一种劲性复合桩的成型施工方法与流程

1.本技术涉及建筑工程的技术领域，尤其是涉及一种劲性复合桩的成型施工方法。


背景技术：

2.在建筑领域中，地基的各种性能直接关系到上部建筑物整体的稳定性和安全性，以及在使用时的方便性，在一些地基不良的地区，尤其是软土地区，在进行基坑开挖时，需要对基坑周围土进行支护。
3.相关技术中，基坑支护通常需要使用劲性复合桩对软土地基进行加固，劲性复合桩一般设置为中空的管体，对劲性复合桩的常用加固方法为复合地基法。复合地基法是将劲性复合桩打入到原位土层内，对原位土层进行紧密的效果，在打桩的过程中，使劲性复合桩的底端插入持力层内，持力层对劲性复合桩具有向上的支撑作用，然后劲性复合桩对地基具有向上的支撑作用，从而能够防止地基下陷。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为原位土层的地质松软，在建设地基的过程中，劲性复合桩在地基的压力作用下容易发生倾斜，倾斜的劲性复合桩会影响对地基的支撑作用，从而降低基坑支护的稳定性。


技术实现要素：

5.为了有利于防止劲性复合桩在地基的压力作用下发生倾斜，从而有利于提高基坑支护的稳定性，本技术提供一种劲性复合桩的成型施工方法。
6.本技术提供的一种劲性复合桩的成型施工方法，采用如下的技术方案：一种劲性复合桩的成型施工方法，包括以下步骤：步骤s1：在原位土层的上表面搅拌固化混凝土，使得在原位土层的上表面形成固化层；步骤s2：在固化层开设供复合桩插入的插孔，插孔贯穿原位土层和持力层；步骤s3：将复合桩插入插孔中，使得复合桩的上端位于固化层的上方、复合桩的中端位于原位土层内以及复合桩的下端插入持力层；步骤s4：在复合桩的中端设置中端固定机构，在复合桩的下端设置下端固定机构，当复合桩插入插孔中时，中端固定机构将复合桩的中端固定在原位土层，下端固定机构将复合桩的下端固定在持力层；步骤s5：在固化层设置上端固定机构，当中端固定机构将复合桩的中端固定在原位土层以及下端固定机构将复合桩的下端固定在持力层后，上端固定机构将复合桩的上端固定在固化层。
7.通过采用上述技术方案，固化层由混凝土固化形成，硬度比原位土层高，以提高复合桩的支护作用，当工作人员将复合桩插入插孔中时，复合桩的上端位于固化层的上方，上端固定机构能够将复合桩的上端固定在固化层，复合桩的中端位于原位土层内，中端固定机构能够将复合桩的中端固定在原位土层，复合桩的下端插入持力层，下端固定机构能够
将复合桩的下端固定在持力层，实现复合桩整体的固定，有利于防止复合桩在地基的压力作用下发生倾斜，从而有利于提高基坑支护的稳定性。
8.优选的，所述下端固定机构包括插杆和第一驱动组件，所述插杆位于所述复合桩下端的内部，且所述插杆活动穿设于所述复合桩的侧壁，所述第一驱动组件用于将所述插杆朝所述复合桩的外部驱动以插入持力层。
9.通过采用上述技术方案，插杆位于复合桩下端的内部以便于复合桩插入插孔中，当复合桩的下端插入持力层后，第一驱动组件可以将位于复合桩内部的插杆朝复合桩的外部驱动，使得插杆插入持力层，实现复合桩下端在持力层的固定，从而有利于提高复合桩下端在持力层的稳定性。
10.优选的，所述第一驱动组件包括转动杆、连接杆以及推板，所述转动杆沿所述复合桩的轴向转动连接于所述复合桩的内部，所述连接杆的一端转动连接于所述复合桩的内侧壁，所述转动杆的下端设置有用于带动所述连接杆转动的换向件，所述推板螺纹套设于所述连接杆，所述插杆与所述推板固定连接，所述复合桩设置有用于对所述推板的移动进行导向的导向杆，所述导向杆与所述复合桩的内侧壁固定连接，所述导向杆活动穿设于所述推板。
11.通过采用上述技术方案，当工作人员转动转动杆时，转动杆通过换向件带动连接杆转动，推板螺纹套设于连接杆，且导向杆活动穿设于推板，能够防止推板转动，当连接杆转动时，连接杆带动推板沿导向杆的长度方向移动，从而能够推动与推板固定连接的插杆朝复合桩的外部移动以插入持力层，插杆一端插入持力层，插杆的另一端留在复合桩内部，以实现复合桩下端与持力层的连接固定。
12.优选的，所述换向件包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮固定套设于所述转动杆的下端，所述第二锥齿轮固定套设于所述连接杆的另一端，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相啮合。
13.通过采用上述技术方案，当转动杆转动时，转动杆带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合可以带动第二锥齿轮转动，然后第二锥齿轮带动连接杆转动，从而实现转动杆带动连接杆转动。
14.优选的，所述中端固定机构包括沿所述复合桩的长度方向呈间隔设置的若干组插板以及第二驱动组件，所述插板平行于所述复合桩的横截面活动穿设于所述复合桩的侧壁，所述第二驱动组件用于将所述插板朝所述复合桩的外部驱动以插入原位土层。
15.通过采用上述技术方案，若干组插板沿复合桩的长度方向呈间隔设置，第二驱动组件能够将插板朝复合桩的外部驱动以插入原位土层，插板增大了复合桩中端与原位土层的连接面积，使得复合桩的中端难以发生移动，从而有利于提高复合桩中端与原位土层的连接稳定性。
16.优选的，所述第二驱动组件包括齿轮和齿条，所述齿条固定设置于所述插板朝向所述转动杆的一端，所述齿轮固定套设于所述转动杆，所述齿轮与所述齿条相啮合，当所述齿条的另一端与所述复合桩的内侧壁抵接时，所述插板远离所述齿条的一端位于所述复合桩的壁厚内。
17.通过采用上述技术方案，当齿条的另一端与复合桩的内侧壁抵接时，插板远离齿条的一端位于复合桩的壁厚内，便于工作人员将复合桩插入插孔中，工作人员转动转动杆
使插杆插入持力层的同时，转动杆带动齿轮转动，齿轮转动带动与其相啮合的齿条移动，从而能够带动插板插入原位土层，有利于提高复合桩中端在原位土层的稳定性。
18.优选的，所述上端固定机构包括定位柱以及紧固组件，所述定位柱固定设置于所述固化层的上表面，且所述定位柱环绕于所述复合桩上端的周侧，所述紧固组件用于将所述复合桩的上端抵紧于所述定位柱。
19.通过采用上述技术方案，紧固组件将复合桩的上端抵紧在定位柱上，而定位柱固定在固化层，从而使得复合桩的上端固定在固化层。
20.优选的，所述紧固组件包括紧固螺栓和抵紧板，所述紧固螺栓螺纹穿设于所述定位柱的侧壁，所述抵紧板位于所述复合桩和所述定位柱之间与所述紧固螺栓的端部固定连接。
21.通过采用上述技术方案，工作人员拧紧紧固螺栓，使得紧固螺栓推动抵紧板朝靠近复合桩的方向移动最终抵紧于复合桩的外侧壁，从而实现复合桩上端在固化层的固定。
22.优选的，所述紧固螺栓螺纹套设有紧固螺母，所述紧固螺母位于所述定位柱的另一侧。
23.通过采用上述技术方案，当抵紧板抵紧于复合桩的外侧壁时，工作人员拧紧紧固螺母，使得紧固螺母与定位柱的外侧壁抵接，紧固螺栓难以松动，从而有利于提高推板抵紧复合桩时的稳定性。
24.优选的，所述紧固组件设置有若干组，若干组所述紧固组件沿所述定位柱的周向呈均匀间隔设置。
25.通过采用上述技术方案，若干组紧固组件沿定位柱的周向呈均匀间隔设置有利于提高紧固组件将复合桩抵紧的稳定性。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过设置上端固定机构、中端固定机构以及下端固定机构，上端固定机构将复合桩的上端固定在固化层，中端固定机构将复合桩的中端固定在原位土层，下端固定机构将复合桩的下端固定在持力层，实现复合桩整体的固定，有利于防止复合桩在地基的压力作用下发生倾斜，从而有利于提高基坑支护的稳定性。
27.2.通过设置转动杆、连接杆、换向件、导向杆以及推板，当转动杆转动时，转动杆通过换向件带动连接杆转动，推板在转动杆和导向杆的限位作用下不会发生翻转，连接杆转动带动推板沿导向杆的长度方向移动，从而能够推动与推板固定连接的插杆朝复合桩的外部移动以插入持力层，实现复合桩下端在持力层的固定，从而有利于提高复合桩下端在持力层的稳定性。
28.3.通过设置插板、齿轮和齿条，当转动杆转动时，转动杆带动齿轮转动，齿轮转动带动与其相啮合的齿条移动，齿条移动推动插板插入原位土层，以增大复合桩中端与原位土层的连接面积，有利于提高复合桩中端在原位土层的稳定性。
附图说明
29.图1是本技术实施例劲性复合桩成型施工后的整体结构示意图。
30.图2是图1中a部的放大图。
31.图3是本技术实施例劲性复合桩的剖视图。
32.图4是图3中b部的放大图。
33.图5是本技术实施例劲性复合桩内部的结构示意图。
34.图6是图5中d部的放大图。
35.图7是图3中c部的放大图。
36.图8是图5中e部的放大图。
37.附图标记说明：1、固化层；2、原位土层；3、持力层；4、下端固定机构；41、插杆；42、第一驱动组件；421、转动杆；422、连接杆；423、推板；424、换向件；4241、第一锥齿轮；4242、第二锥齿轮；425、导向杆；5、中端固定机构；51、插板；52、第二驱动组件；521、齿轮；522、齿条；6、上端固定机构；61、定位柱；62、紧固组件；621、紧固螺栓；622、抵紧板；623、紧固螺母；7、固定杆；8、避位孔；9、避位槽；10、支撑杆；11、容置槽；12、复合桩；121、混凝土桩；122、phc管桩；13、端盖。
具体实施方式
38.以下结合附图1-8对本技术作进一步详细说明。
39.本技术实施例公开一种劲性复合桩。参照图1和图2，复合桩12包括混凝土桩121和phc管桩122，phc管桩122沿混凝土桩121的长度方向固定穿设于混凝土桩121，phc管桩122呈中空设置。为了便于支撑固定复合桩12，在原位土层2的上表面搅拌固化有混凝土，使得原位土层2的上表面形成固化层1，同时，在固化层1上开设有若干个供复合桩12一一插入的插孔，插孔贯穿原位土层2后延伸至持力层3。
40.参照图1和图2，在固化层1的上表面设置有用于将插入插孔中的复合桩12上端固定的上端固定机构6。具体的，上端固定机构6包括定位柱61以及紧固组件62，定位柱61呈圆环柱状固定设置于固化层1的上表面，且定位柱61环绕设置于插孔的周侧，当复合桩12插入插孔中时，复合桩12的上端从插孔中穿设而出，定位柱61将复合桩12的上端包围，然后紧固组件62将复合桩12的上端抵紧于定位柱61，实现复合桩12上端在固化层1的固定。
41.参照图2，紧固组件62包括紧固螺栓621和抵紧板622，在本实施例中，紧固螺栓621和抵紧板622设置有四组，四组紧固螺栓621和抵紧板622沿定位柱61的周向呈均匀间隔设置。具体的，四个紧固螺栓621均沿定位柱61的厚度方向自外而内螺纹穿设于定位柱61的侧壁。抵紧板622竖直位于复合桩12和定位柱61之间，抵紧板622朝向复合桩12的板面适配复合桩12的侧壁呈曲面设置，以增大抵紧板622与复合桩12侧壁抵接时的接触面积，抵紧板622的另一板面与紧固螺栓621穿入复合桩12和定位柱61之间的端部固定连接。当工作人员拧紧四个紧固螺栓621时，四个紧固螺栓621分别推动各自固定连接的抵紧板622朝靠近复合桩12的方向移动，最终四个抵紧板622将复合桩12的上端侧壁抵紧，使得复合桩12的上端难以发生晃动倾斜。
42.参照图1和图2，相邻两个定位柱61之间通过一根固定杆7固定连接，且固定杆7与定位柱61呈一体成型设置，使得相邻的三个定位柱61形成一个正三角形，三个定位柱61通过三根固定杆7相互牵制，从而进一步增加了复合桩12的上端固定在固化层1的稳定性。
43.参照图1和图3，当复合桩12插入插孔中时，复合桩12的下端位于持力层3，复合桩12的下端设置有下端固定机构4，以提高复合桩12的下端在持力层3的稳定性。参照图4，下
端固定机构4包括插杆41和第一驱动组件42，插杆41在初始状态时位于复合桩12下端的内部，以便于复合桩12插入插孔中的操作。在本实施例中，插杆41的数量设置为四根，四根插杆41处于复合桩12的同一横截面上，且插杆41活动穿设于复合桩12的侧壁，复合桩12下端的侧壁沿其周向对应均匀间隔开设有四个供插杆41从复合桩12内部穿出的避位孔8。同时，第一驱动组件42用于将插杆41朝复合桩12的外部驱动以插入持力层3。
44.参照图4和图6，第一驱动组件42包括转动杆421以及连接杆422，转动杆421沿复合桩12的轴向转动连接于复合桩12的内部，回看图2，复合桩12的上端开口处固定设置有用于支撑转动杆421的端盖13，转动杆421转动连接于端盖13的中心位置，且转动杆421的上端穿过端盖13延伸而出，以便于工作人员对转动杆421的转动操作。连接杆422对应插杆41的数量设置为四根，四根连接杆422位于复合桩12的同一横截面，且四根连接杆422设置于转动杆421的下方。在本实施例中，连接杆422设置为螺纹杆，四根连接杆422的一端转动连接于复合桩12的内侧壁，且四根连接杆422环绕转动杆421呈周向均匀间隔设置。同时，转动杆421的下端设置有用于带动连接杆422转动的换向件424，换向件424与四根连接杆422靠近转动杆421的一端均连接。
45.参照图6，换向件424包括第一锥齿轮4241和第二锥齿轮4242，第一锥齿轮4241固定套设于转动杆421的下端，第二锥齿轮4242的数量设置为四个，四个第二锥齿轮4242分别固定套设于四根连接杆422靠近转动杆421的一端，第一锥齿轮4241和四个第二锥齿轮4242均相啮合。当转动杆421转动时，转动杆421带动第一锥齿轮4241转动，第一锥齿轮4241带动与其相啮合的四个第二锥齿轮4242转动，然后第二锥齿轮4242带动与其固定连接的连接杆422转动。
46.参照图4和图6，第一驱动组件42还包括四个推板423，四个推板423与四根连接杆422一一对应，且一个推板423螺纹套设于一根连接杆422。插杆41垂直固定焊接于推板423背离转动杆421的板面，同时，复合桩12设置有用于对推板423的移动进行导向的导向杆425，导向杆425的一端与复合桩12的内侧壁固定连接，且导向杆425活动穿设于推板423的板面。导向杆425与连接杆422共同穿设于推板423，使得推板423不会发生转动，当转动杆421带动连接杆422转动时，四块推板423沿导向杆425的长度方向移动，推板423推动插杆41从避位孔8中穿设而出插入持力层3。值得一提的是，插杆41远离推板423的端部呈尖头设置，以便于插杆41插入持力层3。
47.参照图5和图7，复合桩12的中端设置有中端固定机构，以提高复合桩12的中端在原位土层2的稳定性。具体的，中端固定机构包括沿复合桩12的长度方向呈间隔设置的若干组插板51以及第二驱动组件52，在本实施例中，每组插板51设置有两块，两块插板51的初始位置位于复合桩12内部的同一横截面上，且两块插板51位于转动杆421的两侧呈平行相对设置，每块插板51均平行于复合桩12的横截面活动穿设于复合桩12的侧壁，回看图1，复合桩12中端的侧壁对应开设有供插板51从复合桩12内部穿出的避位槽9，避位槽9的长度与插板51的宽度相适配，以提高插板51在避位槽9中穿行的稳定性，第二驱动组件52用于将插板51朝复合桩12的外部驱动以插入原位土层2。
48.参照图7和图8，第二驱动组件52包括若干组齿轮521和齿条522，齿轮521对应若干组插板51在复合桩12的位置沿复合桩12的长度方向间隔固定套设于转动杆421，齿条522固定设置于插板51朝向转动杆421的一端，且齿轮521与齿条522相啮合，当齿条522的另一端
与复合桩12的内侧壁抵接时，插板51远离齿条522的一端位于复合桩12的壁厚内。同时，复合桩12的侧壁固定设置有用于支撑齿条522的支撑杆10，支撑杆10朝向齿条522的端面开设有容置槽11，齿条522在容置槽11中穿行，且支撑杆10将齿条522抵紧于齿轮521。在转动杆421转动带动插杆41插入持力层3的同时，转动杆421同步带动若干个齿轮521转动，每个齿轮521转动带动与其相啮合的两个齿条522朝相反的方向移动，从而能够推动插板51插入原位土层2，以提高复合桩12中端在原位土层2的稳定性。
49.采用上述结构，本技术实施例所应用的劲性复合桩的成型施工方法，包括如下步骤：步骤s1：在原位土层2的上表面搅拌固化混凝土，使得在原位土层2的上表面形成固化层1；步骤s2：在固化层1开设供复合桩12插入的插孔，插孔贯穿原位土层2和持力层3；步骤s3：将复合桩12插入插孔中，使得复合桩12的上端位于固化层1的上方、复合桩12的中端位于原位土层2内以及复合桩12的下端插入持力层3，实现复合桩12的初步定位；步骤s4：在复合桩12的中端设置中端固定机构，在复合桩12的下端设置下端固定机构4，当复合桩12插入插孔中时，工作人员转动转动杆421，转动杆421通过第一锥齿轮4241和第二锥齿轮4242带动连接杆422转动，连接杆422与导向杆425穿设于推板423防止推板423发生转动，连接杆422转动使得推板423推动插杆41插入持力层3，从而使得复合桩12的下端固定在持力层3，转动杆421转动同时带动齿轮521转动，齿轮521转动带动与其相啮合的齿条522移动，齿条522移动推动插板51插入原位土层2，从而使得复合桩12的中端固定在原位土层2；步骤s5：在固化层1设置上端固定机构6，当中端固定机构将复合桩12的中端固定在原位土层2以及下端固定机构4将复合桩12的下端固定在持力层3后，工作人员拧紧紧固螺栓621，紧固螺栓621推动抵紧板622朝靠近复合桩12的方向移动，使得四个抵紧板622将一个复合桩12的上端抵紧，从而使得复合桩12的上端固定在固化层1，此时上端固定机构6将复合桩12的上端固定在固化层1，中端固定机构将复合桩12的中端固定在原位土层2，下端固定机构4将复合桩12的下端固定在持力层3，有利于防止劲性复合桩12在地基的压力作用下发生倾斜，从而有利于提高基坑支护的稳定性。
50.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。