[发明专利]一种软土地基处理装置及地基处理施工方法

说明书

本发明提供了一种软土地基处理装置，属于地基处理技术领域。其技术方案为：一种软土地基处理装置，包括桩靴，桩靴上设置有桩管并随所述桩靴下沉至地下；所述桩管内设有套管，所述套管下端管壁上设有滤水孔，所述套管的上端通过排水管连接抽水装置；还包括注浆管，所述注浆管上端连接注浆系统，另一端穿进所述套管内；通过桩靴及桩管形成桩基孔，套管与桩管之间填充成砂井，利用套管下端滤水孔及抽水泵进行复合桩基排水固结，之后再插入注浆管，拔出套管，进行注浆，形成复合复合桩基。本发明的有益效果为：本发明结合了排水固结处理和复合桩基处理两种软土地基处理的方式，使得软土地基处理经济高效，提高地基处理质量。

技术领域

本发明涉及地基处理领域，尤其涉及一种软土地基处理装置。

背景技术

当前软土地基处理常采用排水固结等处理方法，或采用复合桩基。排水固结多采用塑料排水带、袋装砂井等处理方法，复合桩基多采用高压旋喷桩、搅拌桩等处理方式；现有技术中还有使用土工布袋注浆或真空囊袋的处理方式，但通常现场多选取以上的某一种处理方法，如单独采用排水固结处理软土地基，工期长，处理效果难以保证，砂井及塑料排水带无法充分利用，浪费资源；单独采用复合桩基，原状软土承载力低，软土地层承载力发挥有限，对桩的承载力要求较高，同时为调整桩土应力比，需要较厚的褥垫层，经济性差；土工布袋注浆的方式没有排水固结过程，工程效率较低；真空囊袋的处理方式，采用的注浆浆液一般是纯水泥或其他混合浆液，其复合桩基强度不够好。

综上，现有的软土地基处理方式，工期长、处理效果难以保证、经济性差。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种软土地基处理装置及地基处理施工方法，本发明结合了排水固结和复合桩以及囊袋扩充的优势，并且优化了施工流程，采用砂井填砂，规避袋装砂井处理软土地层时，装砂繁琐、砂井贯通地层长期不稳定等问题，同时，充分利用砂井渗水断面大、排水效果好的优势，加快地基处理速度，且充分利用砂井的砂子，注浆后的成桩质量大大提高，比纯水泥浆液的复合桩基强度要大很多，这样就能够充分发挥桩土承载力的协调性，有效提高地基承载力；并且由于复合桩的存在，可以根据需求降低排水固结的时间，提高施工效率；根据排水固结的效果，分批次有序注浆成桩，能够有效控制不均匀沉降；同时由于本发明的砂井口径较小，采用的施工机械及施工方法也较为简单经济。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种软土地基处理装置，包括桩靴，所述桩靴的上端面设有定位环，所述定位环的外径小于所述圆柱的外径，所述桩靴上且位于所述定位环的中心设有定位柱；所述定位环的外侧设有桩管，所述桩管的底部抵在所述桩靴；

所述定位柱外侧设有套管，所述套管的下端管壁上设置有若干个滤水孔，所述套管的上端通过排水管连接抽水装置；

还包括注浆管，所述注浆管的管外径小于所述套管内径，所述注浆管上端连接注浆系统，另一端穿进所述套管并抵在所述定位柱上；

所述桩管、所述套管以及所述注浆管的上端均伸出地面，且所述注浆管的伸出端高于所述套管。

所述桩靴和所述桩管下沉形成桩孔，拔出所述桩管同时在所述套管和所述桩管之间填砂，形成砂井，所述套管上端连接抽水装置，地层的水从所述滤水孔渗入并被抽出，对地层进行排水固结，排水固结过程完成后插入所述注浆管，拔出所述套管，注浆后浆液与所述砂井形成复合桩基。

为了方便施工，进一步，所述桩管为若干节钢管一通过螺纹连接而成；所述套管由若干节钢管二通过螺纹连接而成，所述套管的最底层的一节钢管二的外壁上均布有不大于1.5mm的滤水孔。

进一步，所述注浆管的管壁中部周向均布有若干个内径不小于3mm的注浆小孔，所述注浆管上且与所述注浆小孔对应的位置套设有注浆囊袋，所述注浆囊袋通过所述注浆小孔与所述注浆管连通。

所述注浆囊袋内注入浆液会膨胀，进而挤压所述砂井，在所述复合桩基上形成扩大体，能够改善复合桩基的受力情况，提高所述复合桩基的稳定性和强度。