[發明專利]一種針對特定土層進行加固處理的噴攪裝置及其施工方法

有效

• 申請號: 201510120344.0
• 申請日: 2015-03-19
• 公開（公告）號: CN104746509B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 馬曉輝;周繼凱;姜晨
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02D3/12
• 分類號: E02D3/12
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明屬于建筑施工技術領域，具體而言涉及一種針對特定土層進行加固處理的噴攪裝置及其施工方法。

背景技術

我國地域遼闊，土層分布極其復雜，沿海、沿江地區存在著眾多復雜的軟土地基。在軟土地基上進行建筑、道路和橋梁建造時需要對軟土地基進行加固處理。目前已經發展成熟的地基處理方法包括排水固結法、換填墊層法、砂石樁法、擠淤法、深層攪拌法等，但對于某些特定地質條件的土層，一般的地基處理方法往往效果不是很理想。

我國沿江地區存在這樣一種特定土層：上部土層為硬土層（承載力特征值高，壓縮性小），下部土層為軟弱土層（承載力特征值小，壓縮性大、含水率高，如淤泥、淤泥質粘性土等）。建筑施工時需對這一土層進行加固處理。傳統的處理方法是深層攪拌法，但這種處理方法往往需要對上部土層大面積鉆孔，往往破壞了上部土層的結構穩定性，同時鉆頭刀片在開孔時往往由于土層內堅硬雜質較多而易損壞，影響施工質量。

近年來，沿海地區的填海造地工程越來越多，而近海區域大多為軟弱土層。有些地方采用開山填海方式，采用爆破的辦法清除海底淤泥，實現淤泥和石料的置換，這種方法有效但造價高；深層攪拌法因無法穿越上部碎石層而無法應用。

發明內容

本發明的目的在于針對特定土層的情況進行處理提供一種簡單有效、經濟方便的地基加固處理裝置及施工工藝，用于克服上述兩種地基處理方法的不足。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案：

一種針對特定土層進行加固處理的噴攪裝置，包括攪拌裝置、澆筑管和套管，其中，攪拌裝置的上端連接澆筑管，套管能將澆筑管和套管套在管腔內。

進一步地，攪拌裝置包括攪拌棒、彈簧、攪拌連接裝置和連接螺栓，其中，攪拌棒一端通過連接螺栓與攪拌連接裝置鉸接配合，另一端向外伸出遠離攪拌連接裝置，彈簧一端與攪拌連接裝置連接，另一端與攪拌棒連接，彈簧能將攪拌棒向上牽拉使攪拌棒處于展開狀態。

進一步地，攪拌棒個數為兩根且上面設有第一連接孔，滾輪和拉環，其中，第一連接孔設置在攪拌棒與連接裝置連接的一端，滾輪設置在攪拌棒遠離連接裝置的一端；

進一步地，彈簧個數為兩個且一端與拉環連接。

進一步地，攪拌連接裝置包括彈簧收容管，第二連接孔和阻翹槽，彈簧大部分置于彈簧收容管中，阻翹槽設于攪拌棒展開行程上，使攪拌棒展開至預定位置而防止過翹；第二連接孔個數為四個，攪拌棒通過與不同位置的第二連接孔鉸接調節攪拌寬度。

進一步地，滾輪能與套管可滾動接觸，用于減少攪拌棒與套管內壁的摩擦力。

進一步地，攪拌連接裝置上部設有外螺紋便于于澆筑管固定連接。

進一步地，連接孔和連接螺栓將攪拌棒與攪拌連接裝置連接在一起，彈簧收容管與彈簧另一端連接，使得攪拌棒與攪拌連接裝置連接在一起并且可以繞連接螺栓轉動。

進一步地，澆筑管為圓形鋼管，一端內壁設有內螺紋，靠近內螺紋處的一定距離內的管段設有均勻分布的噴射孔。

一種噴攪裝置針對特定土層進行加固處理的施工方法，包括以下步驟：

1）首先使用略大于套管口徑的沖、鉆機在上部硬土層形成圓孔，并打穿上部土層直至下部軟弱土層；

2）成孔，清孔后，在已形成的鉆孔中放入套管，標定位置使套管下端深入下部土層中；

3）將攪拌裝置與澆筑管固定連接，并將攪拌棒收起沿套管放入下降至套管下端，此時彈簧被拉伸；

4）當攪拌裝置沿套管下降至預定位置時，將套管向上抽出，使噴射孔完全暴露在下部土層中，同時攪拌棒在彈簧牽引下展開，由于防翹槽阻礙使得攪拌棒能展開到預定位置；

5）在地面處或水面處向澆筑管上端注入高壓泵送固化劑，并旋轉澆筑管，牽引攪拌棒轉動。高壓固化劑從澆筑管下端噴射孔旋噴而出，同時受到攪拌棒高速攪拌，與原有軟弱土充分混合并硬結；

6）攪拌完畢后，將套管下伸，將攪拌棒收起至套管內，將澆筑管連同攪拌裝置沿套管抽出；

7）將套管緩慢上抽，并不斷注入固化劑直至套管完全抽出。整的下部土層加固完畢。

本發明具有簡單有效、經濟方便、能對特定土層進行加固處理的優點。

附圖說明

圖1是噴攪裝置處于收起狀態時的結構示意圖；

圖2是噴攪裝置處于展開狀態時的結構示意圖；

圖3是噴攪裝置的結構剖視圖；

圖4是噴攪裝置的結構正視圖；

圖5是噴攪裝置的結構側視圖；

圖6是澆筑管的結構示意圖；

圖7是連接裝置的結構示意圖；