一种智能化植桩施工方法技术

本发明专利技术提供一种智能化植桩施工方法，包括以下步骤：(一)形成流态固化土；(二)植入预制桩。步骤(一)包括：配置浆液、施工搅拌桩两个方面：施工搅拌桩时采用带有上下喷浆口的钻杆，下钻施工，将桩孔中的土体部分置换、原位搅拌形成流态固化土；提钻过程中，上喷浆口喷出的浆液被钻杆上的叶片进一步与土体搅拌；植入预制桩过程中，在流态固化土植入预制桩体，形成复合桩；依次循环施工搅拌桩、植入预制桩，形成多根复合桩。与现有技术相比，采用本发明专利技术的设备加固处理软土基础，具有均匀的强度、均匀的密度、较高的承载力和较好的止水效果，施工造价低，施工过程中粉尘污染被控制，无环境污染，绿色环保。

An intelligent construction method for pile planting

The invention provides an intelligent pile-planting construction method, which comprises the following steps: (1) forming a fluidized solidified soil; (2) implanting a prefabricated pile. Steps (one) include: two aspects of configuration slurry and construction mixing pile: drilling rod with upper and lower jetting mouth in construction mixing pile, drilling construction to replace the soil part of the pile hole and in situ agitation to form liquid solidified soil; in the process of drilling, the slurry ejected from the upper jethole is further stirred with the soil on the drill rod. In the process of prefabricated pile, the prefabricated pile is implanted in the solidified soil and the composite pile is formed, and the mixing pile is circulated in turn and the prefabricated pile is implanted in order to form a number of composite piles. Compared with the existing technology, the equipment of this invention is used to reinforce the soft soil foundation with uniform strength, uniform density, high bearing capacity and better water stop effect. The construction cost is low, the dust pollution is controlled in the construction process, no environmental pollution and green environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种智能化植桩施工方法
本专利技术涉及土木工程
，具体的来说涉及一种智能化植桩的施工方法。
技术介绍
在土木工程领域中，传统的预制桩施工，主要有锤击法和静压法，这两种方式均存在沉桩阻力大、速度慢、挤土严重等问题，在预制桩施工过程中对周边的建筑物、管线和构筑物产生危害。虽然采取一些应力释放措施可以缓解挤土的危害，但实践证明这种挤土的危害难以消除。此外，地层阻力越大，需沉桩的压力就越大，导致沉桩过程对桩身的损害就越大。为了保护桩身在施工过程不受损害，就需要采用较高承载力的桩材，使得桩基的成本增大很多。另一种方法是引孔减阻，这不仅增加了施工成本，而且引孔虽然减阻，但也降低了地基土的侧向摩擦力，导致桩基承载力的降低，从而增加了工程造价。在淤泥类软弱土层中，由于土体的摩阻力较低，导致桩体的侧向承载力较小，使得桩身材料的强度发挥不了作用，不能充分应用，产生较大浪费。预制桩入风化岩和穿过密实砂层目前是不可能，从而限制了预制桩的应用范围。对于周边环境复杂的区域，只能采用钻孔灌注桩，钻孔灌注桩在施工过程中将产生大量的护壁泥浆和成孔造浆，对环境将产生污染。同时，由于水下浇筑混凝土的质量难以保证和钻孔灌注桩身周边的泥皮导致桩体承载力下降，使得钻孔灌注桩的造价比预制桩的造价高40％以上。在砂砾层中钻孔，清孔十分困难，使钻孔灌注桩的施工时间和造价增加较多。基于预制桩基础和钻孔灌注桩基础存在的问题和各自的优点，工程界迫切希望将这二种桩基础的优点发扬光大，克服其存在的缺点，需要创新一种桩基施工设备。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种智能化植桩施工方法。一种智能化植桩施工方法，包括以下步骤：(一)形成流态固化土1)配置浆液：在后台供浆系统中输入浆液参数，自动进行浆液配制；2)施工搅拌桩：在搅拌桩施工设备的智能化系统中输入施工参数，采用带有上下喷浆口的钻杆，下钻施工，将桩孔中的土体部分置换、原位搅拌形成流态固化土；提钻过程中，上喷浆口喷出的浆液被钻杆上的叶片进一步与土体搅拌；输入施工参数后，整个过程自动化施工；(二)植入预制桩：在流态固化土植入预制桩体，预制桩体由多节对接而成，前一节桩体插入流态固化土中并预留对接接头，后一节桩体起吊并与前一节桩体对接，对接之后继续插入预制桩体，直至所有预制桩全部植入，形成复合桩；依次循环施工搅拌桩、植入预制桩，形成多根复合桩。步骤2)中下钻施工，具体过程如下：a)钻杆搅拌下沉，从桩顶标高h1开始下沉，下喷浆口开启喷浆，持续喷浆搅拌至桩底h3；b)钻杆搅拌从h3提升至h2，过程中下喷浆口喷浆；c)钻杆重新搅拌从h2下沉至桩底h3，过程中不喷浆、纯搅拌；d)钻杆搅拌提升至h2，过程中上喷浆口喷浆；e)钻杆搅拌提升至桩顶标高h1，过程中上喷浆口继续喷浆。当桩顶标高即是地面标高时，h1为0。当桩顶标高位于地面标高以下时，需要对桩顶至地面标高范围内进行取土，钻杆上对应位置处设置有螺旋叶片，螺旋叶片将桩顶h1至地面标高0范围内的土体取出，且桩顶至地面标高范围内不喷浆。e)步骤中，钻杆搅拌提升至桩顶标高h1时，可提前0-3米关闭上喷浆口喷浆。钻杆转向控制如下：钻杆从桩顶标高h1开始搅拌下沉至桩底h3，钻杆正转；钻杆由桩底h3搅拌上提至h2，过程中钻杆反转，再复搅下沉至桩底，钻杆正转；钻杆由桩底h3搅拌提升至h1段，钻杆先反转，当需要进行桩顶取土时，钻杆正转。搅拌桩施工完毕后立即开始植入预制桩施工，每根预制桩的施工时间小于1.5小时，植桩施工全过程进行垂直度检测和调整。步骤(二)中，预制桩体的连接采用机械连接或焊接连接。预制桩对接过程中，采用一送桩设备将前一节预制桩端部夹持，然后后一节桩与其对接，对接完毕后，松开前一节预制桩的端部夹持，利用预制桩重力或者施加压力将对接后的预制桩植入。配置浆液过程中，后台供浆系统按照设定的浆液总量、水灰比自动称重搅拌，并自动向搅拌桩施工设备供浆。有益效果：与现有技术相比，采用上下喷浆口结合的方式进行喷浆，可以使喷浆与土体得到充分的搅拌，尤其是上喷浆口，在钻杆上提时，浆液被搅拌叶片进行搅拌，加固处理软土基础，使其具有均匀的强度、均匀的密度、较高的承载力和较好的止水效果，施工造价低，全自动的后台供浆系统使得施工过程中粉尘污染被控制，无环境污染，绿色环保。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图1为本专利技术所述一种智能化搅拌桩施工设备的结构示意图。图2为本专利技术所述的钻杆示意图。图3为本专利技术所述的三滑轮结构示意图。图4为本专利技术所述的后台供浆系统示意图。图5为本专利技术所述的智能控制系统示意图。图6为本专利技术所述的植桩设备结构示意图。图7为本专利技术所述设备施工过程中钻进深度h-时间t曲线图。图8为本专利技术所述设备施工过程中上、下喷浆开关与钻进深度h-时间t曲线对应关系图。图9为本专利技术所述的钻杆施工过程示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。本实施例中的设备，用于将桩孔中的土体部分置换、原位搅拌形成流塑性土体，孔内插入预制桩体，与固化土粘合形成复合基桩参看图1和图2，智能化搅拌桩施工设备，用于施工水泥土搅拌桩，形成流塑性土体。设备包括桩架1，在桩架上设置钻杆2，钻杆2用于形成水泥土搅拌桩；钻杆2底部安装有岩层和硬土层中成孔的钻头5；钻杆上装有动力头6，动力头6内安装有电机，电机连接变频器，通过变频器控制频率改变进而改变转动速度，从而控制钻杆2的转速，同样钻杆转向也可以通过调换变频器的交流电相序实现电机反转。变频器设置在桩架的配电柜内动力头6通过钢丝绳8连接卷扬机9，通过卷扬机8提升或者下降钻杆2。参看图2，钻杆2的底部设置下喷浆口22，钻杆的中部设置有上喷浆口21，钻杆2内分别设置有与上喷浆口21、下喷浆口22相连接的喷浆管，在钻杆2顶部二喷浆管与一喷浆转换阀连接。喷浆转换阀可以根据需要进行高低位的转换喷浆。喷浆转换阀通过输浆管连接后台供浆系统。所述钻杆2底部还设置有喷气口，对应的钻杆内部设置有与喷气口连接的喷气管，喷气管连接空压机。喷气管用于向搅拌土体中喷气，使得水泥浆液进一步与土体混合。所述钻杆上设置有搅拌叶片7。所述搅拌叶片7在钻杆一定长度布置。在上喷浆口41的下方搅拌叶片7，当进行提钻喷浆时，搅拌叶片7可以将喷浆孔41喷出的水泥浆液进一步与土体混合。所述钻杆上设置有螺旋叶片3；螺旋叶片3位于钻杆上部。螺旋叶3片用于钻孔上部取土，而搅拌叶片7用于钻孔后的浆液搅拌。所述钻杆2为可接续钻杆，通过钻杆接续装置，将钻杆接长，实现搅拌钻孔深度达到40m以上，控制桩架高度在30m以内。参看图4，所述后台供浆系统，包括一个储浆罐41，储浆罐41内储存搅拌好的水泥浆液，储浆罐41通过输浆管连接浆泵42，浆泵42上设置有流量计43，浆泵42通过输浆管连接搅拌桩施工设备钻杆2上的喷浆管，具体的输浆管与钻杆上部的喷浆转换阀连接，浆液通过喷浆转换阀输送到上喷浆口或下喷浆口。储浆罐41的上设有一个搅拌罐44，搅拌罐用于将水泥和水按照设定比例进行充分搅拌；搅拌罐44内设置有搅拌叶片，通过电机带动搅拌叶片，电机为变频电机，与变频器连接，通过频率控制电机转速；所述储浆罐41内也设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化植桩施工方法，其特征是，包括以下步骤：(一)形成流态固化土1)配置浆液：在后台供浆系统中输入浆液参数，自动进行浆液配制；2)施工搅拌桩：在搅拌桩施工设备的智能化系统中输入施工参数，采用带有上下喷浆口的钻杆，下钻施工，将桩孔中的土体部分置换、原位搅拌形成流态固化土；提钻过程中，上喷浆口喷出的浆液被钻杆上的叶片进一步与土体搅拌；输入施工参数后，整个过程自动化施工；(二)植入预制桩：在流态固化土植入预制桩体，预制桩体由多节对接而成，前一节桩体插入流态固化土中并预留对接接头，后一节桩体起吊并与前一节桩体对接，对接之后继续插入预制桩体，直至所有预制桩全部植入，形成复合桩；依次循环施工搅拌桩、植入预制桩，形成多根复合桩。

【技术特征摘要】
1.一种智能化植桩施工方法，其特征是，包括以下步骤：(一)形成流态固化土1)配置浆液：在后台供浆系统中输入浆液参数，自动进行浆液配制；2)施工搅拌桩：在搅拌桩施工设备的智能化系统中输入施工参数，采用带有上下喷浆口的钻杆，下钻施工，将桩孔中的土体部分置换、原位搅拌形成流态固化土；提钻过程中，上喷浆口喷出的浆液被钻杆上的叶片进一步与土体搅拌；输入施工参数后，整个过程自动化施工；(二)植入预制桩：在流态固化土植入预制桩体，预制桩体由多节对接而成，前一节桩体插入流态固化土中并预留对接接头，后一节桩体起吊并与前一节桩体对接，对接之后继续插入预制桩体，直至所有预制桩全部植入，形成复合桩；依次循环施工搅拌桩、植入预制桩，形成多根复合桩。2.根据权利要求1所述的一种智能化植桩施工方法，其特征是，步骤2)中下钻施工，具体过程如下：a)钻杆搅拌下沉，从桩顶标高h1开始下沉，下喷浆口开启喷浆，持续喷浆搅拌至桩底h3；b)钻杆搅拌从h3提升至h2，过程中下喷浆口喷浆；c)钻杆重新搅拌从h2下沉至桩底h3，过程中不喷浆、纯搅拌；d)钻杆搅拌提升至h2，过程中上喷浆口喷浆；e)钻杆搅拌提升至桩顶标高h1，过程中上喷浆口继续喷浆。3.根据权利要求2所述的一种智能化植桩施工方法，其特征是，当桩顶标高即是地面标高时，h1为0。4.根据权利要求2所述的一种智能化植桩施工方法，其特征是，当桩顶标高位于地面标高以下时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘全林，宋伟民，盛晓幸，
申请(专利权)人：上海强劲地基工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31