【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地基处理施工，特别是一种软弱土层密实复合桩成型装置及其方法。
技术介绍
1、在基础工程领域，地基加固技术是确保土木工程安全、稳定的重要手段之一。随着工程技术的发展，多种地基加固方法被广泛应用，其中砂桩和碎石桩因其成本效益高、施工快速且环境友好而被普遍采用。砂桩和碎石桩技术主要用于改善土层的承载能力和减少地基沉降，特别是在复杂地质条件下的应用更为广泛，传统的砂桩或碎石桩施工通常采用反插法。该方法首先通过机械设备如振动锤或振动管将桩材(砂或碎石)输送至地基深处，形成桩身。随后，为了增加桩体的密实度，采用“反插提升”技术，即再次插入振动设备或其他机械在原桩位置上下往复运动，通过振动或冲击力使桩体材料进一步密实。这种方法虽然简单，但在控制桩体密实度和均匀性方面存在一定的局限，尤其是在桩体深部往往难以达到理想的夯实效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对
技术介绍
存在的通过反插法来进行桩体的施工在控制桩体密实度和均匀性方面存在一定的局限，尤其是在桩体深部往往难以达到理想的夯实效果的问题，提供一种软弱土层密实复合桩成型装置及其方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种软弱土层密实复合桩成型装置，包括振管，所述振管为中空结构，所述振管内设有柱锤，所述柱锤一部分位于所述振管内部，所述柱锤的锤头部位于所述振管外部，所述柱锤一端抵接有夯击装置，所述夯击装置，所述夯击装置与所述柱锤均与同一控制装置进行连接。
4、本专利
5、作为本专利技术的优选方案，所述振管内设有管内固定支架，所述管内固定支架套接在所述柱锤外表面，所述振管顶部设有振动头，所述振动头与所述柱锤套接，这样设置通过管内固定支架能够防止柱锤发生偏移，保证柱锤与夯击装置始终对齐，通过振动头与柱锤的套接使得振动能量能够进行直接传递，同时能够提升填充物的密实度。
6、作为本专利技术的优选方案，所述柱锤设有锤头，所述锤头与所述夯击装置抵接，所述柱锤还设有锤身，所述锤身与所述锤头衔接处设有加强板，所述柱锤设有锤底，所述锤底设有加厚面，这样设置使得柱锤的整体结构强度得到加强。
7、作为本专利技术的优选方案，所述夯击装置包括夯击锤，所述夯击锤一端与所述锤头抵接，所述夯击锤另一端设有驱动装置，这样设置通过夯击锤与柱锤的抵接能够直接进行力的传递。
8、作为本专利技术的优选方案，所述夯击锤内包括液压油缸，所述液压油缸一端与所述驱动装置连接，所述液压油缸另一端连接有锤体，所述锤体下端区域设有夯板，所述夯板与所述锤头抵接，这样设置使得力能够直接的进行传递，避免传递过程中出现损失。
9、作为本专利技术的优选方案，所述锤头上设有加厚部，这样设置加强了柱锤的整体结构强度。
10、作为本专利技术的优选方案，所述控制装置包括支架，所述支架内设有与所述振管平行的滑动导轨，所述滑动导轨上分别设有第一滑动架与第二滑动架，所述第一滑动架与所述夯击装置连接，所述第二滑动架与所述柱锤连接，这样设置使得柱锤与夯击装置能够相对进行位移，保证夯击装置在夯击时能够始终与柱锤抵接。
11、作为本专利技术的优选方案，所述支架顶部设有拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器位于所述第一滑动架的正上方，且所述拉绳位移传感器与所述第一滑动架通过拉绳连接，这样设置能够得知复合桩的高度。
12、作为本专利技术的优选方案，所述第一滑动架与所述夯击锤连接，所述第二滑动架与所述柱锤连接，所述第一滑动架与所述第二滑动架单独进行移动，这样设置使得当需要填料时通过移动第一滑动架，实现夯击装置与柱锤的分离，完成填料。
13、一种密实复合桩成型方法，上述的一种密实复合桩成型装置，具体成桩方法如下：
14、s1、按照施工要求，确定复合桩的施工位置，并在现场标记桩位；
15、s2、将所述振管插入桩位下方，待振管达到设计底高程或者稳定层厚，通过所述第一滑动架将所述夯击锤与所述柱锤分离开，随后往所述振管内下入砂料；
16、s3、砂料下入后通过所述夯击锤内的所述锤体对所述柱锤进行敲击，使得所述柱锤对砂料进行直接夯击，振动作用下砂料会逐渐下沉，在所述振管周围形成砂桩并对砂桩进行加固加密；
17、s4、在砂桩表面均匀覆盖一层碎石，重新调整振管位置，确保其在砂桩中心，使用所述夯击锤对碎石进行夯击，使其进一步压实并形成碎石桩芯；
18、s5、重复s3-s4步骤直至复合桩施工完毕作为本专利技术的优选方案，，这样设置使得。
19、本专利技术为一种密实复合桩成型方法，该密实复合桩成型方法通过交替使用砂料和碎石，以及利用夯击锤的强力夯实，能有效地提升地基的承载力和稳定性。此方法允许精确控制夯实过程中的密实度和桩体直径，通过逐层交替铺设和夯实，形成具有高强度和优异排水性的复合桩体。这种施工方式不仅增强了地基的整体性能，还加速了软土层的固结，特别适用于复杂土质条件下的基础加固工程，提高了施工效率和经济性。
20、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
21、1、本专利技术为一种软弱土层密实复合桩成型装置，该装置采用了集成式设计，振管为中空结构内置柱锤，使振管在进行填充与下沉的同时，柱锤能够进行实时夯实作业。柱锤的一部分设计为位于振管外部，这使得一旦振管到达预定深度，柱锤可以立即通过夯击装置对周围材料进行夯实，有效扩大砂桩或复合桩的直径及密实度，柱锤的一端连接有夯击装置，通过同一控制装置进行操作，这种配置不仅提升了操作的精确性，也增强了协调性，使得夯击力度和频率能根据具体的地质条件和施工需求进行调整，提高了施工效率同时能够精准控制复合桩的高度和直径。
22、2、本专利技术为一种密实复合桩成型方法，该密实复合桩成型方法通过交替使用砂料和碎石，以及利用夯击锤的强力夯实，能有效地提升地基的承载力和稳定性。此方法允许精确控制夯实过程中的密实度和桩体直径，通过逐层交替铺设和夯实，形成具有高强度和优异排水性的复合桩体。这种施工方式不仅增强了地基的整体性能，还加速了软土层的固结，特别适用于复杂土质条件下的基础加固工程，提高了施工效率和经济性。
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1.一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，包括振管(1)，所述振管(1)为中空结构，所述振管(1)内设有柱锤(2)，所述柱锤(2)一部分位于所述振管(1)内部，所述柱锤(2)的锤头部位于所述振管(1)外部，所述柱锤(2)一端抵接有夯击装置(3)，所述夯击装置(3)，所述夯击装置(3)与所述柱锤(2)均与同一控制装置(4)进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述振管(1)内设有管内固定支架(11)，所述管内固定支架(11)套接在所述柱锤(2)外表面，所述振管(1)顶部设有振动头(12)，所述振动头(12)与所述柱锤(2)套接。
3.根据权利要求2所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述柱锤(2)设有锤头(21)，所述锤头(21)与所述夯击装置(3)抵接，所述柱锤(2)还设有锤身(22)，所述锤身(22)与所述锤头(21)衔接处设有加强板(23)，所述柱锤(2)设有锤底(24)，所述锤底(24)设有加厚面(241)。
4.根据权利要求3所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述夯击锤(31)内包括液压油缸(311)，所述液压油缸(311)一端与所述驱动装置(32)连接，所述液压油缸(311)另一端连接有锤体(312)，所述锤体(312)下端区域设有夯板(313)，所述夯板(313)与所述锤头(21)抵接。
6.根据权利要求5所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述锤头(21)上设有加厚部(211)。
7.根据权利要求6所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述控制装置(4)包括支架(41)，所述支架(41)内设有与所述振管(1)平行的滑动导轨(411)，所述滑动导轨(411)上分别设有第一滑动架(42)与第二滑动架(43)，所述第一滑动架(42)与所述夯击装置(3)连接，所述第二滑动架(43)与所述柱锤(2)连接。
8.根据权利要求7所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述支架(41)顶部设有拉绳位移传感器(412)，所述拉绳位移传感器(412)位于所述第一滑动架(42)的正上方，且所述拉绳位移传感器(412)与所述第一滑动架(42)通过拉绳连接。
9.根据权利要求8所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述第一滑动架(42)与所述夯击锤(31)连接，所述第二滑动架(43)与所述柱锤(2)连接，所述第一滑动架(42)与所述第二滑动架(43)单独进行移动。
10.一种密实复合桩成型方法，其特征在于，包括权利要求9所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，具体成桩方法如下：
...【技术特征摘要】
1.一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，包括振管(1)，所述振管(1)为中空结构，所述振管(1)内设有柱锤(2)，所述柱锤(2)一部分位于所述振管(1)内部，所述柱锤(2)的锤头部位于所述振管(1)外部，所述柱锤(2)一端抵接有夯击装置(3)，所述夯击装置(3)，所述夯击装置(3)与所述柱锤(2)均与同一控制装置(4)进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述振管(1)内设有管内固定支架(11)，所述管内固定支架(11)套接在所述柱锤(2)外表面，所述振管(1)顶部设有振动头(12)，所述振动头(12)与所述柱锤(2)套接。
3.根据权利要求2所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述柱锤(2)设有锤头(21)，所述锤头(21)与所述夯击装置(3)抵接，所述柱锤(2)还设有锤身(22)，所述锤身(22)与所述锤头(21)衔接处设有加强板(23)，所述柱锤(2)设有锤底(24)，所述锤底(24)设有加厚面(241)。
4.根据权利要求3所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述夯击装置(3)包括夯击锤(31)，所述夯击锤(31)一端与所述锤头(21)抵接，所述夯击锤(31)另一端设有驱动装置(32)。
5.根据权利要求4所述的一种软弱土层密实复合桩成型装置，其特征在于，所述夯击锤(31)内包括液压油缸(311)，所述液压油缸(31...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，杨志远，李伟伟，谢贤举，金浩，徐超，高伟，谢守鹏，张仕亮，陶里明，梅涛涛，杨双喜，罗洪高，罗德景，张文，谢路顺，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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