一种砂土地层的组合桩基施工装置及方法与流程

本发明涉及基础施工，特别是一种砂土地层的组合桩基施工装置及方法。

背景技术：

1、含细粒松散砂土地基在地震等动力荷载作用下易发生液化现象，在抗液化要求和承载力要求较高的场地，普通的密实法处理后的场地不一定能够满足设计要求，因而需要碎石桩法组合灌注桩的方案，提高抗液化性能和承载力。

2、目前，常采用的碎石桩和灌注桩联合方案中，两者并不接触，碎石桩和灌注桩布置在不同点位。但是包裹散体桩施工过程较为复杂，大面积的包裹散体桩施工速度较慢，并且需要先采用散体桩进行地基处理，然后再施工刚性桩作为基础，即两种桩需要分别独立施工，施工效率低、周期长。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：解决现有技术中需要施工散体桩和刚性桩的地基基础工程，散体桩和刚性桩必须分别采用施工装置进行独立施工，导致施工效率低的问题，提供了一种砂土地层的组合桩基施工装置及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种砂土地层的组合桩基施工装置，包含内管和位于所述内管外侧的外管，所述内管外侧设有第一土工模组，所述外管内侧设有第二土工膜组，所述第一土工模组包含不透水层，所述第二土工模组包含透水层，所述第一土工模组和第二土工膜组之间用于形成散体桩，所述内管内用于形成刚性桩。

4、采用本发明所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，通过双层套管的设置，形成供刚性桩外套散体桩的复核基础的施工空间，包含透水层的第二土工模组使得散体桩能够向土层中进行排水，又能够避免砂土地基中的细粒进入散体桩，配合包含不透水层的第一土工模组又能够有效隔绝刚性桩和散体桩，避免刚性桩的混凝土进入散体桩，既能保证刚性桩的施工质量，还能有效保障散体桩的排水通道通畅，提高抗液化性能，保证散体桩长期使用下的抗液化效果，也无需刚性桩终凝后再移出内管，有效提高施工效率，缩短施工周期，形成地基承载力高、抗液化效果好的复合桩基。采用本装置能够使刚性桩与散体桩同步施工，避免了传统分步施工带来的周期延长与成本增加，还能确保两者在空间上的精确定位与紧密结合，既能保证抗液化性能又能保证抓成桩质量，形成高效、稳定的复合桩基结构，具有较好的应用前景，尤其适用于砂土地基、液化敏感区域以及对地基承载力和稳定性要求较高的工程项目。

5、优选的，所述第一土工模组还包含第一保护层，所述第一保护层连接于所述不透水层两侧。

6、进一步优选的，所述第一土工模组还包含第一土工格栅层，所述第一土工格栅层连接于所述第一保护层和不透水层之间。

7、进一步优选的，所述第一土工模组具有朝向所述外管的压边。

8、设置有压边，能够使散体桩压住第一土工模组，从而避免在移出内管时被带出，进而长效保障散体桩的抗液化性。

9、优选的，所述第二土工模组还包含第二保护层，所述第二保护层连接于所述透水层两侧。

10、进一步优选的，所述第二土工模组还包含第二土工格栅层，所述第二土工格栅层连接于所述第二保护层和透水层之间。

11、保护层可以采用如土工布、土工网等，防止碎石和土颗粒等刺穿、磨损内部的透水层或不透水层，土工格栅层作为增强结构，有效增加土工模组的强度，保持土工模组的平整和直立，提高拔管后的桩体成型质量，且能够进一步防止透水层或不透水层在施工散体桩时被刺穿和桩体发生大变形。

12、进一步优选的，所述透水层、第二土工格栅层和第二保护层通过热处理连接成整体结构。

13、采用热处理的土工模组，对透水性能没有影响，能够进一步保障抗液化性，第一土工模组可以采用热处理，也可以采用如胶粘等方式。

14、优选的，所述内管的长度大于所述外管的长度。

15、进一步优选的，所述内管和外管之间可拆卸连接有限位支架，所述限位支架设于所述外管顶部。

16、用于控制内管的垂直度，防止内管偏移。

17、一种砂土地层的组合桩基施工方法，应用于如上述任一所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，包含如下步骤：

18、s1、向地层中沉入外管至预设标高并清理所述外管内的土体；

19、s2、向所述外管内沉入内管，使所述内管的底标高低于所述外管的底标高、所述内管的顶标高低于所述外管的顶标高；

20、s3、放入第一土工模组和第二土工膜组；

21、s4、填充碎石形成散体桩；

22、s5、施工刚性桩；

23、s6、待所述刚性桩的混凝土初凝前移出所述内管；

24、s7、移出所述外管，完成桩基施工。

25、采用本发明所述的一种砂土地层的组合桩基施工方法，既能够实现散体桩和刚性桩的同步施工，又能够为二者提供有效的隔离和保护，保证复合桩基的施工质量和抗液化要求，大大缩短施工周期，减少设备占用时间，降低工程成本，并且先移出内管再移出外管能够更好的限制外侧的土体变形，减少内管拔出时的土体扰动，对成桩质量更有利。

26、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

27、1. 采用本发明所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，能够使刚性桩与散体桩同步施工，避免了传统分步施工带来的周期延长与成本增加，还能确保两者在空间上的精确定位与紧密结合，既能保证抗液化性能又能保证抓成桩质量，形成高效、稳定的复合桩基结构，具有较好的应用前景，尤其适用于砂土地基、液化敏感区域以及对地基承载力和稳定性要求较高的工程项目。

28、2. 采用本发明所述的一种砂土地层的组合桩基施工方法，既能够实现散体桩和刚性桩的同步施工，又能够为二者提供有效的隔离和保护，保证复合桩基的施工质量和抗液化要求，大大缩短施工周期，减少设备占用时间，降低工程成本，并且先移出内管再移出外管能够更好的限制外侧的土体变形，减少内管拔出时的土体扰动，对成桩质量更有利。

技术特征：

1.一种砂土地层的组合桩基施工装置，其特征在于，包含内管(1)和位于所述内管(1)外侧的外管(2)，所述内管(1)外侧设有第一土工模组(31)，所述外管(2)内侧设有第二土工膜组(32)，所述第一土工模组(31)包含不透水层(311)，所述第二土工模组(32)包含透水层(321)，所述第一土工模组(31)和第二土工膜组(32)之间用于形成散体桩(4)，所述内管(1)内用于形成刚性桩(5)。

2.根据权利要求1所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，其特征在于，所述第一土工模组(31)还包含第一保护层(312)，所述第一保护层(312)连接于所述不透水层(311)两侧。

3.根据权利要求2所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，其特征在于，所述第一土工模组(31)还包含第一土工格栅层(313)，所述第一土工格栅层(313)连接于所述第一保护层(312)和不透水层(311)之间。

4.根据权利要求3所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，其特征在于，所述第一土工模组(31)具有朝向所述外管(2)的压边。

5.根据权利要求1所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，其特征在于，所述第二土工模组(32)还包含第二保护层(322)，所述第二保护层(322)连接于所述透水层(321)两侧。

6.根据权利要求5所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，其特征在于，所述第二土工模组(32)还包含第二土工格栅层(323)，所述第二土工格栅层(323)连接于所述第二保护层(322)和透水层(321)之间。

7.根据权利要求6所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，其特征在于，所述透水层(321)、第二土工格栅层(323)和第二保护层(322)通过热处理连接成整体结构。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，其特征在于，所述内管(1)的长度大于所述外管(2)的长度。

9.根据权利要求8所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，其特征在于，所述内管(1)和外管(2)之间可拆卸连接有限位支架(6)，所述限位支架(6)设于所述外管(2)顶部。

10.一种砂土地层的组合桩基施工方法，其特征在于，应用于如权利要求8-9任一所述的一种砂土地层的组合桩基施工装置，包含如下步骤：

技术总结本发明涉及基础施工技术领域，提供了一种砂土地层的组合桩基施工装置及方法，桩基施工装置包含内管和位于所述内管外侧的外管，所述内管外侧设有第一土工模组，所述外管内侧设有第二土工膜组，所述第一土工模组包含不透水层，所述第二土工模组包含透水层，所述第一土工模组和第二土工膜组之间用于形成散体桩，所述内管内用于形成刚性桩。本装置能够使刚性桩与散体桩同步施工，避免了传统分步施工带来的周期延长与成本增加，还能确保两者在空间上的精确定位与紧密结合，既能保证抗液化性能又能保证抓成桩质量，形成高效、稳定的复合桩基结构，具有较好的应用前景，尤其适用于砂土地基、液化敏感区域以及对地基承载力和稳定性要求较高的工程项目。技术研发人员：李伟伟,李熊凯,徐杰,张仕亮,金浩,高伟,毕金华,潘丰,林立伟受保护的技术使用者：中交第四航务工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2