污泥层置换砂桩施工结构的制作方法

本技术涉及砂桩的，具体而言，涉及污泥层置换砂桩施工结构。

背景技术：

1、砂桩自引入我国后，在工业和各种工程中均有应用，尤其是近20年来，国内取得了许多成功的经验，解决了一些工程实际问题。

2、在软土地基上成桩一般采用水泥搅拌桩，水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械，将软土地基和调配的泥浆强制搅拌，利用水泥和软土之间所产生的一系列水化反应，使软土固结而形成水泥土桩，达到提高地基强度的目的。

3、现有技术中，由于软土地基上的污泥层中含有大量的腐殖质有机物，采用水泥搅拌桩成桩时，大量的腐殖质有机物延缓和破坏了水泥土结构的形成，同时污泥层中的污泥土具有较大的水容量、膨胀性和低渗透性，使其呈化学风化的特征，这些因素都阻碍水泥水化反应的进行，使得水泥固化效果差，达到龄期后仍为“橡皮土”,处理后的成桩质量未满足设计要求。

4、因此，应通过在污泥层上施打砂桩，用中粗砂预先置换污泥层中的腐殖质有机物，以改善污泥层的性状后，再在砂桩位置再套成孔水泥搅拌桩；大大提高了成桩后的单桩承载力。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供污泥层置换砂桩施工结构，旨在解决现有技术中，在富含腐殖质有机物的污泥层上成桩困难，成桩质量差的问题。

2、本实用新型是这样实现的，污泥层置换砂桩施工结构，包括用于插入至桩位中的沉管，所述桩位布设在污泥层上，所述污泥层中富含有腐殖质有机物，所述沉管内设有管腔，所述管腔中填充有砂料；所述沉管连接有振动锤，所述振动锤具有夹持结构，所述夹持结构夹持着沉管顶部的管壁；

3、所述振动锤与打桩机相连接，所述打桩机包括主机平台，所述主机平台的一侧设有纵向布置的塔架，所述主机平台上设有卷扬机，所述卷扬机包括主卷扬机以及副卷扬机；

4、所述主卷扬机通过振动绳绕过塔架的顶部与振动锤相连接，形成纵向布置的供振动锤上下移动的轨槽，所述副卷扬机通过料斗绳绕过塔架的顶部与装有砂料的装料斗相连接。

5、可选的，所述打桩机具有移动结构，所述移动结构包括履带板、转动轮以及电机，通过所述电机驱动转动轮转动，所述转动轮转动带动所述履带板运行。

6、可选的，沿着自上而下的方向，所述沉管包括上部段以及下部段，所述下部段插入至桩位中，所述夹持结构夹持在所述上部段的外周上，所述下部段上标设有标识插入深度的刻度标尺。

7、可选的，所述下部段的插入至桩位中的长度为6m。

8、可选的，所述下部段的底部连接有活瓣桩尖，四个所述活瓣桩尖间隔且环绕布置在下部段的底部上；所述活瓣桩尖上端活动连接在下部段的底部，所述活瓣桩尖的下端朝下延伸布置，四个所述活瓣桩尖的下端相向朝内移动至相互抵接，形成底部尖头，所述底部尖头对中在桩位的中心处。

9、可选的，所述管腔具有底部出口，所述底部尖头将底部出口封闭。

10、可选的，所述上部段的外周上设有朝外凸出的凸起部，所述凸起部围合形成朝上开口的口腔，所述口腔与管腔相连通，所述口腔的朝上开口形成供砂料进入至管腔中的进料口。

11、可选的，所述装料斗上设有四个间隔布置且用于起吊装料斗的挂耳。

12、可选的，所述装料斗具有装置有砂料的内腔，所述内腔具有顶部开口以及侧部开口；所述装料斗包括呈方形的装料段以及呈锥形的出料段，所述装料段的顶部具有所述顶部开口，所述出料段的内端抵接在装料段的一侧，所述出料段的外端朝外延伸布置且形成有所述侧部开口；

13、所述装料段以及出料段围合形成所述内腔，当所述装料斗处于放料时，所述装料斗呈倾斜状布置，所述砂料通过侧部开口灌注至进料口中。

14、可选的，所述振动锤以及装料斗布置在塔架的一侧，所述卷扬机布置在塔架的另一侧；所述塔架的顶部具有顶部端面，所述顶部端面上设有多个供振动绳或料斗绳穿过的导线槽，多个所述导线槽对称布置在顶部端面的两侧，所述振动绳以及料斗绳分别穿过两个对称布置的导线槽。

15、与现有技术相比，本实用新型提供的污泥层置换砂桩施工结构，通过利用主卷扬机牵制振动锤和沉管，振动锤将沉管下压或拔出至污泥层的桩位中，同时副卷扬机拉动装料斗，实现将装料斗中的砂料灌注至管腔中，当管腔中灌注满砂料后，利用振动锤提升沉管，砂料在重力作用下充盈桩位中的桩孔，这样即可形成砂桩，再以“小桩套打大桩”的形式，将水泥搅拌桩套打在同桩位处的砂桩上，即可实现在富含有腐殖质有机物的污泥层上成桩，有效的解决了在富含腐殖质有机物的污泥层上成桩困难，成桩质量差的问题。

技术特征：

1.污泥层置换砂桩施工结构，其特征在于，包括用于插入至桩位中的沉管，所述桩位布设在污泥层上，所述沉管内设有纵向布置的管腔，所述管腔中填充有砂料；所述沉管连接有振动锤，所述振动锤具有夹持结构，所述夹持结构夹持着沉管顶部的管壁；

2.如权利要求1所述的污泥层置换砂桩施工结构，其特征在于，所述打桩机具有移动结构，所述移动结构包括履带板、转动轮以及电机，通过所述电机驱动转动轮转动，所述转动轮转动带动所述履带板运行。

3.如权利要求1所述的污泥层置换砂桩施工结构，其特征在于，沿着自上而下的方向，所述沉管包括上部段以及下部段，所述下部段插入至桩位中，所述夹持结构夹持在所述上部段的外周上，所述下部段上标设有标识插入深度的刻度标尺。

4.如权利要求3所述的污泥层置换砂桩施工结构，其特征在于，所述下部段的插入至桩位中的长度为6m。

5.如权利要求3所述的污泥层置换砂桩施工结构，其特征在于，所述下部段的底部连接有活瓣桩尖，四个所述活瓣桩尖间隔且环绕布置在下部段的底部上；所述活瓣桩尖上端活动连接在下部段的底部，所述活瓣桩尖的下端朝下延伸布置，四个所述活瓣桩尖的下端相向朝内移动至相互抵接，形成底部尖头，所述底部尖头对中在桩位的中心处。

6.如权利要求5所述的污泥层置换砂桩施工结构，其特征在于，所述管腔具有底部出口，所述底部尖头将底部出口封闭。

7.如权利要求6所述的污泥层置换砂桩施工结构，其特征在于，所述上部段的外周上设有朝外凸出的凸起部，所述凸起部围合形成朝上开口的口腔，所述口腔与管腔相连通，所述口腔的朝上开口形成供砂料进入至管腔中的进料口。

8.如权利要求7所述的污泥层置换砂桩施工结构，其特征在于，所述装料斗上设有四个间隔布置且用于起吊装料斗的挂耳。

9.如权利要求8所述的污泥层置换砂桩施工结构，其特征在于，所述装料斗具有装有砂料的内腔，所述内腔具有顶部开口以及侧部开口；所述装料斗包括呈方形的装料段以及呈锥形的出料段，所述装料段的顶部具有所述顶部开口，所述出料段的内端抵接在装料段的一侧，所述出料段的外端朝外延伸布置且形成有所述侧部开口；

10.如权利要求1至9任一项所述的污泥层置换砂桩施工结构，其特征在于，所述振动锤以及装料斗布置在塔架的一侧，所述卷扬机布置在塔架的另一侧；所述塔架的顶部具有顶部端面，所述顶部端面上设有多个供振动绳或料斗绳穿过的导线槽，多个所述导线槽对称布置在顶部端面的两侧，所述振动绳以及料斗绳分别穿过两个对称布置的导线槽。

技术总结
本技术涉及砂桩的技术领域，公开了污泥层置换砂桩施工结构，包括沉管，沉管连接有振动锤，振动锤具有夹持结构，夹持结构夹持着沉管顶部的管壁；振动锤与打桩机相连接，打桩机包括主机平台，主机平台上设有卷扬机，卷扬机包括主卷扬机以及副卷扬机；主卷扬机通过振动绳与振动锤相连接，副卷扬机通过料斗绳与装有砂料的装料斗相连接。通过利用主卷扬机牵制振动锤和沉管，振动锤将沉管下压或拔出至污泥层的桩位中，同时副卷扬机拉动装料斗，实现将装料斗中的砂料灌注至管腔中，当管腔中灌注满砂料后，利用振动锤提升沉管，即可形成砂桩，再将水泥搅拌桩套打在同桩位处的砂桩上，即可实现在富含有腐殖质有机物的污泥层上成桩，成桩质量好。

技术研发人员：雷斌,马驰,范少峰,童心,胡琴琴,张英,李东,涂迎春,付登威,张奔,左向洋,曹文强,陈笑天,王增运,邹伟希
受保护的技术使用者：深圳市工勘岩土集团有限公司
技术研发日：20230404
技术公布日：2024/1/14