应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩及打桩方法

摘要

应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩及打桩方法，包括有橡胶气囊用于在垂直置入软土地基后向内注入混凝土浆，在软土地基中形成橡胶囊式混凝土挤密桩；钢套筒套在所述橡胶气囊的外侧，用于将橡胶气囊垂直送入至软土地基的设定深度后再拔出；固定连接在橡胶气囊外底部的圆锥形底托，用于支撑钢套筒，避免淤泥进入钢套筒内。打桩时在软黏土中打设PVD排水板，加速排水固结；然后在桩位位置将钢套筒、橡胶气囊、圆锥形底托一并打入至预定深度；接着拔出钢套筒，保持圆锥形底板位置不动，并在钢套筒拔出后对气囊充气；随后通过注浆设备向气囊中注浆，最后形成橡胶混凝土挤密桩。本发明有效解决软黏土地区成孔困难的问题，提高了软土地基的加固效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种挤密桩。特别是涉及一种应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩及打桩方法。

背景技术

挤密桩法是软土地基加固处理的方法之一。通常在湿陷性黄土地区使用较广，用冲击或振动方法，把圆柱形钢质桩管打入原地基，拔出后形成桩孔，然后进行素土、灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实，从而达到形成增大直径的桩体，并同原地基一起形成复合地基。

在我国东南沿海城市，淤泥等软黏土广泛分布，此类软土物理力学特性和工程特性均较差，如果采用传统水泥土、灰土挤密桩法施工工艺进行地基处理，则在成孔过程中极易出现缩孔或塌孔现象，成孔困难，加固深度有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能较好地对软土地基进行加固，提高软土地基承载力的应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩及打桩方法。

本发明所采用的技术方案是：一种应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩，包括有橡胶气囊，所述的橡胶气囊用于在垂直置入软土地基后向内注入混凝土浆，在软土地基中形成橡胶囊式混凝土挤密桩；钢套筒，所述的钢套筒套在所述橡胶气囊的外侧，用于将橡胶气囊垂直送入至软土地基的设定深度后再拔出；固定连接在所述橡胶气囊外底部的圆锥形底托，所述的圆锥形底托用于支撑所述的钢套筒，避免淤泥进入钢套筒内。

所述橡胶气囊的外底部与所述的圆锥形底托是通过粘接固定连接。

所述圆锥形底托的内侧对应所述钢套筒的下端口处焊接有支撑圆环，所述支撑圆环的直径小于钢套筒下端口的直径，所述钢套筒的下端口能够插拔的套在所述支撑圆环的外侧。

所述橡胶气囊的上端分别形成有用于插入充气管的充气孔，以及用于插入填料管的注浆孔。

一种应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩的打桩方法，包括如下步骤：

1)划分软黏土地基各施工区域并进行放样，根据施工图确定桩位和PVD排水板插入位置；

2)在软黏土中插入PVD排水板，加速排水固结；

3)在设计桩位安置打桩机，利用打桩机将组装好的外侧套有钢套筒、底部连接有圆锥形底托的橡胶气囊整体打入软黏土中至预定深度；

4)圆锥形底托在软黏土中位置固定不动，逐渐将钢套筒拔出软黏土，橡胶气囊留在软黏土的桩位中；

5)在橡胶气囊顶部的充气孔中安装与充气泵相连的充气管，并向橡胶气囊内充气；

6)在橡胶气囊顶部的注浆孔中安装与混凝土浆泵送装置相连的填料管，并向橡胶气囊中注入混凝土浆；

7)随着混凝土浆逐渐在橡胶气囊中沉积凝固，逐渐收缩填料管直到橡胶气囊注满，最后形成橡胶囊式混凝土挤密桩。

步骤5)所述的充气管上设置有调气阀，用于根据橡胶气囊内注入混凝土浆的量来调节橡胶气囊内气体的压力。

本发明的应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩及打桩方法，在成孔过程中加入橡胶气囊，可以有效解决软黏土地区成孔困难的问题。地基加固深度随底部圆锥形底板打设深度而定，相比传统挤密桩，加固深度显著增大。此方法在排水固结软黏土的同时对地基进行挤密，有效提高了软土地基承载力。此外，可以多根桩同时进行气囊充气、注浆过程，极大提升了施工效率。综上所述，本发明降低了软土地基加固的施工难度，提高了软土地基的加固效果，加快了施工进程，易于大规模的工程应用，具有很高的工程意义和应用前景。

附图说明

图1是本发明应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩下部分的结构示意图；

图2是本发明中向橡胶气囊1注浆的结构示意图；

图3是本发明橡胶囊式注浆挤密桩的安桩流程图。

图中

1：橡胶气囊 2：圆锥形底托

3：支撑圆环 4：钢套筒

5：混凝土浆泵送装置 6：充气管

7：充气孔 8：填料管

9：注浆孔 10：PVD排水板

11：打桩机 12：橡胶囊式混凝土挤密桩

13：充气泵 14：调气阀

15：地面 16：软黏土

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩及打桩方法做出详细说明。

本发明提出一种橡胶囊式注浆挤密桩，通过向软土地基打设橡胶囊，再向橡胶囊内部充气和注浆，形成外囊内砼的新型桩基。

如图1、图2所示，本发明的应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩，包括有橡胶气囊1，所述的橡胶气囊1用于在垂直置入软土地基后向内注入混凝土浆，在软土地基中形成橡胶囊式混凝土挤密桩12；钢套筒4，所述的钢套筒4套在所述橡胶气囊1的外侧，用于将橡胶气囊1垂直送入至软土地基的设定深度后再拔出；固定连接在所述橡胶气囊1外底部的圆锥形底托2，所述的圆锥形底托2用于支撑所述的钢套筒4，使二者可以一起打入至设计深度，避免淤泥进入钢套筒4内，所述橡胶气囊1的外底部与所述的圆锥形底托2是通过粘接固定连接。

所述圆锥形底托2的内侧对应所述钢套筒4的下端口处焊接有支撑圆环3，所述支撑圆环3的直径小于钢套筒4下端口的直径，所述钢套筒4的下端口能够插拔的套在所述支撑圆环3的外侧，保证钢套筒4拔出时圆锥形底托2仍留在原地，位置不动。

所述橡胶气囊1的上端分别形成有用于插入充气管6的充气孔7，以及用于插入填料管8的注浆孔9。

如图3所示，本发明的应用于软土地基加固的橡胶囊式注浆挤密桩的打桩方法，首先在软黏土中打设PVD排水板，加速排水固结；然后在桩位位置将钢套筒、橡胶气囊、圆锥形底板一并打入至预定深度；接着拔出钢套筒，保持圆锥形底托位置不动，并在钢套筒拔出后对气囊充气；随后通过注浆设备向气囊中注浆，最后形成橡胶混凝土挤密桩。具体包括如下步骤：

1)划分软黏土地基各施工区域并进行放样，根据施工图确定桩位和PVD排水板10插入位置；

2)在软黏土中插入PVD排水板10，加速排水固结；

3)在设计桩位安置打桩机11，利用打桩机11将组装好的外侧套有钢套筒4、底部连接有圆锥形底托2的橡胶气囊1整体打入软黏土中至预定深度；

4)圆锥形底托2在软黏土中位置固定不动，逐渐将钢套筒4拔出软黏土，橡胶气囊1留在软黏土的桩位中；

5)在橡胶气囊1顶部的充气孔7中安装与充气泵13相连的充气管6，并向橡胶气囊1内充气；

6)在橡胶气囊1顶部的注浆孔9中安装与混凝土浆泵送装置5相连的填料管8，并向橡胶气囊1中注入混凝土浆；所述的充气管6上设置有调气阀14，用于根据橡胶气囊1内注入混凝土浆的量来调节橡胶气囊1内气体的压力。混凝土浆的不断注入使橡胶气囊1内空间变小，气压增大，通过调气阀14调节压力，保证气囊中压力恒定。

7)随着混凝土浆逐渐在橡胶气囊1中沉积凝固，逐渐收缩填料管8直到橡胶气囊1注满，最后形成橡胶囊式混凝土挤密桩12。