有机物30％)等的“消纳处理”方法不但没有起到循环使用、节能降耗、节约投资的社会价值，更无法达到再创经济、免除污染、综合利用的效果，同时，又严重的污染了城市乡村、江河湖泊、水源和空气。迄今在国内各大城市，由于长期以来垃圾的随意倾倒，已形成成千上万个大大小小的垃圾山，造成了严重的污染。现今，不论是国内还是国外，人们通常都是采用斥巨资建造“垃圾填埋场”或“堆山造景”等的处理方法，但这种“投资造山”、“挖坑”、“填坑”等处理垃圾的方法往往只是对垃圾的占地堆埋，而没有任何综合利用的再创价值，尤其对内所含的有害物质未作任何固结处理，它仍会对水源、大气进行再次污染，而随着城市建设的发展，这些垃圾污染物将再度滚动搬迁，只能会多次的对社会污染，没有任何再创价值的贡献，这些都会在今后漫长的岁月里无限度地殃及人们及其子孙后代。

发明内容

本发明的目的在于对前述现有技术存在的问题加以解决，提供一种适于各种地基工程的桩基、复合地基以及消纳无机垃圾物污染的施工技术——孔内自动化超压强成桩挤密法。另外本发明还提供一种结构合理、使用方便、安全性能好、可减轻人员劳动强度并提高工作效率的自动脱挂钩器。

为实现上述发明目的而提供的孔内自动化超压强成桩挤密法包括下述的工艺步骤：使一个与吊车双牵拉钢丝绳连接的自动脱挂钩器利用自重落下钻入一个超压强重锤上部的喇叭口内，在竖向和横向的反力点的强迫动力作用下，迫使自动脱挂钩器自动挂住超压强重锤的喇叭口挂钩孔，然后在吊车起升牵拉钢丝绳作用下使自动脱挂钩器将重锤拉吊至空中设计标高，待锤体稳定后，再通过脱钩牵拉钢丝绳将自动脱挂钩器由锤体上部喇叭口挂钩孔内脱出，使锤体以自由落体方式冲入地基孔内，然后再使自动脱挂钩器利用自重落下并自动钻挂在超压强重锤喇叭口挂钩孔内，反复多次进行上述的锤体起升→锤体脱钩→锤体下落→脱挂钩器自动挂住锤体→锤体起升的工序后，在形成的地基孔内填入设计要求高度的填料；然后再反复多次进行上述的冲砸地基孔→向孔内填料→再冲砸地基孔的工序，最后获得高承载力的复合地基的深基础、特异桩基和预膨胀生态桩体，以达到地基处理成桩、复合地基和消除垃圾污染物的目的。

具体实施方案中，本发明所述的孔内自动化超压强成桩挤密法为通过超压强重锤以E＝6×10⁴～1.53×10⁸KN·m/m²的动能对地基进行“冲孔+填料”的施工方式、“冲孔+填料+高动能、超压强、强挤密”的施工方式或“成孔(钻孔、掏孔)+填料+高动能、超压强、强挤密”的施工方式，即采用上述三种不同方式中的一种方式施工。