CN111070403B - 一种建筑固体废弃物挤压桩制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种建筑固体废弃物挤压桩制作方法；利用经过粉碎的建筑固体废弃物作为骨料，用水泥浆进行拌和，后浇入特制设备中进行挤压凝固成桩，并通过预先制作模型桩进行强度测试，并与其他桩型对比后，确定该桩能够将路基沉降控制在合理范围内，满足工程要求，然后利用大型挤压设备获取满足实际施工需求的挤压桩，整个其制作简单、原材料易得、对环境几乎无影响且成桩质量能够满足工程要求。

Description

一种建筑固体废弃物挤压桩制作方法

技术领域

本申请涉及一种建筑固体废弃物挤压桩制作方法。

背景技术

近年来随着我国经济的发展，高速公路的交通量逐年递增，为满足日益增长的交通需求，高速公路的新建及原有道路的拓宽势在必行，为保证工程质量，对路基进行加固处理，控制路基沉降在合理范围内是关键。桩承式路堤作为一种新型软土路基处理形式，最适用于软土下有坚硬土层或岩层，建设时间较紧而总体沉降和不均匀沉降又必须严格控制的情况。

发明人发现，桩承式路堤需要用到大量的挤压桩，而目前挤压桩的制作多采用商品混凝土制作，但是由于挤压桩在使用时仍需要配合水泥浆浇注，这就造成了在强度满足需求时，挤压桩本体成本过高；

另外，建筑业快速发展，相伴而产生的建筑废弃物也日益增多，当前处理废弃物多采用就地堆放或掩埋的方式，对环境影响巨大，且在外界因素影响下，建筑废弃物堆易产生崩塌、阻碍道路甚至冲向其他建筑物等事故，因此寻找建筑废弃物的合理利用方式成为待解决问题。

发明内容

本申请的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种建筑固体废弃物挤压桩制作方法；利用经过粉碎的建筑固体废弃物作为骨料，用水泥浆进行拌和，后浇入特制设备中进行挤压凝固成桩，并通过预先制作模型桩进行强度测试，并与其他桩型对比后，确定该桩能够将路基沉降控制在合理范围内，满足工程要求，然后利用大型挤压设备获取满足实际施工需求的挤压桩，整个其制作简单、原材料易得、对环境几乎无影响且成桩质量能够满足工程要求。

本申请的第一目的是提供一种建筑固体废弃物挤压桩制作方法，包括以下步骤：

制作模型桩，进行强度和沉降试验，采集数据；

根据模型桩强度、沉降性能、工程需求确定挤压桩尺寸，配置相应的挤压管和挤压设备；

将建筑废弃物进行破碎并筛分，选取筛分得到的设定粒径的颗粒废弃物，将其与水泥浆液混合搅拌后注入挤压管中；

通过挤压设备对挤压管内材料施加压力；

维持挤压压力，待水泥浆液初凝后，移除压力取出挤压桩；

将挤压桩进行养护，待养护完成后，得到能够投入工程应用的挤压桩。

进一步地，所述模型桩的制作过程包括以下步骤：

根据所需模型桩尺寸选择模具部件并进行组装，得到模型桩模具；

将建筑废弃物进行粉碎并筛分，选取筛分得到的设定粒径的颗粒废弃物，将其与水泥浆液混合搅拌均匀后得到模型桩浆液；

将模型桩浆液注入模型桩磨具中，并振实，待内部材料初凝后拆除模型桩模具；

将初凝模型桩进行养护，待养护完成后得到模型桩。

进一步地，所述模具部件包括模具底座、中心撑杆、套管和桩帽模板。

进一步地，所述模型桩模具的制作过程为：

模具底座中心钻孔，中心撑杆竖直设置，下端与钻孔螺栓连接；

套管整体同轴套设在中心撑杆外部，下端与模具底座预设凹槽配合固定；

桩帽模板同轴套设在中心撑杆外部，下端与套管连接，得到模型桩模具；

中心撑杆外圆周面均匀涂抹凡士林，套管和桩帽模板的内壁均匀涂抹凡士林。

进一步地，所述模型桩模具拆除时，保证与模型桩模具的接触面已凝固，先拆除中心撑杆，然后将套管从模型桩底座上拿出，置于平面拆开套管和桩帽模板，得到初凝模型桩。

进一步地，利用漏斗将模型桩浆料灌入模型桩模具中，每灌装设定高度后，先振实内部材料再进行下一步灌装。

进一步地，所述的建筑废弃物包括但不限于渣土、混凝土块、碎石块、砖瓦碎块、废砂浆、泥浆。

进一步地，对于粒径较大的块体建筑废弃物，进行粉碎处理；

优选的根据需求进行颗粒筛分实验，确定不影响成桩质量的粒径。

进一步地，通过实验确定粒径后，依此为标准布置筛网，对粉碎后的建筑物进行过筛，并将不同粒径的颗粒废弃物进行掺混。

进一步地，挤压设备对挤压管内材料的挤压施加为2h；取出挤压桩后的养护时间为14d。

与现有技术相比，本申请具有的优点和积极效果是：

(1)从工程实际出发，立足于解决工程实际问题，利用建筑行业产生的废弃物，原材料充足，经济实惠，且进行简单处理后即可投入工程使用；

(2)在制作生产过程中无需过多设备配合，生产桩型为预制产品，主要使用仪器为粉碎机，普通型号即可满足要求；

(3)利用制作的模型桩进行强度实验和路基沉降实验，并与其他桩型对比后，配置能够将路基沉降控制在合理范围内的尺寸，依次套用到挤压桩的生产中，在此基础上能够使挤压桩用于适用于实际工程的强度需求和沉降控制需求；

(4)对模型桩由内向外进行拆除，首先拆除中心撑杆，同时注意观察桩体内部是否已凝固，防止破坏，后将PVC套管从模具底座拿出，置于平整地面拆开，拿出内部模型桩，保证了模型桩的稳定取出。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明实施例1中模型桩模具的结构示意图；

图2为本发明实施例1中模型桩模具灌入浆液后的结构示意图；

图3为本发明实施例2中挤压设备和挤压管的结构示意图。

其中，1-模具底座，2-中心撑杆，3-PVC套管，4-桩帽模具，5-控制机箱，6-油压箱，7-电机，8-挤压管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中桩承式路堤需要用到大量的挤压桩，而目前挤压桩的制作多采用商品混凝土制作，但是由于挤压桩在使用时仍需要配合水泥浆浇注，这就造成了在强度满足需求时，挤压桩本体成本过高；建筑废弃物也日益增多，当前处理废弃物多采用就地堆放或掩埋的方式，对环境影响巨大，且在外界因素影响下，建筑废弃物堆易产生崩塌、阻碍道路甚至冲向其他建筑物等事故建筑废弃物也日益增多，当前处理废弃物多采用就地堆放或掩埋的方式，对环境影响巨大，且在外界因素影响下，建筑废弃物堆易产生崩塌、阻碍道路甚至冲向其他建筑物等事故，针对上述技术问题，本申请提出了一种建筑固体废弃物挤压桩制作方法。

实施例1

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图3所示，提出了一种建筑固体废弃物挤压桩制作方法。

制作模型桩时主要使用到模型桩模具、废弃物筛分***和废弃物粉碎***；制作挤压桩采用主要设备为挤压设备和挤压管；

挤压设备主要包括控制机箱5、油压箱6、电机7，挤压管8根据工程所需桩尺寸定做，油压箱6与挤压管8间通过输油管线相连接，控制机箱5通过导线控制电机7运转带动油压箱6泵油，并维持压力在一定范围内保证桩体成桩质量。

所述模具***包括模具底座1，中心撑杆2，PVC套管3及桩帽模板4，根据预先确定的模型桩尺寸，制作模具，模具底座1中心钻孔，中心撑杆2与模具底座1采用螺栓连接，方便后期拆卸；PVC套管3经过处理后***模具底座3固定位置，将桩帽模板4固定在PVC套管3的预定位置，将模具***整体固定完成后，即开始桩体材料的填装；

所述废弃物粉碎***可选用市场常见的建筑废物粉碎机，主要包括电机，传动部分，齿轮粉碎部分等；对于具体的组成和连接关系，在此不再赘述，只要能够实现建筑废弃物的粉碎并获取满足需求粒径的颗粒废弃物即可；

所述废弃物筛分***，对已粉碎的建筑废弃物，采用筛分的方法区别其粒径，筛分完成后，选取制作模型桩所需下层筛内粒径较小颗粒废弃物，倒入搅拌桶中，完成均匀拌和。

模型桩的具体制作过程如下：

(1)确定所需制作模型桩尺寸，加工制作模具，选取制作模型桩所用材料：混凝土块、碎石块、砖瓦碎块等，并按照试验需求进行粉碎处理；

(2)完成模型桩材料的粉碎处理后，将其置入筛分器中，筛分完成后选取可用粒径进行混合，加入水泥浆液，混合均匀进行灌装；

(3)将预先生产制作的模具组装完成,中心撑杆均匀涂抹凡士林，方便后期脱模，模具底座置于平整场地，使用漏斗将混合均匀的水泥浆液灌入已涂抹凡士林的PVC套管中，每灌装10cm，震实内部材料，防止有过大孔隙，影响成桩质量；

(4)灌装完成后，置于阴凉处2小时左右，内部材料已完成初凝，首先拆除中心撑杆，同时注意观察桩体内部是否已凝固，防止破坏，后将PVC套管从模具底座拿出，置于平整地面拆开，拿出内部模型桩，置于合适环境中养护20天左右，等待其强度上升；

(5)模型桩养护完成，即可进行后续试验。

(6)构建施工场地模型，利用模型桩建立桩承式路基，对软土下具有坚硬土层或岩层的试验场地进行模型桩沉降实验，根据实验得到的模型桩强度数据和沉降数据，计算得到实际施工场地所需的桩体的尺寸；

(7)根据模型桩强度、沉降性能、工程需求确定挤压桩尺寸，制作相应挤压管，确定所需油压，将挤压设备连接调试完成；

(8)挤压设备调试完成后，将粉碎完成的建筑固体废弃物填入搅拌设备拌和均匀，搅拌过程中注意控制加入水泥浆量；

(9)将拌和完成的混合物注入挤压管中，启动加压设备，并维持压力在一恒定值，挤压2h小时后，关闭电机，移除压力，打开阀门，取出挤压桩；

(10)将加工完成的桩体置于合适的温度湿度环境下，养护14d，即可投入工程应用。

利用制作的模型桩进行强度实验和路基沉降实验，并与其他桩型对比后，配置能够将路基沉降控制在合理范围内的尺寸，依次套用到挤压桩的生产中，在此基础上能够使挤压桩用于适用于实际工程的强度需求和沉降控制需求；

本发明从工程实际出发，既解决环境污染问题，又满足实际工程需要，在暂时几乎没有相应的研究开展的情况下进行了试验验证，对研究相关课题具有重要意义。

从工程实际出发，立足于解决工程实际问题，利用建筑行业产生的废弃物，原材料充足，经济实惠，且进行简单处理后即可投入工程使用。

进一步地，将建筑废弃物进行破碎并筛分，选取筛分得到的设定粒径的颗粒废弃物，将其与水泥浆液混合搅拌后注入挤压管中；

所述的建筑废弃物包括但不限于渣土、混凝土块、碎石块、砖瓦碎块、废砂浆、泥浆；

对于粒径较大的块体建筑废弃物，进行粉碎处理；根据需求进行颗粒筛分实验，确定不影响成桩质量的粒径。

进一步地，通过实验确定粒径后，依此为标准布置筛网，对粉碎后的建筑物进行过筛，并将不影响盛装质量的不同粒径的颗粒废弃物进行掺混；将所用材料根据合适配比与水泥砂浆在外部混合均匀后，灌入挤压管中。

实施例2

本申请的另一典型实施例中，提供一种利用上述挤压桩的施工方法。

对于成型后的挤压桩用于实际的施工时，主要用到的施工设备包括螺旋钻杆、注浆泵、注浆管等用于施工高压旋喷桩的设备；

具体过程如下：

在施工现场，预先确定桩位，钻机就位后，开启钻机钻孔，保证钻孔位置与设计偏差不超过20cm；

成孔结束后，即可吊装挤压桩，将桩体垂直下放至预定位置后，解除固定，注浆设备就位，向挤压桩孔内注入水泥浆，边压浆边提拉直至浆液顶面与桩顶面平齐，注浆过程中注意控制注浆量；

上述工作完成后，即可移动设备，进行下一根桩的施工。

进一步地，所述注浆设备，为配合建筑废弃物挤压桩的现场施工而生产，注浆管可重复使用，在注浆过程中注意控制浆液注入量，当浆液与建筑废弃物挤压桩桩顶持平时，停止注浆。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种建筑固体废弃物挤压桩制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

制作模型桩，进行强度和沉降试验，采集数据；

根据所需模型桩尺寸选择模具部件并进行组装，得到模型桩模具；所述模型桩模具的制作过程为：

模具底座中心钻孔，中心撑杆竖直设置，下端与钻孔螺栓连接；

套管整体同轴套设在中心撑杆外部，下端与模具底座预设凹槽配合固定；

桩帽模板同轴套设在中心撑杆外部，下端与套管连接，得到模型桩模具；

中心撑杆外圆周面均匀涂抹凡士林，套管和桩帽模板的内壁均匀涂抹凡士林；

根据模型桩强度、沉降性能、工程需求确定挤压桩尺寸，配置相应的挤压管和挤压设备；

将建筑废弃物进行破碎并筛分，选取筛分得到的设定粒径的颗粒废弃物，将其与水泥浆液混合搅拌后注入挤压管中；

通过挤压设备对挤压管内材料施加压力；

维持挤压压力，待水泥浆液初凝后，移除压力取出挤压桩；

将挤压桩进行养护，待养护完成后，得到能够投入工程应用的挤压桩。

2.如权利要求1所述的建筑固体废弃物挤压桩制作方法，其特征在于，所述模型桩的制作过程包括以下步骤：

将建筑废弃物进行粉碎并筛分，选取筛分得到的设定粒径的颗粒废弃物，将其与水泥浆液混合搅拌均匀后得到模型桩浆液；

将模型桩浆液注入模型桩磨具中，并振实，待内部材料初凝后拆除模型桩模具；

将初凝模型桩进行养护，待养护完成后得到模型桩。

3.如权利要求2所述的建筑固体废弃物挤压桩制作方法，其特征在于，所述模具部件包括模具底座、中心撑杆、套管和桩帽模板。

4.如权利要求1所述的建筑固体废弃物挤压桩制作方法，其特征在于，所述模型桩模具拆除时，保证与模型桩模具的接触面已凝固，先拆除中心撑杆，然后将套管从模型桩底座上拿出，置于平面拆开套管和桩帽模板，得到初凝模型桩。

5.如权利要求4所述的建筑固体废弃物挤压桩制作方法，其特征在于，利用漏斗将模型桩浆料灌入模型桩模具中，每灌装设定高度后，先振实内部材料再进行下一步灌装。

6.如权利要求1所述的建筑固体废弃物挤压桩制作方法，其特征在于，所述的建筑废弃物包括但不限于渣土、混凝土块、碎石块、砖瓦碎块、废砂浆、泥浆。

7.如权利要求6所述的建筑固体废弃物挤压桩制作方法，其特征在于，对于粒径较大的块体建筑废弃物，进行粉碎处理；

根据需求进行颗粒筛分实验，确定不影响成桩质量的粒径。

8.如权利要求7所述的建筑固体废弃物挤压桩制作方法，其特征在于，通过实验确定粒径后，依此为标准布置筛网，对粉碎后的建筑物进行过筛，并将不同粒径的颗粒废弃物进行掺混。

9.如权利要求7所述的建筑固体废弃物挤压桩制作方法，其特征在于，挤压设备对挤压管内材料的挤压施加为2h；取出挤压桩后的养护时间为14d。

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