[發明專利]一種軟土地基處理裝置及方法

在審

• 申請號: 201911252918.4
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN110847150A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 馮清波;孫繼光
• 申請（專利權）人: 馮清波
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E21B7/18;E21B17/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 張一平;武支才

本發明涉及一種軟土地基處理裝置及方法，包括：氣砂混合輸送裝置，包括用于將砂料進行流化形成氣砂混合流體的混合室以及氣體產生裝置；氣砂噴射裝置，包括用于向下插入軟土層中鉆桿組件，該鉆桿組件與輸料管相連通，鉆桿組件上具有用將氣砂混合流體向外噴出的第一噴射孔；動力裝置，用于驅動鉆桿組件上下移動以及帶動鉆桿組件繞自身軸線轉動。軟土地基處理裝置能夠將氣砂混合流體噴射在軟土層中形成透水良好的水平排水砂層，在氣力作用下鋪設形成的水平排水砂層具有一定的強度及厚度，不容易發生變形而使排水通道阻塞，能協調軟土不均勻沉降，由于水平排水砂層的存在，增加了土體中的附加應力，提高了排水的均勻性及排水效率。

技術領域

本發明涉及軟土地基處理技術領域，尤其涉及一種軟土地基處理裝置及方法。

背景技術

隨著社會發展的需要，越來越多的軟土將作為建筑物地基。軟土作為地基或其他用途時，需要對其進行加固處理，由于軟土具有高含水量、高孔隙比和高流塑性等性質，目前針對此類工程，排水固結法是一種常用的地基處理辦法，其原理是通過設置砂井或塑料排水板等豎向排水體,使土層中的孔隙水主要從水平方向通過豎向排水體排出，從而增加土層的排水途徑，縮短排水距離,在荷載作用下，加速土體排水固結，使土體在短時間內發生較大沉降，從而達到提高土體強度，減少工后沉降的目的，但這種傳統的地基處理方式，只設置排水板作為豎向排水體，以上面的砂墊層為水平排水體，而地下軟土中沒有增加水平排水通道，因而排水效率不高，其具有工期長、造價高、施工作業復雜的局限性。

為了能在地下軟土中沒有增加水平排水通道，進而加快地基排水速度，提高地基處理效率，申請號為CN201611224965.4(授權公告號為CN106677156B)，公開了《一種應用氣溶膠對軟土地基進行擾動處理的方法》，設置排水體、墊層和排水溝、護筒或沖孔通道后，將噴射管穿過護筒或者沖孔通道，將氣溶膠發生器中的液體或者固體氣溶膠原料進行霧化，形成氣溶膠，并以施以高壓噴射入土體內部，噴射的氣溶膠在土體中形成微小厚度的水平切割面，形成了水平排水通道，縮短了排水距離，達成快速排水的效果。

但在實際操作時，上述專利中的軟土地基處理方式還存在有一定的不足，首先，這種噴射氣溶膠在軟土中形成的水平排水通道只為臨時排水層，其主要靠添加在其中的一定量的無機高陽離子材料與相應的兩親性高分子聚合物材料對相接觸的淤泥進行改性而形成微表排水體系，這種微表排水體系的水平排水通道的厚度很小，水平排水通道容易因軟土層局部區域的不均勻沉降而阻塞，造成一定水平范圍內的排水不均勻，影響整體的排水效率；其次，軟土地基處理方式仍需要間隔設置較多的豎向排水體，造成了資源的浪費，此外添加有功能材料的氣溶膠成本也相對較高，這增加了軟土地基處理的成本。因而如何提供一種能在軟土中形成穩定的水平排水層進而保證排水效率的地基處理方式成為了本技術領域人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種能在軟土中形成穩定的水平排水層進而保證排水效率的軟土地基處理裝置。

本發明所要解決的第二個技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種能在軟土中形成穩定的水平排水層進而保證排水效率的軟土地基處理方法。

本發明解決第一個技術問題所采用的技術方案為：一種軟土地基處理裝置，包括：

氣砂混合輸送裝置，包括用于將砂料進行流化形成氣砂混合流體的混合室以及向混合室提供氣體動力的氣體產生裝置，所述混合室具有砂料進口、空氣進口以及出料口，所述氣體產生裝置連接所述混合室的空氣進口，所述出料口連接有用于輸送氣砂混合流體的輸料管；

氣砂噴射裝置，包括用于向下插入軟土層中鉆桿組件，該鉆桿組件與所述輸料管相連通，所述鉆桿組件上具有用將氣砂混合流體向外噴出的第一噴射孔；

動力裝置，用于驅動所述鉆桿組件上下移動以及帶動鉆桿組件繞自身軸線轉動。