[发明专利]刚性袖阀管桩加固基底的方法

说明书

本发明公开了一种刚性袖阀管桩加固基底的方法，其在传统的垂直注浆加固、钢管桩加固的基础上，改变钢管桩结构，形成大直径刚性袖阀管，然后利用大口径刚性袖阀管，使用特制注浆塞对地层进行分段、分次靶向注浆，既实现了靶向注浆加固地层，又能实现传统钢管桩的作用。此种方法不仅避免了注浆和钢管桩施工重复钻孔的工序，而且可以节省注浆用袖阀管等材料的费用。

技术领域

本发明属于软岩地质加固领域，具体为一种加固基底的方法。

背景技术

在软弱地层施工隧道、桥梁等基础时，最容易出现的问题是基底承载力低，造成基底施工时下沉量较大。此种情况容易造成隧道初支侵限、二衬开裂事故的发生，从而导致桥梁施工完成后，造成桥基的不均匀下沉，因此危及列车运行安全。目前解决这种安全隐患的措施往往不仅需要对基底地层进行靶向注浆加固，又要使用钢管桩传递承载力，而这两种方法由于需要分别施工，既无法缩短施工工期，又无法节省施工成本。

而隧道开挖、桥基施工过程中，地层岩性变化不可避免，承载力也不相同，遇到软弱地层时，承载力甚至不能满足设计要求，造成不均匀沉降，给运营造成很大的安全隐患，因此必须进行处理以达到设计对地层的承载力的要求。目前一般采取注浆加固和钢管桩施工对已施工隧道的仰拱和桥基进行加固以提高原始地层的承载力，以往这两种施工方法虽然是相互独立的，但往往在施工现场又存在交叉作业，分析这两种方法的问题：一是场地交叉施工，互相影响，管理难度大；二是两种方法均需钻孔，重复浪费，且容易发生串浆。

因此，提供一种既可以用注浆方法加固地层，提高地层本身承载力，又能实现钢管桩加固的刚性袖阀管桩加固基底的方法成为业内急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种刚性袖阀管桩(GXG)加固基底的方法，该方法不仅可以节省重复钻孔费用和材料成本，又可以减小现场管理难度，可高效快速地加固软弱地层。

为达到上述目的，本发明提供了一种刚性袖阀管桩加固基底的方法，其包括如下步骤：(1)、平整场地，在待加固基底的地表处标记出预设的刚性袖阀管桩的位置；(2)、按照设定的尺寸要求制作若干段刚性袖阀管桩；(3)、根据设定的钻孔角度，在步骤(1)标记的位置处依次钻至设定孔深，完成全部的钻孔；(4)、清洗其中的一个钻孔并排净钻孔内的钻渣，通过钻机辅助分段安装步骤(2)制成的刚性袖阀管桩，相邻两段刚性袖阀管桩间通过焊接或丝扣相连接；(5)、根据待加固基底的地层性质进行配比试验，根据配比试验的结果制作并灌注套壳料；(6)、待套壳料凝固后，安装止浆塞进行分段、定量、靶向注浆；(7)、注浆完成后，清洗刚性袖阀管桩内的水泥浆；(8)、测试待加固基底的地层承载力，对注浆效果进行评价，若未达到设定要求，则重复步骤(5)～(7)，直至满足设定要求；以及(9)、对满足设定要求的刚性袖阀管桩进行混凝土灌注。

优选地，在步骤(1)中，钻孔深度设定为3～50米，相邻两个钻孔之间的间距设定为1～4米。

可选择地，在步骤(2)中，刚性袖阀管桩的管壁上环向设有若干排溢浆孔，对应于每排溢浆孔上套设有止浆阀套；刚性袖阀管桩包括第一型刚性袖阀管桩及第二型刚性袖阀管桩，第一型刚性袖阀管桩与第二型刚性袖阀管桩的钢管直径及厚度均相同，第一型刚性袖阀管桩的一端为圆锥形，另一端设有外丝丝扣，第二型刚性袖阀管桩的两端分别设有内丝丝扣和外丝丝扣。

可选择地，在步骤(2)中，刚性袖阀管桩的直径设定为50～300mm。

可选择地，在步骤(3)中，刚性袖阀管桩的钻孔深度和长度超出设定标高0.3～0.5米。

优选地，在步骤(3)中，钻孔方式可以为泥浆护壁、潜孔钻成孔和套管成孔等方式。

可选择地，在步骤(4)中，相邻两段刚性袖阀管桩之间的连接方式为焊接连接或丝扣连接。

可选择地，在步骤(5)中，在套壳料的灌注过程中，灌注套壳料为刚性袖阀管桩外壁灌注或刚性袖阀管桩内部灌注，套壳料的凝固时间设定为2～12小时。