一种处理CFG桩浅层断桩的装置及施工方法与流程

一种处理cfg桩浅层断桩的装置及施工方法
技术领域
1.本技术涉及cfg断桩处理领域，尤其是涉及一种处理cfg桩浅层断桩的装置及施工方法。


背景技术：

2.cfg桩(cement fly-ash gravel)是由水泥、粉煤灰、碎石、砂、石屑参水拌合而成的一种脆性桩基，cfg桩与桩间土、褥垫层共同构成cfg复合地基，是一种可调性强、适用性广、稳定可靠的地基加固方法，由于桩内不设钢筋，成桩速度快、经济效益好，在高层住宅建筑的地基处理中应用广泛。
3.相关文件中记载的，由于cfg复合地基的结构特点是桩径小、桩距密，且cfg桩一般均在基坑土方开挖前施工，在后续开挖桩间土、截桩过程中容易出现浅层断桩。现有的处理cfg桩浅层断桩的方法为采用比桩径更大的钢管打入断桩部位下方500mm处，在设计桩顶标高处割断多余钢管，随后将断桩部位剔平凿毛后钻孔植筋、注浆固定，随后重新灌注混合料，待养护完成后再拔除钢管完成补桩。
4.上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述cfg断桩的处理过程效率较低，而且会造成钢管材料的浪费。


技术实现要素：

5.本技术为了加快cfg断桩处理效率，同时减少钢管材料的浪费，提供了一种处理cfg桩浅层断桩的装置及施工方法。
6.本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种处理cfg桩浅层断桩的装置，包括支撑板以及设置在支撑板上的开槽装置，开槽装置包括开槽刀，开槽刀断面呈空心的矩形状，开槽刀设置在支撑板的下方并且在开槽刀的尾部连接有排料管道，排料管道呈竖直设置的螺纹状，排料管道的上端头向上贯穿支撑板并且延伸至支撑板的上方，排料管道内侧直径与cfg桩的外径相等，开槽刀以及排料管道的径向宽度为100mm，支撑板上设置有带动排料管道在支撑板上转动的驱动组件。
8.通过采用上述方案，需要对cfg桩的浅层断桩进行处理时，移动支撑板，直到开槽装置与cfg桩断桩的位置相对应，并且使排料管管道与cfg桩保持同轴；装置启动之后，驱动组件带动排料管道在支撑板上转动，排料管道的下端头连接有开槽刀，排料管道整体呈螺纹状，人们为排料管道提供一向下的压力，随着排料管道转动的同时，开槽刀会深入到地面内部，进行开槽动作，开槽过程中，产生的杂土会进入到排料管道中，人们可以在排料管道的上端头对杂土进行清理；沟槽开挖结束之后，人们可以将cfg桩的桩头剔平、凿毛，然后在对孔壁和孔底的浮土进行清理，根据cfg桩断裂部位底部距设计标的距离，在桩头完成面上涂刷素水泥浆之后，采用静力压实法在开挖好的桩孔中分层回填设计褥垫层材料至桩顶标高，每层摊铺厚度为100mm-150mm或者在桩头剔凿完成面上涂刷素水泥浆之后，浇筑比原设计混合料高一标号的混合料完成补桩；这样就可以完成cfg桩的补桩过程，这样就不需要人
们在断桩部位打入或者截除钢管，节省了施工材料，而且操作方便，降低了开挖桩间土和剔凿断桩面的作业难度，提高了施工效率。
9.优选的，支撑板上开设有供排料管道穿过的过孔，沿着过孔的周向在支撑板上间隔设置有多个能够嵌入到排料管道的外表面内部的限位块，沿着排料管道的延伸方向在排料管道的外表面上开设有与限位块相适配的限位槽。
10.优选的，限位块远离过孔的一端设置有调节块，调节块嵌入到支撑板上表面内部，支撑板上表面开设有供调节块沿着过孔的径向方向移动的导向槽，导向槽内部设置有带动调节块向靠近过孔的方向移动的弹性件。
11.优选的，调节块与限位块之间设置有加固板。
12.优选的，驱动组件包括设置在支撑板上方的主动齿轮，沿着排料管道的延伸方向在排料管道的外表面上开设有与主动齿轮相啮合的齿槽，支撑板上设置有带动主动齿轮在支撑板上转动的驱动电机。
13.优选的，支撑板上设置有辅助板，主动齿轮以及驱动电机均设置在辅助板上，辅助板的下表面设置有嵌入到支撑板上表面内部的t型滑块，支撑板上设置有带动t型滑块向靠近或者远离排料管道的方向移动的辅助件。
14.优选的，支撑板的上方设置有抱紧板，抱紧板沿着排料管道的周向共设置有多个，抱紧板靠近排料管道的一侧设置有能够与排料管道外表面相抵接的抱紧辊，抱紧辊的中心轴线方向与排料管道的延伸方向垂直。
15.优选的，抱紧板靠近排料管道的侧面上设置有固定杆，固定杆沿水平方向向靠近排料管道的方向延伸，固定杆远离抱紧板的端头内部插接有滑动杆，滑动杆远离固定杆的一端与抱紧辊端头连接，固定杆与滑动杆之间设置有带动滑动杆向靠近排料管道的方向移动的推动件。
16.一种处理cfg桩浅层断桩的施工方法，包括以下步骤：
17.s1、确定cfg桩断桩的位置，将装置移动至cfg桩的正上方，在cfg桩周边开槽，开槽深度为cfg桩桩身断裂位置底部下200mm；
18.s2、测量cfg桩桩身断裂部位底部距离设计桩顶标高的距离h；
19.s3、沿着桩身断裂位置底部将桩头剔平、凿毛，清除孔壁和孔底的浮土；
20.s4、如果h《200mm，在桩头剔凿完成面上涂刷素水泥浆，然后采用静力压实法在开挖好的桩孔中分层回填设计褥垫层材料至桩顶标高，每层摊铺厚度为100mm-150mm；如果200mm≤h≤1000mm，在桩头剔凿完成面上涂刷素水泥浆之后，浇筑比原设计混合料高一标号的混合料完成补桩。
21.优选的，步骤s1中，使用装置开槽的过程中，产生的杂土会从排料管道的上端口移动至沟槽的外侧；相应的，步骤s4中提到的，向沟槽中添加褥垫层材料或者混合料的过程，同样可以通过装置中的排料管道来完成。。
22.综上所述，本技术具有以下技术效果：
23.1.通过设置了处理cfg桩浅层断桩的装置，cfg桩浅层断桩处理的过程中不需要使用钢管，这样就可以减少钢管材料的浪费；只需要在cfg桩浅层断桩的周边开槽，然后添加褥垫层等材料，修复方便，提高了cfg桩浅层断桩的施工过程的施工效率；
24.2.通过设置了限位块以及限位槽，驱动组件带动排料管道在支撑板上转动的同
时，排料管道会在限位块以及限位槽的作用下竖直向下移动，这样就不需要人们使用人力向下按压排料管道，这样就使得本装置使用更加方便；
25.3.通过设置了抱紧板以及抱紧辊，抱紧板会带动抱紧辊抵接在排料管道的外表面，抱紧辊转动安装在抱紧板上，排料管道转动的过程中，抱紧辊会随着排料管道一起转动，抱紧板可以通过抱紧辊抱紧排料管道，使排料管道能够保持竖直状态。
附图说明
26.图1是本技术实施例中处理cfg桩浅层断桩的装置的整体结构图；
27.图2是本技术实施例中cfg桩浅层断桩修复过程中的示意图；
28.图3是图1中a处局部放大图。
29.图中，1、支撑板；11、过孔；12、导向槽；13、调整槽；2、开槽装置；21、开槽刀；22、排料管道；221、限位槽；222、齿槽；23、驱动组件；231、辅助板；232、t型滑块；233、驱动电机；234、主动齿轮；235、辅助丝杆；236、驱动齿轮；24、限位组件；241、限位块；242、调节块；243、加固板；244、弹性件；3、万向轮；4、把手；5、沟槽；6、cfg桩；7、抱紧组件；71、抱紧杆；72、抱紧板；73、抱紧辊；74、滑动杆；75、固定杆。
具体实施方式
30.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
31.参照图1，本技术提供了一种处理cfg桩浅层断桩的装置，包括支撑板1、开槽装置2、万向轮3以及把手4，支撑板1水平设置，开槽装置2设置在支撑板1上并且可以在地面上开出环状的沟槽5，万向轮3设置在支撑板1的下方，把手4固定在支撑板1的一端。通过把手4可以推动支撑板1在地面上移动，支撑板1下方的万向轮3，可以方便人们改变装置在地面上的移动方向；将支撑板1移动到指定位置之后，开槽装置2可以地面上开出环状的沟槽5。
32.参照图1和图2，开槽装置2包括开槽刀21、排料管道22、驱动组件23以及限位组件24，开槽刀21设置在支撑板1的下方，开槽刀21的断面形状为空心的矩形环状，排料管道22的一端与开槽刀21的刀背连接并且联通，排料管道22整体呈竖直设置的螺纹状，排料管道22远离开槽刀21的一端由下到上贯穿支撑板1延伸至支撑板1的上方，在支撑板1上开设有供支撑板1穿过的过孔11，在本实施例中，排料管道22的内表面直径与待修复的cfg桩6外径相等，开槽刀21与排料管道22的径向宽度为100mm，过孔11的内径大于排料管道22的外径；驱动组件23以及限位组件24均设置在支撑板1上，驱动组件23可以带动排料管道22在支撑板1上转动，限位组件24可以对支撑板1上的排料管道22进行限位。
33.使用本装置在地面上开设沟槽5的时候，需要保证排料管道22与cfg桩6保持同轴，驱动组件23会带动排料管道22转动，同时人们为排料管道22施加向下的压力，开槽刀21接触到地面之后，开始在地面上开出沟槽5，开设沟槽5过程中产生的杂土会进入到排料管道22中，人们可以在排料管道22的上端头对杂土进行收集与清理；开设沟槽5的过程中，限位组件24可以对排料管道22进行限位，使排料管道22保持竖直的状态；此处需要说明的是：人们向排料管道22施加压力的时候，需要把握施加力度的大小，使排料管道22每转动一圈，排料管道22向地面内部移动排料管道22一个螺距的距离，这样才能保证沟槽5的顺利成型。
34.在本实施例中，限位组件24共设置有三组，三组限位组件24沿着过孔11的周向均
匀间隔分布在支撑板1上，限位组件24包括限位块241、调节块242、加固板243以及弹性件244，限位块241的一端延伸至过孔11内部并且插入到排料管道22的外表面内部，沿着排料管道22的延伸方向在排料管道22的外表面上开设有限位槽221；调节块242与限位块241远离排料管道22的一端固定连接，调节块242嵌入到支撑板1上表面内部，支撑板1的上表面上开设有供调节块242沿着过孔11的径向方向往复移动的导向槽12；加固板243设置在调节块242与限位块241之间，弹性件244设置在导向槽12内部并且带动调节块242向靠近过孔11的方向移动。
35.三组限位组件24内部的三个限位块241靠近排料管道22的一端会延伸至排料管道22内部，驱动组件23带动排料管道22转动的过程中，排料管道22会在三个限位块241的作用下向下移动，这样就不需要人们为排料管道22施加向下的压力，使装置使用更加方便；更进一步的，限位块241在支撑板1上可以沿着过孔11的径向方向往复移动，使限位组件24可以对不同外径的排料管道22进行限位，这样就扩大了限位组件24的适用范围。
36.在本实施例中，弹性件244为弹簧，将弹簧安装到导向槽12内部之后，弹簧处于被压缩的状态。
37.在本实施例中，驱动组件23设置在支撑板1上相邻两组限位组件24之间，其具体为：驱动组件23包括辅助板231、t型滑块232、驱动电机233、主动齿轮234以及辅助件，辅助板231水平设置在支撑板1的上方，t型滑块232固定在辅助板231的下表面上并且嵌入到支撑板1上表面内部，沿着过孔11的径向方向在支撑板1的上表面开设有与t型滑块232相适配的辅助槽，辅助件设置在辅助槽内部用于带动t型滑块232向靠近或者远离过孔11的方向往复移动；驱动电机233固定在辅助板231上方，在驱动电机233的输出轴上套设有驱动齿轮236，主动齿轮234的中心轴线与竖直方向存在一定的角度，其具体为：主动齿轮234的中心轴线方向与此处排料管道22的延伸方向相垂直，主动齿轮234与驱动齿轮236相啮合，沿着排料管道22的延伸方向在排料管道22的外表面上开设有与主动齿轮234相啮合的齿槽222。
38.驱动电机233工作时，会通过驱动齿轮236带动主动齿轮234转动，主动齿轮234转动的过程中，会通过齿槽222带动排料管道22转动；需要说明的是，当排料管道22的外径发生改变之后，人们可以通过辅助件对t型滑块232的位置进行调整，这样可以改变辅助板231在支撑板1上的位置，这样就可以对主动齿轮234的位置进行调整。
39.辅助件包括设置在辅助槽内部的辅助丝杆235，辅助丝杆235的长度方向与过孔11的径向方向相同，辅助丝杆235贯穿t型滑块232并且与t型滑块232螺纹连接，辅助丝杆235与支撑板1转动连接；在支撑板1上表面、辅助槽远离过孔11的一侧开设有调整槽13，辅助丝杆235远离过孔11的一端延伸至调整槽13内部。需要对t型滑块232的位置进行调整时，人们在调整槽13的位置带动辅助丝杆235转动即可。
40.参照图1和图3，为了进一步使排料管道22能够保持竖直状态，在支撑板1上还设置有三组抱紧组件7，三组抱紧组件7沿着过孔11的周向均匀分布。
41.抱紧组件7包括抱紧杆71、抱紧板72、抱紧辊73、滑动杆74、固定杆75以及推动件，抱紧杆71竖直设置在支撑板1上，抱紧杆71的下端头与支撑板1固定连接，抱紧板72固定在抱紧杆71的上端面上，抱紧辊73内部穿设有转动轴，转动轴与抱紧辊73转动连接，其中转动轴的中心轴线与此处排料管道22的延伸方向相垂直；固定杆75共设置有两个，两个固定杆75相互平行，固定杆75的一端与抱紧板72靠近过孔11的侧面固定连接，另一端向靠近过孔
11的方向延伸，滑动杆74的一端延伸至固定杆75内部并且与固定杆75滑动连接，另一端与转动轴的一端固定连接，推动件设置在滑动杆74与固定杆75之间并且可以带动滑动杆74向远离抱紧板72的方向移动。
42.将排料管道22安装到支撑板1上之前，通过人力带动滑动杆74向固定杆75的内部移动，然后将排料管道22插入到三组抱紧组件7的三个抱紧辊73之间；之后松开滑动杆74，抱紧组件7内部的抱紧辊73会抵接在排料管道22的外表面上，三组抱紧组件7可以进一步使排料管道22保持竖直状态；更进一步的，抱紧辊73的中心轴线与排料管道22的延伸方向相垂直，抱紧辊73与转动轴转动连接，排料管道22转动的过程中，抱紧辊73也会相应的转动，这样可以减小排料管道22向下移动时候的阻力。
43.在本实施例中，推动件为被压缩的弹簧，其他具有相同效果的弹性件244仍然适用。
44.本技术还提供了一种cfg桩浅层断桩的施工方法，包括以下步骤：
45.s1、确定cfg桩6断桩的位置，将装置移动至cfg桩6的正上方，在cfg桩6周边开槽，开槽深度为cfg桩6桩身断裂位置底部下200mm；使用装置开槽的过程中，产生的杂土会从排料管道22的上端口移动至沟槽5的外侧；
46.s2、测量cfg桩6桩身断裂部位底部距离设计桩顶标高的距离h；
47.s3、沿着桩身断裂位置底部将桩头剔平、凿毛，清除孔壁和孔底的浮土；
48.s4、如果h《200mm，在桩头剔凿完成面上涂刷素水泥浆，然后采用静力压实法在开挖好的桩孔中使用上述装置分层回填设计褥垫层材料至桩顶标高，每层摊铺厚度为100mm-150mm；如果200mm≤h≤1000mm，在桩头剔凿完成面上涂刷素水泥浆之后，使用上述装置浇筑比原设计混合料高一标号的混合料完成补桩。
49.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。