散体桩、水下复合地基及其制造方法技术

本申请的目的是提供一种散体桩、水下复合地基及其制造方法，其中，散体桩，用于设置在水下，其包括：设置在软土地基上的碎石桩、包裹在碎石桩的外表面的袋体、至少一层复合设置于袋体上并用于约束袋体周向的碎石桩的土工格栅等构成。与现有技术相比，本发明专利技术可通过土工格栅与袋体的相互配合，增强散体桩的横向约束能力，可以防止碎石桩中的碎石等填料刺破袋体，同时即使袋体被碎石刺破，也可通过土工格栅对袋体的约束，避免碎石等填料逃逸，保持散体桩的形状，从而防止其出现移位变形，以增加散体桩的承载力，提升抗剪切能力和抗震性能，能够较好的适用于水下面积含水率极高的软土地基。

Granular pile and underwater composite foundation and its manufacturing method

The purpose of the present application is to provide a bulk pile, an underwater composite foundation and a manufacturing method thereof, wherein the bulk pile is used for setting up under water, comprising a gravel pile arranged on a soft soil foundation, a bag wrapped in the outer surface of the gravel pile, and at least a layer of gravel pile composite arranged on the bag body and used to restrain the circumference of the bag body. The geogrid and so on. Compared with the prior art, the invention can enhance the lateral restraint ability of the bulk pile by the mutual cooperation of the geogrid and the bag body, prevent the gravel and other fillers in the gravel pile from puncturing the bag body, at the same time, even if the bag body is punctured by the gravel, the bag body can be restrained by the geogrid to avoid the escape of the gravel and other fillers, and keep the bag scattered. The shape of bulk piles can prevent displacement deformation, increase the bearing capacity of bulk piles, enhance the shear resistance and seismic performance, which can be better applied to soft soil foundation with high water content in underwater area.

【技术实现步骤摘要】
散体桩、水下复合地基及其制造方法
本专利技术涉及一种水上桩基，尤其涉及一种散体桩、水下复合地基及其制造方法。
技术介绍
碎石桩是一种典型的复合地基加固方式，由德国工程师Steuerman于1936年专利技术的振动水冲法发展而来的，最初仅用于砂基的挤密加固，经过数十年的发展，碎石桩已广泛应用于各类软基加固工程。碎石桩具有良好的竖向透水性，碎石垫层可以作为桩间土的排水通道加速土体固结，同时可以调整桩体与土体之间的应力分配，减少应力集中的现象，提高桩间土的后期强度，减少地基的变形量。然而根据调研，普通碎石桩在应用于水下软土地基的过程中，其无法良好地应用于低强度的水下软土地基，且无法满足《港口工程地基规范》及《港口工程碎石桩设计与施工技术规程》规定，处理不排水抗剪强度小于30kPa的软基，要求在施工前通过现场试验确定其适用性，因此，通过采用袋装碎石作为散体桩来应用于水下软土地基，但在使用过程中发现，现有的散体桩容易出现碎石等填料刺破袋体而导致其移位变形，以致于无法较好的应用于水下软土地基加固的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点或不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种散体桩、水下复合地基及其制造方法，以较好的解决其无法应用于水下软土地基加固的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种散体桩，用于设置在水下，其包括：碎石桩，设置在软土地基；包裹在所述碎石桩的外表面的袋体；所述散体桩还包括：至少一层复合设置于所述袋体的土工格栅，用于约束所述袋体周向的碎石。与现有技术相比，由于本申请中的散体桩的袋体外侧复合设有土工格栅，并可约束袋体周向的碎石桩，因此通过土工格栅与袋体的相互配合，增强了散体桩的横向约束能力，可以防止碎石桩中的碎石等填料刺破袋体，同时即使袋体被碎石刺破，也可通过土工格栅对袋体的约束，避免碎石等填料逃逸，保持散体桩的形状，从而防止其出现移位变形，以增加散体桩的承载力，提升抗剪切能力和抗震性能，能够较好的适用于水下面积含水率极高的软土地基。进一步的，所述土工格栅为多层，且沿所述袋体的周向呈网状结构贴合设置；相邻的两层土工格栅之间相互交错叠加设置。通过相互交错叠加的方式，使得形成的土工格栅的网眼大小较小，并使得其整体对袋体的约束更加均匀。进一步的，所述袋体包括至少一层土工织物；所述土工织物的等效孔径在0.050mm至0.100mm之间，渗透系数在4×10-4cm/s至6×10-4cm/s之间，抗拉强度大于或等于3000N/m；所述土工织物的厚度不小于2mm，单位面积质量不小于250g/m2，以使得袋体的结构牢度在满足使用的情况下，可以保证散体桩的渗透性，减少散体桩在使用过程中受到的阻力，并最大限度地在防止袋体中的填料出现逃逸的同时，防止细土粒进入袋体中并淤堵散体桩。进一步的，散体桩还包括：设置在所述袋体中的多个支撑圆环，用于在投掷碎石桩前约束所述袋体的周向形状，以通过其支撑袋体，防止袋体的轴向过长，其周向容易出现变形的现象。进一步的，为了便于实际应用中的操作和装配，各支撑圆环均可悬挂的设置于所述袋体中，且相邻的两个相邻的两个支撑圆环之间可通过吊线连接。进一步的，所述散体桩还包括：设置于所述支撑圆环中的滤网，以通滤网筛选出复合规格的碎石等填料，并使得填料在通过滤网后，其在袋体内的分布较为规整和密实，同时借助滤网的弹性作用，减缓部分碎石对袋体的冲击力。进一步的，相邻的滤网之间沿水平方向等距间隔设有弹性布，以通过弹性布的回弹作用，减缓碎石等填料的冲击。本申请还提供了一种水下复合地基，包括软土地基和分布设置于所述软土地基内的若干个上述散体桩。本申请还提供了一种所述水下复合地基的制造方法，其包括如下步骤：通过卫星定位系统确定需要设置所述散体桩的位置；在桩管中通过固定于所述袋体上吊具沿着桩管的内壁铺设所述土工格栅和所述袋体复合后的复合袋体；在所述桩管上放置振动管；在所述桩管自沉后，通过振动或冲击荷载，将桩管挤入地层，在软土地基中成孔；从开设在所述振动管上的投料口伸入进料管，并通过所述进料管向所述袋体填充填料；然后在所述填料填充结束后，边击实、边上拔桩管,形成密实的碎石桩，以使所述碎石桩与袋体形成所述散体桩；然后通过定位系统确定剩余散体桩的位置并进行布置，以与所述软土地基一起形成所述水下复合地基。由上可知，通过上述步骤，使得散体桩的布局位置更加精确，同时借助进料管方便向袋体内填充填料，代替直接向袋体内投料的方式，使得投料的过程中，不影响桩管的振动和下沉作业。此外，通过进料管伸入袋体内，可使得碎石等填料在下落时朝向底端坠落，而极大的避免了其对袋体周向的冲击而造成袋体的损伤。进一步的，所述吊具包括：吊环，用于固定所述袋体的上端；吊架，用于通过松放绳索控制所述吊环的悬挂。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1：本专利技术第一实施例中散体桩的结构示意图；图2：本专利技术第一实施例中土工格栅的结构示意图；图3：本专利技术第二实施例中复合袋体在悬挂时的剖面示意图；图4：本专利技术第二实施例中散体桩的结构示意图；图5：本专利技术第三实施例中复合袋体在悬挂时的剖面示意图；图6：本专利技术第四实施例中复合袋体在悬挂时的剖面示意图；图7：本专利技术第五实施例中水下复合地基制造方法的工作流程图；图8：本专利技术第五实施例中散体桩的打桩示意图；图9：本专利技术第五实施例中复合袋体在被吊架悬挂时的剖面示意图；附图标记说明：土工格栅-1；袋体-2；碎石-3；吊环-4；弹性布-5；缓冲区间-6；支撑圆环-7；桩管-8；滤网-9；进料管-10；振动管-11；进料斗-12；振动锤-13；船舶-14；吊架本体-15；抓钩-16；吊线-17。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。如图1和图2所示，本专利技术的第一实施例提供了一种散体桩，其用于设置在水下，包括：设置在软土地基上的碎石桩、包裹在碎石桩的外表面的袋体2、至少一层复合设置于袋体2上并用于约束袋体2周向的碎石桩的土工格栅1等构成。由上可知，由于本申请中的散体桩的袋体2外侧复合设有土工格栅1，并可约束袋体2周向的碎石桩，因此通过土工格栅1与袋体2的相互配合，增强散体桩的横向约束能力，可以防止碎石桩中的碎石3等填料刺破袋体2，同时即使袋体2被碎石3刺破，也可通过土工格栅1对袋体2的约束，避免碎石3等填料逃逸，保持散体桩的形状，从而防止其出现移位变形，以增加散体桩的承载力，提升抗剪切能力和抗震性能，能够较好的适用于水下面积含水率极高的软土地基。具体地说，如图1所示，上述土工格栅1优选为两层，且沿袋体2的周向呈网状结构贴合设置。相邻的两层土工格栅1之间相互交错叠加设置。通过相互交错叠加的方式，使得形成的土工格栅1的网眼大小较小，并使得其整体对袋体2的约束更加均匀。需要说明的是，本实施例中的土工格栅1还可以为三层、四层等其他多层的。相应的，上述袋体2包括至少一层土工织物；土工织物的等效孔径在0.050mm至0.100mm之间，渗透系数在4×10-4cm/s至6×10-4cm/s之间，抗拉强度大于或等于3000N/m；土工织物的厚度不小于2mm，单位面积质量不小于250g/m2，以使得袋体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散体桩，用于设置在水下，包括：碎石桩，设置在软土地基；包裹在所述碎石桩的外表面的袋体；其特征在于，所述散体桩还包括：至少一层复合设置于所述袋体的土工格栅，用于约束所述袋体周向的碎石。

【技术特征摘要】
1.一种散体桩，用于设置在水下，包括：碎石桩，设置在软土地基；包裹在所述碎石桩的外表面的袋体；其特征在于，所述散体桩还包括：至少一层复合设置于所述袋体的土工格栅，用于约束所述袋体周向的碎石。2.根据权利要求1所述的散体桩，其特征在于，所述土工格栅为多层，且沿所述袋体的周向呈网状结构贴合设置；相邻的两层土工格栅之间相互交错叠加设置。3.根据权利要求2所述的散体桩，其特征在于，所述袋体包括至少一层土工织物；所述土工织物的等效孔径在0.050mm至0.100mm之间，渗透系数在4×10-4cm/s至6×10-4cm/s之间，抗拉强度大于或等于3000N/m；所述土工织物的厚度不小于2mm，单位面积质量不小于250g/m2。4.根据权利要求1所述的散体桩，其特征在于，所述散体桩还包括：设置在所述袋体中多个支撑圆环，用于在投掷碎石桩前约束所述袋体的周向形状。5.根据权利要求4所述的散体桩，其特征在于，各支撑圆环均可悬挂的设置于所述袋体中，且相邻的两个相邻的两个支撑圆环之间通过吊线连接。6.根据权利要求5所述的散体桩，其特征在于，所述散体桩还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈敏怡，龚济平，胡小波，王菁，
申请(专利权)人：中交上海三航科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31