[发明专利]沉管成模排水现浇钢筋混凝土桩机及软土地基加固方法

说明书

本发明公开了沉管成模排水现浇钢筋混凝土桩机及软土地基加固方法，混凝土桩机包括振动沉管成模、排水、现浇混凝土装置，其中，振动沉管成模装置包括设备基础、支架、振动头、成模沉管、混凝土预制桩头；排水装置包括钢筋笼、透水土工布和抽排水系统；现浇混凝土装置包括导管和振捣棒。该发明采用在地基中打入成模沉管和成模沉管下端接触的混凝土预制桩头，直至设计深度，将用透水土工布包裹的钢筋笼放入成模沉管至预设深度，拔出成模沉管，经过一定时间后，将钢筋笼内的水抽出，直至钢筋笼内含水量满足注入混凝土的条件，向钢筋笼内注入混凝土，在地基内便形成了沉管成模排水现浇钢筋混凝土桩。本发明成桩质量稳定，沉桩较深，检测简便。

技术领域

本发明涉及沉管成模排水现浇钢筋混凝土桩机及软土地基加固方法，属于建筑施工软土地基加固技术领域。

背景技术

我国正处在经济建设的关键时期，公路、市政和城市化建设发展蓬勃发展，这就对工程建设提出了较高的要求。在我国广大沿海地区，普遍存在着许多复杂的软土地基，为保证软土地基的稳定并减少沉降，在施工建设过程中必须对其进行加固处理。软土地基处理的方法有很多，主要有桩基、水泥土搅拌桩、排水固结法和强夯法等加固方法。其中，水泥土搅拌桩施工质量难以控制，加固深度也有限，处理后的桩体强度低，且检测量大费用高；排水固结法需要工期长，工程造价高，而且加固质量得不到保证；强夯法利用重锤自由落下产生的冲击波使地基密实，不适宜软黏土加固，对沿海地区的黏土和淤泥质土加固效果不明显。

当软土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用桩基法进行加固处理。桩基法技术多种多样，包括钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)和灌注桩，可明显提高地基的承载力，减少基础的沉降。但预制桩需要在工厂预制，在运输和打入过程中可能会出现断桩现象，且造价较高。灌注桩的现场施工，孔内泥浆的抽出清理，一方面对施工环境带来影响，二则造价较高。并且，预制桩、灌注桩两类桩型作为复合地基处理技术，都没有将预处理地层中的部分孔隙水抽出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供沉管成模排水现浇钢筋混凝土桩机及软土地基加固方法，克服了预制桩和灌注桩两类桩型作为软土地基处理技术的不足。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

振动沉管成模挤压排水现浇钢筋混凝土桩机，包括振动沉管成模装置、排水装置、现浇混凝土装置，其中，振动沉管成模装置包括设备基础、支架、振动头、成模沉管、混凝土预制桩头；所述设备基础与支架的下部固定连接，混凝土预制桩头的尖端与地面接触，顶端与成模沉管下端接触，成模沉管上端固定连接振动头下端，振动头上端连接支架的上部，振动头向下运动将与之连接的成模沉管和与成模沉管接触的混凝土预制桩头打入地基中，形成管状地基；所述排水装置用于将管状地基内的水排出直至地基内含水量达到灌注混凝土条件；所述现浇混凝土装置用于在含水量达到灌注混凝土条件时，在管状地基内灌注混凝土，形成振动沉管成模挤压排水现浇钢筋混凝土桩。

作为本发明的一种优选方案，所述排水装置包括钢筋笼、透水土工布和抽排水系统，其中抽排水系统包括水泵、抽水管道和排水管道；所述透水土工布包裹在钢筋笼的侧面和底面，且钢筋笼设置于振动沉管成模装置打出的管状模具内，钢筋笼的长度等于预设的加固深度，抽水管道一端置于钢筋笼内，另一端与水泵连接，排水管道一端与水泵连接，另一端置于钢筋笼外部。

作为本发明的一种优选方案，所述现浇混凝土装置包括导管、振捣棒，所述导管一端置于钢筋笼内，另一端置于钢筋笼外部，振捣棒用于在导管注入混凝土后，将混凝土振捣密实。

作为本发明的一种优选方案，所述成模沉管的半径比混凝土预制桩头顶面半径小2cm。

软土地基加固方法，该方法基于如上所述振动沉管成模挤压排水现浇钢筋混凝土桩机实现，包括如下步骤：

步骤1，将振动沉管成模挤压排水现浇钢筋混凝土桩机布置在要打桩的地基处；