一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩及其施工方法技术

本发明专利技术属于地基处理技术领域，公开了一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩及其施工方法，是将固体废弃物颗粒填充在土工织物层内部并且振捣密实，流态固化土浇筑在固体废弃物颗粒之间填充孔隙，养护成型的一种新型桩体；现场施工方法可提高成桩质量和承载力，主要包括钢套筒成孔并放置土工织物层，填筑固体废弃物颗粒，浇筑流态固化土，振动拔出钢套筒，养护成型等过程。本发明专利技术可增强桩体粘结强度，减小桩体空隙，充分保障成桩质量，克服传统散体桩自身强度低、变形大、粘结力低的缺点，施工简单，整体造价低，提高散体桩在软土地基中承载力和应用范围；并且实现较好的对固体废弃物和废弃泥土进行资源无害化利用，降低碳排放效果显著。果显著。果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩及其施工方法


[0001]本专利技术属于地基处理
，具体的说，是涉及一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩及其施工方法。

技术介绍

[0002]我国每年均会产生大体量的固体废弃物和废弃泥土；其中，固体废弃物包括建筑废弃砖渣、混凝土废弃物、硬塑料等，废弃泥土包括河湖底泥、河道疏浚、工程渣土等。固体废弃物和废弃泥土的堆放问题已经给环境带来了巨大挑战。因此，对其进行资源化处置可大量消耗上述废弃物，同时能够变废为宝，降低社会碳排放。
[0003]散体桩作为一种地基处理中常用的桩型，具有固结快、施工成本低等优势，但存在沉降大、桩身强度低、粘结强度低等问题，亟需提出一种能够减小散体桩变形，提高其桩身强度的桩型和施工技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的是传统散体桩自身强度低、变形大、粘结力低等技术问题，提供了一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩及其施工方法，将固体废弃物颗粒通过振捣密实至土工织物层内部，并浇筑流态固化土填充散体孔隙，养护成型后具有成桩质量好、承载力高等优点；并且施工方便简单，后期固结快；同时能够高效消耗大量固体废弃物，实现其资源化利用，经济效益和社会效益明显。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下的技术方案予以实现：
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩，包括土工织物层，固体废弃物颗粒、流态固化土，所述固体废弃物颗粒填充在土工织物层内部并且振捣密实，流态固化土浇筑在所述固体废弃物颗粒之间填充孔隙。
[0007]进一步地，所述土工织物层由土工织物围制而成，所述土工织物能够透水且阻挡所述流态固化土。
[0008]进一步地，所述固体废弃物颗粒为建筑废弃砖渣颗粒、废弃混凝土颗粒、废弃硬塑料颗粒中的至少一种。
[0009]进一步地，所述流态固化土包括固化原料土、固化剂和水，所述固化剂占固化原料土的质量百分数为5％
‑
20％；所述固化原料土为地下工程渣土、疏浚泥、现场泥土中的至少一种，所述固化剂包括水泥、矿渣、粉煤灰。
[0010]根据本专利技术的另一个方面，提供了上述土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩的施工方法，包括如下步骤：
[0011](1)清理整平地表，在变形锥端闭合状态下，将钢套筒打入地基中，直至所述钢套筒底端达到至桩体的设计标高后，停止打入并将其拔出；
[0012]所述变形锥端设置在所述钢套筒的底端，由多个叶片拼合构成，每个叶片顶端与所述钢套筒底端边缘铰接，实现所述变形锥端的闭合和敞开两种状态；所述变形锥端的闭
合状态下，通过临时固定使所述叶片拼合为尖端朝下的圆锥形壳体；所述变形锥端的敞开状态下，所述叶片不受外力约束而自然垂落；
[0013]所述钢套筒顶部设置有进料口，所述进料口用于所述固体废弃物颗粒的进料；
[0014](2)通过连接钢丝绳的环状体将所述土工织物层由下到上套进所述钢套筒内部；所述环状体通过所述钢丝绳悬吊能够在所述钢套筒内部移动；
[0015](3)在所述变形锥端闭合状态下，将内部套有所述土工织物层的所述钢套筒打入地基中，直至所述钢套筒打入至桩体的设计标高后，停止打入；并且在所述土工织物层内部插入喷射管，所述喷射管用于喷射流态固化土；
[0016](4)通过所述进料口向所述土工织物层内部灌入设定量的所述固体废弃物颗粒，灌入后通过振捣所述钢套筒使所述固体废弃物颗粒密实，振捣时间不少于2分钟；
[0017](5)在保持振捣的条件下，利用所述喷射管喷射所述流态固化土，每次喷射所述流态固化土的喷射量需满足填充孔隙比达到85％以上，达到设定喷射量后静置5
‑
10分钟；
[0018](6)通过边振捣边上拔的方式同步提升所述钢套筒与所述喷射管，所述钢套筒和所述喷射管的每次提升高度为步骤(4)中所述固体废弃物颗粒的振捣后高度；
[0019](7)重复步骤(4)
‑
步骤(6)，直至所述钢套筒完全拔出地基，并且满足所述固体废弃物颗粒的灌入量、所述流态固化土的浇筑量不小于设计要求，成桩完成后进行养护。
[0020]进一步地，所述土工织物层的直径小于所述钢套筒的内径1
‑
5cm，所述钢套筒的高度大于桩体长度2
‑
4m，所述进料口设置在距离钢套筒顶端50
‑
100cm处。
[0021]进一步地，步骤(2)的所述土工织物层由下到上套进所述钢套筒内部的具体操作为：所述土工织物层顶部与所述环状体固定连接后，通过所述钢丝绳将所述环状体在所述钢套筒内部由下到上提升，使所述土工织物层完全进入所述钢套筒内部；所述土工织物层提升至所述进料口的下端。
[0022]进一步地，步骤(4)中每次灌入所述固体废弃物颗粒的设定量按照填充桩身长度的15％
‑
30％进行计算。
[0023]进一步地，步骤(5)中所述流态固化土的喷射速度为0.8～1.8m/min。
[0024]进一步地，步骤(6)中所述钢套筒与所述喷射管的提升速度为0.4
‑
0.8m/min，并且每提升0.5m后停拔留振30
‑
60s。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026]本专利技术的土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩及其施工方法，将固体废弃物破碎成颗粒用作成桩材料，利用流态固化土填充其孔隙，并在外侧设置土工织物套筒以增强其抵抗变形能力；通过分层填筑的方式，振动密实固体废弃物颗粒，浇筑流态固化土，上拔钢套筒成桩。一方面，养护成型后可增强桩体粘结强度，减小桩体空隙，充分保障成桩质量，克服传统散体桩自身强度低、变形大、粘结力低的缺点，施工简单，整体造价低，提高散体桩在软土地基中承载力和应用范围。另一方面，实现较好的对固体废弃物和废弃泥土进行资源无害化利用，降低碳排放效果显著。
附图说明
[0027]图1为本专利技术所提供土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术所提供土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩的地基处理示意图；
[0029]图3为本专利技术所提供土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩的施工过程示意图。
[0030]上述图中：1、土工织物层；2、固体废弃物颗粒；3、流态固化土；4、软土地基；5、钢套筒；6、变形锥端；7、环状体；8、喷射管；9、进料口；10、钢丝绳。
具体实施方式
[0031]为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
[0032]如图1和图2所示，本专利技术提供了一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩，包括土工织物层1，固体废弃物颗粒2、流态固化土3，固体废弃物颗粒2填充在土工织物层1内部振捣密实，并且浇筑流态固化土3填充孔隙。
[0033]土工织物层1由土工织物围制成顶部和底部均敞口的圆筒状，该土工织本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩，其特征在于，包括土工织物层，固体废弃物颗粒、流态固化土，所述固体废弃物颗粒填充在土工织物层内部并且振捣密实，流态固化土浇筑在所述固体废弃物颗粒之间填充孔隙。2.根据权利要求1所述的一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩，其特征在于，所述土工织物层由土工织物围制而成，所述土工织物能够透水且阻挡所述流态固化土。3.根据权利要求1所述的一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩，其特征在于，所述固体废弃物颗粒为建筑废弃砖渣颗粒、废弃混凝土颗粒、废弃硬塑料颗粒中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩，其特征在于，所述流态固化土包括固化原料土、固化剂和水，所述固化剂占固化原料土的质量百分数为5％
‑
20％；所述固化原料土为地下工程渣土、疏浚泥、现场泥土中的至少一种，所述固化剂包括水泥、矿渣、粉煤灰。5.一种如权利要求1
‑
4中任一项所述土工织物包裹固体废弃物颗粒固化土桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)清理整平地表，在变形锥端闭合状态下，将钢套筒打入地基中，直至所述钢套筒底端达到至桩体的设计标高后，停止打入并将其拔出；所述变形锥端设置在所述钢套筒的底端，由多个叶片拼合构成，每个叶片顶端与所述钢套筒底端边缘铰接，实现所述变形锥端的闭合和敞开两种状态；所述变形锥端的闭合状态下，通过临时固定使所述叶片拼合为尖端朝下的圆锥形壳体；所述变形锥端的敞开状态下，所述叶片不受外力约束而自然垂落；所述钢套筒顶部设置有进料口，所述进料口用于所述固体废弃物颗粒的进料；(2)通过连接钢丝绳的环状体将所述土工织物层由下到上套进所述钢套筒内部；所述环状体通过所述钢丝绳悬吊能够在所述钢套筒内部移动；(3)在所述变形锥端闭合状态下，将内部套有所述土工织物层的所述钢套筒打入地基中，直至所述钢套筒打入至桩体的设计标高后，停止打入；并且在所述土工织物层内部插入喷射管，所述喷射管用于喷射流态固化土；(4)通过所述进料口向所述土工织物层内部灌入设定量的所述固体废弃物颗粒，灌入后通过振捣所述钢套筒使所述固体废...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎瑞卿，李迪，孙立强，裴璐熹，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：