一种包裹式高强复合格栅笼结构及施工方法与流程

1.本发明涉及软土地基处理技术领域，尤其涉及一种包裹式高强复合格栅笼结构及施工方法。

背景技术：

2.本部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息并且不构成现有技术。
3.振动沉管成孔桩，是指采用振动沉管工法形成桩孔，并下料、振动而形成桩体的一类地基处理技术。
4.针对振动沉管散粒体桩，有学者提出在振动沉管成孔后，在散粒体桩体外包裹一层土工格栅材料以提供径向约束，减小桩体材料对周围土体性质的依赖性，但桩体上部鼓胀侧向挤压作用明显，一层土工合成材料易出现强度不够而失效的情况，同时散粒体材料在振动成桩施工过程中从较大孔隙中挤出，不利于整体结构的施工控制。另有学者提出振动沉管成孔后采用高强土工布袋和土工格栅包裹散粒体形成装配式包裹单元并进行竖向拼装，但局部包裹体堆叠成桩时整体性较差。针对振动沉管灌注桩，在用于处理流塑状软土地基时，其成桩效果差的情况始终未能获得有效改善。因此，振动沉管散粒体桩和振动沉管灌注桩在处理软土地基时均面临的种种局限性，影响振动沉管法的推广使用。

技术实现要素：

5.发明人通过研究发现，在处理软土地时，如果可以寻到一种具有较高强度以及包裹性的格栅笼，将会有效推广软土地地基作业时的振动沉管法。
6.本公开的目的在于提供一种包裹式高强复合格栅笼结构及施工方法，通过设置格栅笼、高强土工布袋以及高强土工格栅，来解决现有技术在面向软土地地基时无法有效避免散粒体材料的侧向鼓胀变形与破坏，同时可以避免灌注桩桩体材料流失以及断桩的技术问题。
7.据本公开的一个方面，提供一种包裹式高强复合格栅笼结构及施工方法，包括格栅本体，所述格栅本体内部中空，所述格栅本体内具有格栅笼，所述格栅笼内包括高强土工布袋以及套设在所述高强土工布袋内的高强土工格栅，所述格栅笼采用全段包裹。
8.本公开的一些实施例中，所述高强土工格栅采用卷裹成型，且所述高强土工格栅的端部采用扁平土工棒固定。
9.本公开的一些实施例中，所述高强土工布袋一端捆扎有束扎钢筋组，另一端固定连接在所述格栅笼内壁。
10.本公开的一些实施例中，所述高强土工布袋远离固定捆扎有所述束扎钢筋组的一端活动连接有桩顶卡环。
11.据本公开的另一个方面，一种施工方法，包括如下步骤：
12.步骤1.平整场地地面，测量放线定桩位，桩机就位，同时预制包裹格栅笼；
13.步骤2.预制沉管，沉管入土至设计桩底标高；
14.步骤3.从沉管的管顶端口往下吊装预制好的包裹格栅笼并安装到位，拔管过程中采用留振法，需提前确定留振法的参数，包括单元长度、留振长度和留振时间，针对散粒体桩和灌注桩的留振参数不同，需在试桩时确定出合理参数；
15.步骤4.通过竖向升降式进料斗从沉管的管顶端口往下下料，采用弱振模式进行留振，达到留振时间；进而陆续进行拔管与振动成桩作业，拔管速度与下料速度相匹配，并采用强振模式；
16.步骤5.每下料达到留振法单元长度后暂停拔管和下料，沉管端口需保留在料体中达到留振长度，采用弱振模式加强振动达到留振时间，方可继续下料和拔管；
17.步骤6.桩体填筑完成，振动拔出沉管；
18.步骤7.根据散粒体桩或灌注桩采取对应的桩顶封护措施，单桩施工完成。
19.本公开与目前公开的技术相比，具有如下的优点和有益效果：
20.1.高强土工格栅采用扁平土工棒连接，可快速制作形成格栅笼；高强土工格栅笼形成包裹格栅笼构造，对外部高强度土工布袋形成支撑作用，有利于施工下笼方便快捷，同时可对柔性的高强度土工布袋形成保护作用，防止高强度土工布袋受到来自桩内、外部棱角物体的穿刺性破坏；
21.2.高强土工布袋采用筒状机打高强土工布一段捆束形成，可快速制作各桩长的包裹格栅笼，高强土工布反包入笼内侧，并采用卡环进行固定，以免施工过程中高强土工布袋和高强土工格栅筒发生相对错动，增强高强土工布袋和高强土工格栅笼在施工过程中的协调性，极大提升成桩效果；
22.3.针对散粒体桩，高强度土工布的极限强度可以达到300-1000kn/m，可以大大增强对桩身径向变形的侧向约束，提高竖向荷载传递效果，可有效避免桩身上部在较高压应力与较软弱地层约束作用下发生较大侧向鼓胀变形与破坏；强韧性的土工布袋置于土工格栅笼外侧，可防止碎石从格栅缝隙中挤出流失至软弱地层中；高强度土工布的透水性可以保证散粒体桩桩体的排水通道作用；
23.4.针对灌注桩，在桩体材料凝结初期，高强度土工布袋可以充当桩体与外部土体的隔离层，防止桩体材料在外部流塑状软土作用下流失，以实现更好的成桩效果，防止断桩等病害；
24.5.振动沉管成孔桩使用本公开结构后，可极大增强桩体对软土地基的适应性，地基加固效果好，且施工工艺简单，方便快捷。
附图说明
25.图1是本发明的结构示意图；
26.图2是本发明的局部a向截面图；
27.图3是本发明的工作过程图；
28.图4是本发明的成桩状态图。
29.图例说明：
30.1-高强土工布袋；1a-高强土工布桩顶反包段；1b-高强土工布桩底束扎段；2-高强土工格栅；3-格栅笼；4-束扎钢筋组；5-桩顶卡环；6-扁平土工棒；7
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桩体材料；8-地基；9-地层分界线；10-沉管；11-管顶端口；12-管底端口；13
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竖向升降式进料斗。
具体实施方式
31.请一并参考说明附图1-附图4，本实施例提供了一种包裹式高强复合格栅笼结构及施工方法，该包裹式高强复合格栅笼结构及施工方法已经处于实际实地使用阶段。
32.在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
33.本公开的一个方面：
34.实施例1
35.本实施例至少包括如下内容：一种包裹式高强复合格栅笼结构，包括格栅本体，格栅本体内部中空，格栅本体内具有格栅笼3，格栅笼3内包括高强土工布袋1以及套设在高强土工布袋1内的高强土工格栅2，格栅笼3采用全段包裹，全段包裹可同时适用于散粒体桩和灌注桩；高强土工格栅2采用卷裹成型，连接口重叠一部分，高强土工格栅2的端部采用扁平土工棒6固定，在振动沉管法成孔后，将格栅笼3放入沉管内，即可直接向笼内下料成桩。
36.实施例2
37.本实施例仅记载与实施例1不同之处：高强土工布袋1由编织机打的圆筒状高强土工布一端采用束扎钢筋组4捆扎形成，另一端固定连接在格栅笼3内壁。高强土工布袋1远离固定捆扎有束扎钢筋组4的一端活动连接有桩顶卡环5，笼采用桩顶卡环5进行固定，以免施工过程中高强土工布袋和高强土工格栅筒发生相对错动。
38.本公开的另一个方面：
39.实施例
40.一种施工方法，包括如下步骤：步骤1.平整场地地面，测量放线定桩位，桩机就位，同时预制包裹格栅笼；步骤2.预制沉管，沉管入土至设计桩底标高；步骤3.从沉管的管顶端口往下吊装预制好的包裹格栅笼并安装到位，拔管过程中采用留振法，需提前确定留振法的参数，包括单元长度、留振长度和留振时间，针对散粒体桩和灌注桩的留振参数不同，需在试桩时确定出合理参数；步骤4. 通过竖向升降式进料斗从沉管的管顶端口往下下料，采用弱振模式进行留振，达到留振时间；进而陆续进行拔管与振动成桩作业，拔管速度与下料速度相匹配，并采用强振模式；步骤5.每下料达到留振法单元长度后暂停拔管和下料，沉管端口需保留在料体中达到留振长度，采用弱振模式加强振动达到留振时间，方可继续下料和拔管；步骤6.桩体填筑完成，振动拔出沉管；步骤7.根据散粒体桩或灌注桩采取对应的桩顶封护措施，单桩施工完成。
41.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种包裹式高强复合格栅笼结构，包括格栅本体，所述格栅本体内部中空，其特征在于，所述格栅本体内具有格栅笼(3)，所述格栅笼(3)内包括高强土工布袋(1)以及套设在所述高强土工布袋(1)内的高强土工格栅(2)，所述格栅笼(3)采用全段包裹。2.根据权利要求1所述的一种包裹式高强复合格栅笼结构，其特征在于，所述高强土工格栅(2)采用卷裹成型，且所述高强土工格栅(2)的端部采用扁平土工棒(6)固定。3.根据权利要求1所述的一种包裹式高强复合格栅笼结构，其特征在于，所述高强土工布袋(1)一端捆扎有束扎钢筋组(4)，另一端固定连接在所述格栅笼(3)内壁。4.根据权利要求3所述的一种包裹式高强复合格栅笼结构，其特征在于，所述高强土工布袋(1)远离固定捆扎有所述束扎钢筋组(4)的一端活动连接有桩顶卡环(5)。5.一种施工方法，其特征在于，使用权利要求2-4任意一项所述的一种包裹式高强复合格栅笼结构，包括如下步骤：步骤1.平整场地地面，测量放线定桩位，桩机就位，同时预制包裹格栅笼；步骤2.预制沉管，沉管入土至设计桩底标高；步骤3.从沉管的管顶端口往下吊装预制好的包裹格栅笼并安装到位，拔管过程中采用留振法，需提前确定留振法的参数，包括单元长度、留振长度和留振时间，针对散粒体桩和灌注桩的留振参数不同，需在试桩时确定出合理参数；步骤4.通过竖向升降式进料斗从沉管的管顶端口往下下料，采用弱振模式进行留振，达到留振时间；进而陆续进行拔管与振动成桩作业，拔管速度与下料速度相匹配，并采用强振模式；步骤5.每下料达到留振法单元长度后暂停拔管和下料，沉管端口需保留在料体中达到留振长度，采用弱振模式加强振动达到留振时间，方可继续下料和拔管；步骤6.桩体填筑完成，振动拔出沉管；步骤7.根据散粒体桩或灌注桩采取对应的桩顶封护措施，单桩施工完成。

技术总结

本发明涉及软土地基处理技术领域，尤其涉及一种包裹式高强复合格栅笼结构及施工方法，包括格栅本体，所述格栅本体内部中空，所述格栅本体内具有格栅笼，所述格栅笼内包括高强土工布袋以及套设在所述高强土工布袋内的高强土工格栅，所述格栅笼采用全段包裹，高强土工格栅笼形成包裹格栅笼构造，对外部高强度土工布袋形成支撑作用，有利于施工下笼方便快捷，同时可对柔性的高强度土工布袋形成保护作用，防止高强度土工布袋受到来自桩内、外部棱角物体的穿刺性破坏。体的穿刺性破坏。体的穿刺性破坏。