一种高压旋喷桩内植螺纹钢管软基加固施工方法

技术领域

本申请涉及软基加固的技术领域，尤其是涉及一种高压旋喷桩内植螺纹钢管软基加固施工方法。

背景技术

目前，高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，通过高压设备使水泥浆体以高压射流的形式喷出并冲切土体，同时钻杆以逐渐提升，将水泥浆体与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体，即高压旋喷桩，通过设置若干连续的高压旋喷桩可形成用于减少基坑渗水的止水帷幕，但高压旋喷桩在软基中的稳定性欠佳。

相关技术中，通过高压旋喷桩机在软基内形成若干高压旋喷桩体后，在水泥浆体初凝之前，使用振冲法将钢管压入高压旋喷桩体，并使钢管的底端贯穿高压旋喷桩体的底部，钢管与高压旋喷桩体之间相互粘结，水泥浆体凝结后形成组合管桩，从而完成对高压旋喷桩体的加固。

针对上述中的相关技术，发明人认为在水泥浆凝结后，由于钢管的管壁平滑，钢管与高压旋喷桩之间的摩擦阻力较小，钢管的承载性能较差，导致在组合管桩承受较大载荷时，钢管较不稳定，故有待改善。

发明内容

为了提升钢管的承载性能，本申请提供一种高压旋喷桩内植螺纹钢管软基加固施工方法。

本申请提供的一种高压旋喷桩内植螺纹钢管软基加固施工方法采用如下的技术方案：

一种高压旋喷桩内植螺纹钢管软基加固施工方法，包括如下施工步骤：

S1、通过高压旋喷桩机在软基内形成若干高压旋喷桩体；

S2、水泥浆体初凝前，在高压旋喷桩体中沉入加固管；

S3、水泥浆体凝固后，使相邻两加固管之间均通过加固机构连接，加固机构的一端连接其中一个加固管的顶部、另一端连接另一个加固管的顶部。

通过采用上述技术方案，在水泥浆体凝固后，将相邻的加固管相互连接，增大了加固管上下浮动的阻力和水平偏移的阻力，提升了加固管的稳定性，有利于减小加固管产生浮动和偏移的幅度，有利于提升加固管的承载性能。

可选的，所述步骤S3中的加固机构包括主动触发杆、被动触发杆、卡合组件和触发组件，所述被动触发杆的一端转动安装于其中一个所述加固管上，所述触发组件设置于所述被动触发杆的另一端，所述主动触发杆的一端转动安装于另一个所述加固管上，所述主动触发杆的另一端用于抵触所述触发组件，所述卡合组件设置于所述被动触发杆上；

所述主动触发杆抵触所述触发组件时，所述触发组件驱动所述卡合组件分别卡合所述主动触发杆和所述被动触发杆。

通过采用上述技术方案，水泥浆体凝固后，转动加固管上的主动触发杆和相邻的加固管上的被动触发杆，使得主动触发杆抵贴被动触发杆并抵触触发组件，触发组件驱动卡合组件分别与主动触发杆和被动触发杆卡合，实现将主动触发杆和被动触发杆连接，增大了加固管上下浮动的阻力和水平偏移的阻力，有利于减小加固管产生浮动和偏移的幅度，有利于提升加固管的承载性能。

可选的，所述卡合组件包括卡合筒和两个卡合销，所述卡合筒滑动套设于所述被动触发杆上，所述卡合筒的顶壁贯穿开设有两滑孔，所述滑孔与所述卡合销一一对应，所述卡合销插设于对应的所述滑孔中，所述被动触发杆的顶壁和所述主动触发杆的顶壁均开设有卡合孔；

所述主动触发杆抵触所述触发组件时，所述主动触发杆的轴线与所述被动触发杆的轴线共线，所述触发组件驱动所述卡合筒朝向所述主动触发杆移动，所述卡合销与所述卡合孔相对时，所述卡合销插接所述卡合孔。

通过采用上述技术方案，主动触发杆抵贴被动触发杆并抵触触发组件时，触发组件驱动卡合筒朝向主动触发杆移动，卡合筒背离被动触发杆的一端滑动至主动触发杆上，卡合销与卡合孔相对时，在重力作用下，卡合销下行并插接卡合孔，实现将主动触发杆与被动触发杆卡合，便于工作人员连接相邻两加固管。

可选的，所述触发组件包括触发块、触发绳和点火器，所述被动触发杆内设置有滑腔，所述触发块滑动设置于滑腔内，且所述触发块将所述滑腔划分成两个腔体，所述触发绳的一端用于拉动所述卡合组件、另一端贯穿所述被动触发杆的侧壁并连接所述触发块，位于所述触发块朝向所述触发绳一侧的腔体内的放置有气体发生剂，所述被动触发杆背离自身铰接处的端壁开设有安装孔，所述安装孔内设置有点火器，所述点火器的开关按钮伸出所述安装孔；

所述主动触发杆抵触所述点火器的开关按钮时，所述点火器点燃所述气体发生剂。

通过采用上述技术方案，主动触发杆抵贴被动触发杆并抵触点火器的开关按钮时，点火器点燃气体发生剂，气体发生剂燃烧释放的气体推动触发块在滑腔内移动，触发块通过触发绳拉动卡合组件朝向主动触发杆移动，实现拉动卡合组件分别卡合主动触发杆和被动触发杆，操作简单，便于工作人员连接相邻两加固管。

可选的，所述加固管上设置有至少一个所述主动触发杆和至少一个所述被动触发杆，所述主动触发杆与所述被动触发杆的数量相同，所述加固管的顶端转动套设有转动环，所述转动环的外环壁固定有第一固定筒，所述主动触发杆滑动插设于所述第一固定筒内，所述第一固定筒的侧壁螺纹穿接有用于抵紧所述主动触发杆的第一锁紧钉；

所述转动环的外环壁设置有第二固定筒，第二固定筒位于所述转动环背离所述第一固定筒的一侧，所述被动触发杆滑动插设于所述第二固定筒内，所述第二固定筒的侧壁螺纹穿接有用于抵紧所述被动触发杆的第二锁紧钉。

通过采用上述技术方案，需要调节主动触发杆与转动环之间的距离时，滑动主动触发杆后，转动第一锁紧钉，使第一锁紧钉抵紧主动触发杆，需要调节被动触发杆与转动环之间的距离时，滑动被动触发杆后，转动第二锁紧钉，使第二锁紧钉抵紧被动触发杆，有利于适配不同间距的加固管，降低了主动触发杆无法抵触触发组件的可能性。

可选的，所述主动触发杆伸入所述第一固定筒内的一端固定有第一限位块，所述第一固定筒的内筒壁开设有供所述第一限位块滑动的第一限位槽，所述第一限位槽的一端沿第一固定筒的轴向延伸，所述被动触发杆伸入所述第二固定筒内的一端固定有第二限位块，所述第二固定筒的内筒壁开设有供所述第二限位块滑动的第二限位槽，所述第二限位槽的一端沿第二固定筒的轴向延伸。

通过采用上述技术方案，第一限位块在第一限位槽内滑动，降低了主动触发杆脱离第一固定筒的可能性；第二限位块在第二限位槽内滑动，降低了第二触发杆脱离第二固定筒的可能性。

可选的，所述主动触发杆固定套设有挡环，所述卡合筒抵贴所述挡环时，所述卡合销与对应的所述卡合孔相对。

通过采用上述技术方案，卡合筒撞击挡环后停止移动，此时卡合销与卡合孔相对，在重力作用下，卡合销下行并卡接卡合孔，降低了卡合销与卡合孔因错位无法卡接的可能性。

可选的，所述挡环由磁铁制成，所述卡合筒由金属制成。

通过采用上述技术方案，卡合筒撞击挡环后，受挡环和卡合筒的材质影响，挡环与卡合筒之间产生吸附力，降低了卡合筒撞击挡块后发生回弹的可能性。

可选的，所述步骤S2中的加固管的底端同轴心固定有导向钻，所述导向钻的钻头朝下，所述加固管的侧壁设置有螺纹。

通过采用上述技术方案，导向钻减小了加固管在土层中推进的阻力，且导向钻减小了加固管推进时沿水平方向产生的偏移量。

可选的，所述加固管的侧壁贯穿开设有若干过浆孔。

通过采用上述技术方案，加固管外的水泥浆体和加固管内的水泥浆体能够通过过浆孔粘结，水泥浆体与加固管粘结后形成的加固体的稳定性更高，减小了加固管产生浮动和偏移的幅度，有利于进一步提升加固管的承载性能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

水泥浆体凝固后，转动加固管上的主动触发杆和相邻的加固管上的被动触发杆，使得主动触发杆抵贴被动触发杆并抵触触发组件，触发组件驱动卡合组件分别与主动触发杆和被动触发杆卡合，实现将主动触发杆和被动触发杆连接，增大了加固管上下浮动的阻力和水平偏移的阻力，有利于减小加固管产生浮动和偏移的幅度，有利于提升加固管的承载性能；

卡合筒撞击挡环后，受挡环和卡合筒的材质影响，挡环与卡合筒之间产生吸附力，降低了卡合筒撞击挡块后发生回弹的可能性；

加固管外的水泥浆体和加固管内的水泥浆体能够通过过浆孔粘结，水泥浆体与加固管粘结后形成的加固体的稳定性更高，减小了加固管产生浮动和偏移的幅度，有利于进一步提升加固管的承载性能。

附图说明

图1是本申请实施例中用于体现加固机构、高压旋喷桩体的结构示意图。

图2是本申请实施例中用于体现触发组件的结构示意图。

图3是本申请实施例中用于体现过浆孔、导向钻、转动环的结构示意图。

图4是图3中A部分的放大图。

图5是本申请实施例中用于体现第一固定筒和第二固定筒的结构示意图。

附图标记说明：1、高压旋喷桩体；2、加固管；21、转动环；211、第一固定筒；2111、第一锁紧钉；2112、第一限位槽；212、第二固定筒；2121、第二锁紧钉；2122、第二限位槽；22、导向钻；23、过浆孔；3、加固机构；31、主动触发杆；311、第一限位块；312、挡环；32、被动触发杆；321、滑腔；322、安装孔；323、第二限位块；33、卡合组件；331、卡合筒；3311、滑孔；3312、容纳槽；332、卡合销；333、卡合孔；34、触发组件；341、触发块；342、触发绳；343、点火器；4、软基；5、岩石层。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种高压旋喷桩内植螺纹钢管软基加固施工方法。参照图1和图2，一种高压旋喷桩内植螺纹钢管软基加固施工方法是通过在若干高压旋喷桩体1中依次插入加固管2，并将相邻两加固管2通过加固机构3相互连接而实现。为方便描述，本申请实施例中高压旋喷桩体1的数量设置为六个，六个高压旋喷桩体1按照两排三列依次设置，相邻两高压旋喷桩体1之间的距离相等。加固机构3包括主动触发杆31、被动触发杆32、卡合组件33和触发组件34，被动触发杆32的一端转动安装于其中一个加固管2上，触发组件34设置于被动触发杆32的另一端，主动触发杆31的一端转动安装于另一个加固管2上，主动触发杆31的另一端用于抵触触发组件34。主动触发杆31和被动触发杆32的轴线均平行于地面，卡合组件33设置于被动触发杆32上。

水泥浆体凝固后，转动其中一个加固管2上的主动触发杆31和另一个加固管2的被动触发杆32，使得主动触发杆31抵贴被动触发杆32并抵触触发组件34，触发组件34驱动卡合组件33分别卡合主动触发杆31和被动触发杆32，实现将主动触发杆31和被动触发杆32连接，增大了加固管2上下浮动的阻力和水平偏移的阻力，有利于减小加固管2产生浮动和偏移的幅度，有利于提升加固管2的承载性能。

参照图2和图3，加固管2上设置有至少一个主动触发杆31和至少一个被动触发杆32，本申请实施例中同一根加固管2上的主动触发杆31与被动触发杆32的数量均设置为两个。两主动触发杆31和两被动触发杆32沿加固管2的周向依次均匀设置，且两主动触发杆31相邻设置。主动触发杆31和被动触发杆32背离加固管2的端壁均倾斜设置，且主动触发杆31的斜面与被动触发杆32的斜面相适配。

参照图2和图3，卡合组件33包括卡合筒331和两个卡合销332，卡合筒331处于卡合状态时，主动触发杆31的斜面与相邻的加固管2上的被动触发杆32的斜面贴合，且主动触发杆31的轴线与被动触发杆32的轴线共线。卡合筒331的一端套设于被动触发杆32上，另一端套设于相邻的加固管2上的主动触发杆31上。

参照图3和图4，卡合筒331的顶壁贯穿开设有两个滑孔3311，卡合销332滑动设置于滑孔3311中。主动触发杆31和被动触发杆32的顶壁均开设有供卡合销332卡接的卡合孔333，卡合销332与卡合孔333一一对应。

卡合筒331处于未卡合状态时，卡合筒331套设于被动触发杆32上，两卡合销332的底端抵贴于被动触发杆32的顶壁上，且被动触发杆32的卡合孔333位于两卡合销332之间。

参照图2和图4，触发组件34包括触发块341、触发绳342和点火器343，被动触发杆32内设置有滑腔321，卡合筒331的内筒壁开设有容纳槽3312，容纳槽3312沿卡合筒331的长度方向延伸，触发绳342的一端连接卡合筒331、另一端贯穿被动触发杆32的侧壁并伸入滑腔321内，触发绳342的另一端连接触发块341。触发块341滑动设置于滑腔321内，且触发块341将滑腔321划分成两个腔体，位于触发块341朝向触发绳342一侧的腔体内放置有气体发生剂。被动触发杆32的斜面开设有安装孔322，点火器343安装于安装孔322内，点火器343的开关按钮伸出安装孔322，点火器343的点火端伸入放置气体发生剂的腔体里。

主动触发杆31抵贴被动触发杆32并抵触点火器343的开关按钮时，点火器343点燃气体发生剂，气体发生剂燃烧释放的气体推动触发块341在滑腔321内移动，触发块341通过触发绳342拉动卡合筒331朝向主动触发杆31移动，卡合筒331背离被动触发杆32的一端滑动至主动触发杆31上，卡合销332与卡合孔333相对时，在重力作用下，卡合销332插接卡合孔333，实现将主动触发杆31与被动触发杆32卡合，操作简单，便于工作人员连接相邻两加固管2。

参照图3和图5，加固管2的顶部同轴心转动套设有转动环21，转动环21的外环壁固定有第一固定筒211。主动触发杆31朝向转动环21的一端插设于第一固定筒211内，主动触发杆31的顶壁靠近转动环21的一侧一体成型有第一限位块311。第一固定筒211的内筒壁开设有第一限位槽2112，第一限位槽2112沿第一固定筒211的轴线方向延伸，第一限位槽2112背离转动环21的一端未贯穿第一固定筒211的端壁，第一限位块311滑动设置于第一限位槽2112中。第一限位槽2112对第一限位块311形成滑动限位作用，降低了主动触发杆31脱离第一固定筒211的可能性。第一固定筒211的底壁螺纹穿接有第一锁紧钉2111，第一锁紧钉2111的顶端抵紧于主动触发杆31的底壁上。

转动环21的外环壁固定有第二固定筒212。被动触发杆32朝向转动环21的一端插设于第二固定筒212内，被动触发杆32的顶壁靠近转动环21的一侧一体成型有第二限位块323。第二固定筒212的内筒壁开设有第二限位槽2122，第二限位槽2122沿第二固定筒212的轴线方向延伸，第二限位槽2122背离转动环21的一端未贯穿第二固定筒212的端壁，第二限位块323滑动设置于第二限位槽2122中。第二限位槽2122对第二限位块323形成滑动限位作用，降低了被动触发杆32脱离第二固定筒212的可能性。第二固定筒212的底壁螺纹穿接有第二锁紧钉2121，第二锁紧钉2121的顶端抵紧于被动触发杆32的底壁上。

需要调节主动触发杆31与转动环21之间的距离时，滑动主动触发杆31后，转动第一锁紧钉2111，使第一锁紧钉2111抵紧主动触发杆31，需要调节被动触发杆32与转动环21之间的距离时，滑动被动触发杆32后，转动第二锁紧钉2121，使第二锁紧钉2121抵紧被动触发杆32，有利于适配不同间距的加固管2，降低了主动触发杆31无法抵触点火器343的可能性。

参照图5，主动触发杆31固定套设有挡环312，卡合筒331处于固定状态下时，卡合筒331朝向第一固定筒211的一端抵贴挡环312。卡合筒331撞击挡环312后停止移动，此时卡合销332与卡合孔333相对，在重力作用下，卡合销332下行并卡接卡合孔333，降低了卡合销332与卡合孔333因错位无法卡接的可能性。挡环312由磁铁制成，卡合筒331由铁制成并能够被挡环312吸附。卡合筒331撞击挡环312后，受挡环312和卡合筒331的材质影响，挡环312与卡合筒331之间产生吸附力，降低了卡合筒331撞击挡环312后发生回弹的可能性，进一步降低了卡合销332与卡合孔333因错位无法卡接的可能性。

参照图3，加固管2的底端同轴心固定有导向钻22，导向钻22的钻头朝下，加固管2的侧壁设置有螺纹。导向钻22减小了加固管2在土层中推进的阻力，且导向钻22减小了加固管2推进时沿水平方向产生的偏移量。螺纹增大了加固管2与高压旋喷桩体1之间的摩擦阻力，有利于进一步减小加固管2浮动的幅度。工作人员依次连接相邻两加固管2后，可将转动环21与加固管2焊接固定，降低了加固管2产生旋转的可能性，有利于进一步减小加固管2产生浮动的可能。

加固管2的侧壁贯穿开设有若干过浆孔23。加固管2外的水泥浆体和加固管2内的水泥浆体能够通过过浆孔23粘结，水泥浆体与加固管2粘结后形成的加固体的稳定性更高，减小了加固管2产生浮动和偏移的幅度，有利于进一步提升加固管2的承载性能。

本申请实施例一种高压旋喷桩内植螺纹钢管软基加固施工方法的施工步骤如下：

S1、通过高压旋喷桩机在软基4内形成若干高压旋喷桩体1；

S2、水泥浆体初凝前，在高压旋喷桩体1中沉入加固管2，导向钻22引导加固管2的推进方向，导向钻22贯穿高压旋喷桩体1的底部并伸入岩石层5后，接着在加固管2中补浆；

S3、水泥浆体凝固后，使相邻加固管2之间均通过加固机构3连接；

S31、调节主动触发杆31与被动触发杆32的位置以适配两加固管2之间的距离；

S32、依次旋转六个转动环21，以相邻两加固管2为例，其中一个加固管2上的主动触发杆31转向另一个加固管2上的被动触发杆32，并使主动触发杆31的斜面贴合被动触发杆32的斜面；

S33、主动触发杆31抵贴被动触发杆32并抵触点火器343的开关按钮，点火器343点燃气体发生剂，气体发生剂燃烧释放的气体推动触发块341朝向转动环21移动，触发块341通过触发绳342拉动卡合筒331背离转动环21移动；

S34、卡合筒331滑动至被动触发杆32上，待卡合筒331撞击挡环312后，卡合销332与对应的卡合孔333相对，在重力作用下，卡合销332插入卡合孔333内；

S35、依次连接相邻的加固管2后，可依次将转动环21与加固管2焊接固定，完成对高压旋喷桩体1的加固。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。