地基處理裝置和地基處理的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種地基處理裝置和地基處理的方法，該裝置包括花管(1)和多個(gè)注漿盤(2)；花管(1)上設(shè)有不同層高的多圈注漿孔(5)；花管(1)上還設(shè)有不同層高的定位孔；每個(gè)注漿盤(2)包括一個(gè)中空的盤體(7)和多根注漿導(dǎo)管(8)；全部注漿導(dǎo)管(8)位于盤體(7)側(cè)壁；每個(gè)盤體(7)設(shè)有用于與花管(1)上的定位孔定位的定位組件；該方法的關(guān)鍵在于：逐層填充填料并夯實(shí)后，放入注漿盤(2)，最后灌漿時(shí)，漿液經(jīng)花管(1)進(jìn)入注漿盤(2)，再由注漿導(dǎo)管(8)進(jìn)入到擴(kuò)大孔(22)周邊土體形成瘤狀混凝土(24)，且不同樁體的瘤狀混凝土(24)相互交聯(lián)。該裝置和方法能對(duì)樁與樁之間的區(qū)域進(jìn)行有效加固。
【專利說(shuō)明】
地基處理裝置和地基處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及濕陷性及壓縮變形過(guò)大的土體地基加固處理領(lǐng)域，具體講是一種地基處理裝置和地基處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在黃土及雜填土、粉土、粘性土等地基中，普遍存在濕陷性及壓縮變形過(guò)大的危害，需要對(duì)地基進(jìn)行加固處理來(lái)提高其地基承載力。現(xiàn)有技術(shù)的地基加固多采用柱錘沖擴(kuò)的方式，即先鉆取基礎(chǔ)孔，再向孔中填入部分填料，然后將柱錘反復(fù)提升再落下，將基礎(chǔ)孔沖擊擴(kuò)大，再然后向擴(kuò)大孔中分層填料并繼續(xù)由柱錘夯實(shí)，進(jìn)而形成柱錘沖擴(kuò)粧。然而，上述柱錘沖擴(kuò)粧雖然在一定程度上改善了所處理加固地基層的承載性能，但由于粧體的密度和質(zhì)量均比所加固土體的大很多，所以加固后的粧土體整體易引起下臥層土體的較大沉降。為了避免這種沉降，有人提出，在柱錘沖擴(kuò)前先在基礎(chǔ)孔孔底鉆一個(gè)微型孔，再配筋并壓力注漿，以形成一根微型灌注粧，用以支撐柱錘沖擴(kuò)粧底部，避免柱錘沖擴(kuò)粧及其所加固土層對(duì)下臥層土體造成新的沉降。
[0003]然而，現(xiàn)有技術(shù)的地基處理的方式仍然存在一個(gè)最大缺陷:即柱錘沖擴(kuò)粧對(duì)土體擠密加固作用的影響范圍較小，僅僅在粧體范圍上，而粧與粧之間仍然存在軟弱的未加固處理或者加固處理強(qiáng)度不夠的區(qū)域。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能對(duì)粧與粧之間的區(qū)域進(jìn)行有效加固的地基處理裝置。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)解決方案是，提供一種地基處理裝置，它包括一根豎向花管和多個(gè)滑動(dòng)配合在花管上的注漿盤；
[0006]花管頂端連接有一根導(dǎo)向桿，花管外壁設(shè)有豎向?qū)蚪?，花管上設(shè)有不同層高的多圈注漿孔;花管上還設(shè)有不同層高的定位孔；
[0007]每個(gè)注漿盤包括一個(gè)中空的盤體和與盤體空腔連通的多根注漿導(dǎo)管;盤體由頂端板、底端板和環(huán)形側(cè)壁構(gòu)成，全部注漿導(dǎo)管位于側(cè)壁上，頂端板和底端板上均設(shè)有供花管穿過(guò)的中心孔，中心孔上設(shè)有容置導(dǎo)向筋的缺口；
[0008]每個(gè)盤體設(shè)有至少兩組定位組件，每組定位組件包括一個(gè)水平的套管、一個(gè)壓簧、一個(gè)擋片和一個(gè)用于插入花管定位孔的頂桿，套管固定在盤體的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，套管的開(kāi)口位于非固定端，壓簧和頂桿的內(nèi)端均位于套管內(nèi)，壓簧兩端分別與套管底壁和頂桿內(nèi)端固定；每個(gè)擋片下端設(shè)有兩個(gè)豎向插銷，盤體底端板設(shè)有與插銷一一對(duì)應(yīng)的銷孔，每個(gè)插銷滑動(dòng)配合在對(duì)應(yīng)的銷孔內(nèi)，每個(gè)插銷的底端伸出銷孔且設(shè)有一個(gè)限位彎腳;頂桿在壓簧作用下與擋片抵靠;盤體頂端板設(shè)有套環(huán)，套環(huán)上連接有牽引繩。
[0009]本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能對(duì)粧與粧之間的區(qū)域進(jìn)行有效加固的利用該地基處理裝置進(jìn)行地基處理的方法。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)解決方案是，提供一種利用該地基處理裝置進(jìn)行地基處理的方法，其步驟包括:
[0011 ] a、先鉆一個(gè)基礎(chǔ)孔，然后在基礎(chǔ)孔孔底鉆一個(gè)微型孔，將花管插入微型孔并用粗砂填實(shí)；
[0012]b、向基礎(chǔ)孔內(nèi)填入部分填料，再將柱錘套入導(dǎo)向桿和花管，然后反復(fù)升降柱錘，將基礎(chǔ)孔沖擊擴(kuò)大成擴(kuò)大孔，并將擴(kuò)大孔內(nèi)的填料夯實(shí)成第一層密集填料層；
[0013]C、將第一層注漿盤套入花管，且使得花管的導(dǎo)向筋卡入中心孔的缺口內(nèi)以實(shí)現(xiàn)注漿盤的周向限位，手持牽引繩將注漿盤下放到第一層密集填料層，此刻，限位彎腳被該密集填料層阻擋但注漿盤其它部分仍然在下降，這樣，限位彎腳、插銷和擋片就相對(duì)于頂桿產(chǎn)生了相對(duì)上升位移，使得上升的擋片與頂桿錯(cuò)開(kāi)，失去擋片阻擋的頂桿在壓簧作用下頂住花管的外壁，而擋片則被前伸的頂桿卡住無(wú)法下降；然后上提牽引繩，使得注漿盤整體上升，連帶著頂桿也抵著花管上升到第一層定位孔高度，頂桿插入定位孔，實(shí)現(xiàn)注漿盤高度的精確定位；
[0014]d、繼續(xù)填充填料，并由柱錘夯實(shí)成上一層的密集填料層；
[0015]e、將上一層注漿盤套入花管并由牽引繩下放到上一層的密集填料層，再上拽牽引繩，使得該層的注漿盤在花管的上一層的定位孔定位；
[0016]f、重復(fù)步驟d?e，直至填充到地面高度；
[0017]g、重復(fù)步驟a?f，直至所有粧體都填充到地面高度；
[0018]h、拔掉每個(gè)粧體的花管上端的導(dǎo)向桿，再對(duì)花管灌漿，在微型孔形成灌漿微型粧，而在每層注漿盤高度，漿液經(jīng)花管的注漿孔進(jìn)入注漿盤的盤體空腔，再由注漿導(dǎo)管進(jìn)入到擴(kuò)大孔周邊土體形成瘤狀混凝土，且不同粧體的瘤狀混凝土相互交聯(lián)，對(duì)粧與粧之間的區(qū)域進(jìn)行有效加固。
[0019]本發(fā)明地基處理裝置及利用該地基處理裝置進(jìn)行地基處理的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果。
[0020]首先，該技術(shù)方案通過(guò)注漿盤和注漿導(dǎo)管向粧體周圍的土體內(nèi)注漿，形成了瘤狀混凝土，而且不同粧體的瘤狀混凝土還相互交聯(lián)，這樣，就對(duì)原本薄弱的粧與粧之間的區(qū)域進(jìn)行有效加固，顯著提高了整體的地基承載力;尤其是每個(gè)注漿盤與花管之間設(shè)有精確定位的裝置，這樣就確保了同一層的不同粧體的瘤狀混凝土等高，便于不同粧體的瘤狀混凝土在同一層充分交聯(lián)，而不會(huì)因?yàn)楦叨缺舜隋e(cuò)開(kāi)，更進(jìn)一步加強(qiáng)了粧與粧之間區(qū)域的地基承載力；況且，花管上方固定了導(dǎo)向桿，柱錘套合在導(dǎo)向桿及花管上，確保柱錘每次向下錘擊的鉛直度，保障了柱錘沖擴(kuò)粧的填土被充分夯實(shí)，更進(jìn)一步增強(qiáng)整體的地基承載力。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1是本發(fā)明地基處理裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明地基處理裝置加固處理之后的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明地基處理裝置的定位組件的限位彎腳不受力狀態(tài)下的局部放大剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是圖3中從A-A方向看的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5是本發(fā)明地基處理裝置的定位組件與花管定位后的局部放大剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6是圖5中從B-B方向看的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7是本發(fā)明地基處理裝置的注漿盤與花管的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中所示1、花管，2、注漿盤，3、導(dǎo)向桿，4、導(dǎo)向筋，5、注漿孔，6、定位孔，7、盤體，8、注漿導(dǎo)管，9、中心孔，10、缺口，11、套管，12、壓簧，13、擋片，14、頂桿，15、插銷，16、銷孔，17、套環(huán)，18、限位彎腳，19、牽引繩，20、微型孔，21、柱錘，22、擴(kuò)大孔，23、密集填料層，24、瘤狀混凝土。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，本發(fā)明地基處理裝置，它包括一根豎向花管I和多個(gè)滑動(dòng)配合在花管I上的注漿盤2。
[0031]花管I頂端連接有一根導(dǎo)向桿3，導(dǎo)向桿3外徑與花管I外徑相等，兩者經(jīng)螺紋接頭螺接?；ü躀外壁設(shè)有豎向?qū)蚪?，花管I上設(shè)有不同層高的多圈注漿孔5，同一高度的一圈大概有八到十個(gè)注漿孔5?；ü躀上還設(shè)有不同層高的定位孔6;如同一高度設(shè)有兩個(gè)定位孔
6ο
[0032]每個(gè)注漿盤2包括一個(gè)中空的盤體7和與盤體7空腔連通的多根水平向的注漿導(dǎo)管
8。盤體7由頂端板、底端板和環(huán)形側(cè)壁構(gòu)成。全部注漿導(dǎo)管8位于側(cè)壁上并呈放射狀沿周向均勻分布。頂端板和底端板上均設(shè)有供花管I穿過(guò)的中心孔9，中心孔9上設(shè)有容置導(dǎo)向筋4的缺口 10。缺口 10和導(dǎo)向筋4配合，使得下放注漿盤2的過(guò)程不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，確保后續(xù)步驟中注漿盤2內(nèi)部的頂桿14能順利插入花管I的定位孔6。
[0033]每個(gè)盤體7設(shè)有至少兩組定位組件，本實(shí)施例就是兩組。每組定位組件包括一個(gè)水平的套管11、一個(gè)壓簧12、一個(gè)擋片13和一個(gè)用于插入花管I定位孔6的頂桿14。套管11固定在盤體7的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，套管11的開(kāi)口位于非固定端，壓簧12和頂桿14的內(nèi)端均位于套管11內(nèi)，壓簧12兩端分別與套管11底壁和頂桿14內(nèi)端固定。每個(gè)擋片13下端設(shè)有兩個(gè)豎向插銷15，上方的擋片13和下方的兩個(gè)插銷15形成了倒U形結(jié)構(gòu)。盤體7底端板設(shè)有與插銷15—一對(duì)應(yīng)的銷孔16，每個(gè)插銷15滑動(dòng)配合在對(duì)應(yīng)的銷孔16內(nèi)，每個(gè)插銷15的底端伸出銷孔16且設(shè)有一個(gè)限位彎腳18。
[0034]當(dāng)限位彎腳18懸空不受力的前提下，頂桿14在壓簧12作用下與擋片13抵靠。盤體7頂端板設(shè)有套環(huán)17，套環(huán)17上連接有牽引繩19。
[0035]當(dāng)限位彎腳18下方與密集填料層23抵靠受力上升時(shí)，限位彎腳18最終會(huì)卡在盤體7底端板上也就是銷孔16的下開(kāi)口處，此時(shí)，擋片13的高度正好高于頂桿14，實(shí)現(xiàn)擋片13與頂桿14的錯(cuò)開(kāi)。
[0036]上述的牽引繩19和套環(huán)17均是U形的聯(lián)系方式，即一根牽引繩19穿過(guò)套環(huán)17而牽引繩19首末兩端均位于粧孔外，這樣，需要牽引時(shí)同時(shí)拉拽首末兩端，但需要拆掉牽引繩19時(shí)，松開(kāi)首端牽引末端就能很方便地使得牽引繩19與套環(huán)17脫離，便于回收牽引繩19。
[0037]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，利用本發(fā)明地基處理裝置進(jìn)行地基處理的方法，其步驟如下。
[0038]a、先鉆一個(gè)基礎(chǔ)孔，然后在基礎(chǔ)孔孔底鉆一個(gè)微型孔20，微型孔20孔徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于基礎(chǔ)孔孔徑。將花管I插入微型孔20并用粗砂填實(shí)，使得花管I在微型孔20內(nèi)插接牢固，但粗砂顆粒度大，不會(huì)堵塞花管I的注漿孔5。
[0039]b、向基礎(chǔ)孔內(nèi)填入部分填料，再將柱錘21套入導(dǎo)向桿3和花管I，然后反復(fù)升降柱錘21，將基礎(chǔ)孔沖擊擴(kuò)大成擴(kuò)大孔22，并將擴(kuò)大孔22內(nèi)的填料夯實(shí)成第一層密集填料層23。每層密集填料層23的頂面高度無(wú)法精確把握，但大致能控制在花管I的每層的定位孔6的高度下方1cm范圍內(nèi)。
[0040]C、將第一層注漿盤2套入花管I，且使得花管I的導(dǎo)向筋4卡入中心孔9的缺口 10內(nèi)以實(shí)現(xiàn)注漿盤2的周向限位，手持牽引繩19將注漿盤2下放到第一層密集填料層23，此刻，限位彎腳18被該密集填料層23阻擋但注漿盤2其它部分仍然在下降，這樣，限位彎腳18、插銷15和擋片13就相對(duì)于頂桿14產(chǎn)生了相對(duì)上升位移，使得上升的擋片13與頂桿14錯(cuò)開(kāi)，失去擋片13阻擋的頂桿14在壓簧12作用下頂住花管I的外壁，而擋片13則被前伸的頂桿14卡住無(wú)法下降;然后上提牽引繩19，使得注漿盤2整體上升，連帶著頂桿14也抵著花管I上升到第一層定位孔6高度，頂桿14插入定位孔6，實(shí)現(xiàn)注楽盤2高度的精確定位。
[0041]d、繼續(xù)填充填料，并由柱錘21夯實(shí)成上一層如第二層的密集填料層23;該層密集填料層23的頂面高度也大致控制在同一層的定位孔6的高度下方1cm范圍內(nèi)。
[0042]e、將上一層如第二層的注漿盤2套入花管I并由牽引繩19下放到上一層如第二層的密集填料層23，再上拽牽引繩19，使得該層的注漿盤2在花管I的上一層如第二層的定位孔6精確定位。
[0043]f、重復(fù)步驟d?e，直至該擴(kuò)大孔22填充到地面高度。
[0044]g、重復(fù)步驟a?f，直至所有粧體的擴(kuò)大孔22都填充到地面高度。
[0045]h、拔掉每個(gè)粧體的花管I上端的導(dǎo)向桿3，再對(duì)各個(gè)花管I灌漿，在微型孔20形成灌漿微型粧，而在每層注漿盤2高度，漿液經(jīng)花管I的注漿孔5進(jìn)入注漿盤2的盤體7空腔，再由注漿導(dǎo)管8進(jìn)入到擴(kuò)大孔22周邊土體形成瘤狀混凝土 24，且不同粧體的同一高度的瘤狀混凝土 24相互交聯(lián)，對(duì)粧與粧之間的區(qū)域進(jìn)行有效加固。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種地基處理裝置，其特征在于:它包括一根豎向花管(I)和多個(gè)滑動(dòng)配合在花管(I)上的注漿盤(2); 花管(I)頂端連接有一根導(dǎo)向桿(3)，花管(I)外壁設(shè)有豎向?qū)蚪?4)，花管(I)上設(shè)有不同層高的多圈注漿孔(5);花管(I)上還設(shè)有不同層高的定位孔(6); 每個(gè)注漿盤(2)包括一個(gè)中空的盤體(7)和與盤體(7)空腔連通的多根注漿導(dǎo)管(8);盤體(7)由頂端板、底端板和環(huán)形側(cè)壁構(gòu)成，全部注漿導(dǎo)管(8)位于側(cè)壁上，頂端板和底端板上均設(shè)有供花管(I)穿過(guò)的中心孔(9)，中心孔(9)上設(shè)有容置導(dǎo)向筋(4)的缺口(10); 每個(gè)盤體(7)設(shè)有至少兩組定位組件，每組定位組件包括一個(gè)水平的套管(11)、一個(gè)壓簧(12)、一個(gè)擋片(13)和一個(gè)用于插入花管(I)定位孔(6)的頂桿(14)，套管(11)固定在盤體⑴的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，套管(11)的開(kāi)口位于非固定端，壓簧(12)和頂桿(14)的內(nèi)端均位于套管(II)內(nèi)，壓簧(12)兩端分別與套管(11)底壁和頂桿(14)內(nèi)端固定;每個(gè)擋片(13)下端設(shè)有兩個(gè)豎向插銷(15)，盤體(7)底端板設(shè)有與插銷(15)—一對(duì)應(yīng)的銷孔(16)，每個(gè)插銷(15)滑動(dòng)配合在對(duì)應(yīng)的銷孔(16)內(nèi)，每個(gè)插銷(15)的底端伸出銷孔(16)且設(shè)有一個(gè)限位彎腳(18);頂桿(14)在壓簧(12)作用下與擋片(13)抵靠；盤體(7)頂端板設(shè)有套環(huán)(17)，套環(huán)(17)上連接有牽引繩(19)。2.利用權(quán)力要求I所述的地基處理裝置進(jìn)行地基處理的方法，其特征在于:其步驟包括: a、先鉆一個(gè)基礎(chǔ)孔，然后在基礎(chǔ)孔孔底鉆一個(gè)微型孔(20)，將花管(I)插入微型孔(20)并用粗砂填實(shí)； b、向基礎(chǔ)孔內(nèi)填入部分填料，再將柱錘(21)套入導(dǎo)向桿(3)和花管(I)，然后反復(fù)升降柱錘(21)，將基礎(chǔ)孔沖擊擴(kuò)大成擴(kuò)大孔(22)，并將擴(kuò)大孔(22)內(nèi)的填料夯實(shí)成第一層密集填料層(23); c、將第一層注漿盤(2)套入花管(I)，且使得花管(I)的導(dǎo)向筋(4)卡入中心孔(9)的缺口(10)內(nèi)以實(shí)現(xiàn)注漿盤⑵的周向限位，手持牽引繩(19)將注漿盤(2)下放到第一層密集填料層(23)，此刻，限位彎腳(18)被該密集填料層(23)阻擋但注漿盤(2)其它部分仍然在下降，這樣，限位彎腳(18)、插銷(15)和擋片(13)就相對(duì)于頂桿(14)產(chǎn)生了相對(duì)上升位移，使得上升的擋片(13)與頂桿(14)錯(cuò)開(kāi)，失去擋片(13)阻擋的頂桿(14)在壓簧(12)作用下頂住花管(I)的外壁，而擋片(13)則被前伸的頂桿(14)卡住無(wú)法下降;然后上提牽引繩(19)，使得注漿盤(2)整體上升，連帶著頂桿(14)也抵著花管(I)上升到第一層定位孔(6)高度，頂桿(14)插入定位孔(6)，實(shí)現(xiàn)注漿盤(2)高度的精確定位； d、繼續(xù)填充填料，并由柱錘(21)夯實(shí)成上一層的密集填料層(23); e、將上一層注漿盤(2)套入花管(I)并由牽引繩(19)下放到上一層的密集填料層(23)，再上拽牽引繩(19)，使得該層的注漿盤(2)在花管(I)的上一層的定位孔(6)定位； f、重復(fù)步驟d?e，直至填充到地面高度； g、重復(fù)步驟a?f，直至所有粧體都填充到地面高度； h、拔掉每個(gè)粧體的花管(I)上端的導(dǎo)向桿(3)，再對(duì)花管(I)灌漿，在微型孔(20)形成灌漿微型粧，而在每層注漿盤(2)高度，漿液經(jīng)花管(I)的注漿孔(5)進(jìn)入注漿盤(2)的盤體(7)空腔，再由注漿導(dǎo)管(8)進(jìn)入到擴(kuò)大孔(22)周邊土體形成瘤狀混凝土 (24)，且不同粧體的瘤狀混凝土(24)相互交聯(lián)，對(duì)粧與粧之間的區(qū)域進(jìn)行有效加固。
【文檔編號(hào)】E02D3/12GK106087958SQ201610505012
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】王小軍, 蔣勇, 韓凱吉, 王文笛, 周曉宇, 王柳笛, 程慶, 李毅杰, 周賢木, 毛志鵬
【申請(qǐng)人】浙大寧波理工學(xué)院科技研究院有限公司