[發(fā)明專利]一種軟土地基處理裝置及地基處理施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010996927.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN112127345B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉先觀;魯凱;崔言繼;陳穎;趙維剛;邢朝偉;楊守興;張樹明;張寶峰;黨瑞;王曉賓;許利彤;王閔閔;李應(yīng)心;張廣達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中建八局第一建設(shè)有限公司
• 主分類號(hào): E02D3/00
• 分類號(hào): E02D3/00;E02D3/08;E02D3/10
• 代理公司: 濟(jì)南智圓行方專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37231
• 代理人: 任道光

1.一種軟土地基處理裝置，其特征在于，包括樁靴（1），所述樁靴（1）的上端面設(shè)有定位環(huán)（101），所述定位環(huán)（101）的外徑小于所述樁靴（1）的外徑，所述樁靴（1）上且位于所述定位環(huán)（101）的中心設(shè)有定位柱（102）；所述定位環(huán)（101）的外側(cè)設(shè)有樁管（2），所述樁管（2）的底部抵在所述樁靴（1）；

所述定位柱（102）外側(cè)設(shè)有套管（3），所述套管（3）的下端管壁上設(shè)置有若干個(gè)濾水孔（301），所述套管（3）的上端通過排水管連接抽水裝置；

還包括注漿管（4），所述注漿管（4）的外徑小于所述套管（3）內(nèi)徑，所述注漿管（4）上端連接注漿系統(tǒng)，另一端穿進(jìn)所述套管（3）并抵在所述定位柱（102）上；

所述樁管（2）、所述套管（3）以及所述注漿管（4）的上端均伸出地面，且所述注漿管（4）的伸出端高于所述套管（3）；

所述定位柱（102）上端的中心固定設(shè)有橡膠堵頭（103），所述橡膠堵頭（103）為圓錐體且錐尖朝上，所述注漿管（4）抵在所述橡膠堵頭（103）上；

還包括注漿管輔助裝置（6），所述注漿管輔助裝置（6）包括支架（601），所述支架（601）上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有雙向絲桿（602），所述雙向絲桿（602）的兩端通過螺紋連接設(shè)置有絲杠螺母（603），所述絲杠螺母（603）的內(nèi)側(cè)設(shè)置有夾持板（604），所述支架（601）上設(shè)置有導(dǎo)向桿（609），所述夾持板（604）套接在所述導(dǎo)向桿（609）上，兩個(gè)所述夾持板（604）的相對(duì)面設(shè)有V型槽（605）；

所述夾持板（604）的內(nèi)側(cè)且位于所述V型槽（605）的正上方通過彈簧（608）設(shè)置有弧形板（606），所述夾持板（604）上且與所述弧形板（606）相對(duì)應(yīng)的位置通過螺紋連接設(shè)置有螺桿（607），所述螺桿（607）頂在所述弧形板（606）上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟土地基處理裝置，其特征在于，所述樁管（2）為若干節(jié)鋼管一通過螺紋連接而成；所述套管（3）由若干節(jié)鋼管二通過螺紋連接而成，所述套管（3）的最底層的一節(jié)鋼管二的外壁上均布有所述濾水孔（301）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟土地基處理裝置，其特征在于，所述注漿管（4）的管壁中部周向均布有若干個(gè)注漿小孔，所述注漿管（4）上且與所述注漿小孔對(duì)應(yīng)的位置套設(shè)有注漿囊袋（5），所述注漿囊袋（5）通過所述注漿小孔與所述注漿管（4）連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟土地基處理裝置，其特征在于，所述注漿管（4）上且與所述注漿小孔對(duì)應(yīng)的位置套設(shè)有支撐管（501），所述支撐管（501）兩端設(shè)有向內(nèi)凸起的彈性片（504），所述注漿管（4）的管壁上與所述彈性片（504）對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有凹槽，所述彈性片（504）卡入所述凹槽；所述支撐管（501）中間設(shè)有與所述注漿小孔對(duì)應(yīng)的通孔（502），所述注漿小孔與所述通孔（502）內(nèi)設(shè)有橡膠導(dǎo)管（401），所述橡膠導(dǎo)管（401）設(shè)置在所述注漿管（4）內(nèi)的一端設(shè)有外翻邊，所述外翻邊抵在所述注漿管（4）的內(nèi)壁上；

所述注漿囊袋（5）為上下開口的橡膠套，所述橡膠套的上下端通過卡環(huán)（503）套設(shè)在所述支撐管（501）的兩端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟土地基處理裝置，其特征在于，所述支撐管（501）為壁厚小于1mm的鋼管。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟土地基處理裝置，其特征在于，所述夾持板（604）上且位于所述弧形板（606）的上方設(shè)置有固定板（610），所述固定板（610）上水平設(shè)有電機(jī)（612），所述電機(jī)（612）的驅(qū)動(dòng)軸上連接有輥輪（611），所述輥輪（611）設(shè)置在所述注漿管（4）的兩側(cè)且與所述注漿管（4）的外壁接觸。

7.一種利用權(quán)利要求6所述的軟土地基處理裝置來處理地基的施工方法，包括以下步驟：

步驟1：在地層（8）上鋪設(shè)褥墊層（7），并在所述褥墊層（7）上確定樁位，然后將所述樁靴（1）放置在樁位上，準(zhǔn)備下沉；

步驟2：將帶有濾水孔（301）的所述鋼管二的下端卡接在所述定位柱（102）上；

步驟3：將一節(jié)鋼管一卡接在所述定位環(huán)（101）上；

步驟4：將一節(jié)鋼管一與所述樁靴（1）一起下沉，并留300mm露出所述褥墊層（7），便于繼續(xù)安裝下一節(jié)；

步驟5：通過螺紋續(xù)接鋼管一和鋼管二，并繼續(xù)下沉，且留300mm露出所述褥墊層（7）;

步驟6：按照步驟5的方法，繼續(xù)安裝鋼管一及鋼管二，直至到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高；

步驟7：向所述樁管（2）與所述套管（3）之間的間隙灌入配制好的砂，灌注砂的同時(shí)拔出所述樁管（2），使砂填滿所述套管（3）與地層（8）之間的空間，直至所述樁管（2）抽出且砂灌注至所述褥墊層（7）底部，形成砂井（9）；

步驟8：按照步驟1所確定的樁位，重復(fù)所述步驟2-7，完成全部樁孔施工；

步驟9：將所述套管（3）通過排水管與抽水裝置連接，抽出地下水，使地層（8）進(jìn)行排水固結(jié)，直至地層（8）固結(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，停止抽水并分離所述套管（3）與所述排水管；

步驟10：將所述支撐管（501）套設(shè)在所述注漿管（4）上，使所述彈性片（504）卡在所述凹槽內(nèi)，將所述橡膠導(dǎo)管（401）帶有翻邊的一端穿入所述通孔（502）及所述注漿小孔，將所述橡膠套的上下端使用卡環(huán)（503）固定在所述支撐管（501）上下端;

步驟11：將所述注漿管（4）穿入所述套管（3），當(dāng)所述注漿囊袋（5）進(jìn)入所述套管（3）后，安裝所述注漿管輔助裝置（6），旋轉(zhuǎn)雙向絲桿（602）調(diào)整所述夾持板（604），使得V型槽（605）夾持所述套管（3），并調(diào)整所述螺桿（607）使得所述弧形板（606）與所述注漿管（4）之間保留一絲間隙，輔助所述注漿管（4）居中豎直穿入所述套管（3），使得所述橡膠堵頭（103）的錐尖嵌入所述注漿管（4）底端；

步驟12：旋轉(zhuǎn)所述雙向絲桿（602），松開所述夾持板（604），分節(jié)拔出所述套管（3），保留一節(jié)所述鋼管二在褥墊層（7），再次調(diào)整夾持板（604），使得V型槽（605）夾持固定住所述鋼管二，并調(diào)節(jié)所述螺桿（607）使得所述弧形板（606）與所述注漿管（4）之間保留一絲間隙；

步驟13：將所述注漿管（4）與注漿系統(tǒng)連接，略微上提所述注漿管（4），使所述注漿管（4）的下端與所述橡膠堵頭（103）之間具有間隙，此時(shí)調(diào)節(jié)所述螺桿（607），使得所述弧形板（606）夾持固定住所述注漿管（4），開始注漿，漿液通過所述注漿管（4）下端不斷涌出并滲透所述砂井（9）形成復(fù)合樁基（10），直至漿液到達(dá)所述褥墊層（7）的底部停止注漿；

步驟14：微動(dòng)調(diào)整所述螺桿（607），使所述弧形板（606）與所述注漿管（4）之間保留一絲間隙，按下所述注漿管（4），所述橡膠堵頭（103）將嵌入所述注漿管（4）下端進(jìn)行封堵，繼續(xù)注漿，漿液沿所述注漿小孔充入所述注漿囊袋（5），所述注漿囊袋（5）開始膨脹并擠壓所述砂井（9），在相應(yīng)位置形成所述復(fù)合樁基（10）的擴(kuò)大體（1001）；

步驟15：拆除注漿系統(tǒng)，啟動(dòng)所述電機(jī)（612）帶動(dòng)輥輪（611）轉(zhuǎn)動(dòng)，輔助拔出所述注漿管（4），清洗注漿系統(tǒng)及所述注漿管（4）；

步驟16：重復(fù)步驟9-步驟15，完成所有復(fù)合樁基（10）施工，最終所有復(fù)合樁基（10）成型至設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，地基處理完畢。