组合式轻型超软地基加固平台及方法与流程

本发明实施例涉及岩土工程、地质工程领域，尤其涉及超软地基加固领域，具体涉及一种超软地基加固平台及其施工方法。

背景技术：

随着海洋经济的快速建设，新兴产业与人口将不断向沿海区域集中，加快了生态围垦建设的发展。目前，围区回填主要采用淤泥吹填，但是，一方面，由于吹填的淤泥含水量大、土体颗粒细、流动性强，因此在自然条件下难以固结，严重影响了吹填后期的建设进程：另一方面，由于淤泥、滩涂软基础的塑性指数及孔隙比大、重度小、高压缩性差、渗透性差、粘聚力大、承载力低，因此在淤泥、滩涂软基础上采用通用施工机械设备无法进行正常施工，无法满足工程建设的需求。

由于现有的地基加固设备如三轴搅拌桩加固机械体积大，重量高，对于地基承载力的要求高，滩涂、沼泽及新吹填土等超软地基表层强度过低，无法承受机械设备等施工荷载，往往存在地基加固设备无法直接施工的问题，无法使用机械的方式一次加固到位，而人工加固方式的加固深度相当有限，因此通常先采取在表层进行铺设垫层、换填、浅层硬化或者搭设便桥等方式形成具有一定承载力的硬壳层，然后使用机械设备对深部土体进一步进行加固。二次加固会对一次加固土体造成重复加固，导致工期延长和成本增加。本发明提出一种可直接适用于沼泽滩地、湖泊淤泥或者新近吹填土地区的组合式轻型超软地基加固平台。

目前国内的几种加固平台，如一种水上搅拌桩施工平台，该平台底部设有滚轮，滚轮与码头上的轨道配合可沿平行和垂直码头方向移动，利用该平台可以实现搅拌桩岸边水面施工。一种用于水下软基础施工的搅拌桩船，该搅拌桩船采用双体船形式，可在各种土壤、有无退潮水流工况下，吃水和搁浅作业施工。一种螺旋滚筒式搅拌桩机，该搅拌桩机通过螺旋滚筒式行走装置可在淤泥、滩涂上移动施工。

国内现有的一些水上地基加固设备，部分设备造价较高，不能便捷地在淤泥滩地、水面移动。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种组合式轻型超软地基加固平台，用于解决由于表层过软，机械加固设备无法直接在超软土地基上作业的问题。

本发明提供了一种组合式轻型超软地基加固平台，包括：

工作平台，所述工作平台为自浮式平台，所述工作平台上设置有钻机；

牵引平台，所述牵引平台位于工作平台前方，所述牵引平台牵引工作平台移位；

储存平台，所述储存平台通过管路和工作平台连接，为工作平台提供地基加固用料。

本发明所述组合式轻型超软地基加固平台的有益效果在于：该平台可以由施工现场几个简单设备组成，简单实用、轻便快捷、造价低廉；采用该平台施工简单方便，可提高超软地基加固的效率；采用该平台可直接在吹填、滩涂、沼泽、深厚淤泥土等超软地基上进行搅拌类、排水类和半刚性类桩加固。

优选的，所述工作平台采用钢架组装成自浮式平台；工作平台设置电动机，电动机驱动钻机运行；在钻机上设置钻杆升降系统；工作平台设置液压油缸，液压油缸升降钻机桩架；工作平台设置充气式浮箱。

优选的，所述牵引平台上设置卷扬机，利用牵引平台向前方抛锚，锚爪通过缆绳与牵引平台连接形成牵引力；后方通过卷扬机与工作平台连接，牵引工作平台移位。

优选的，在工作平台附近设置水下挖掘机进行整平及辅助牵引微调。

优选的，所述储存平台设置在围堰外；储存平台上设置储料罐、喷料罐及空压机，利用管路和工作平台连接。

优选的，利用充水式土工袋挡水子堰在加固区域形成浅水，为工作平台提供浮力。

本发明还提供了一种组合式轻型超软地基加固平台的施工方法，包括以下步骤：

通过牵引平台向四周抛锚，锚爪通过缆绳与牵引平台连接形成牵引力，使用卷扬机牵引工作平台移动至施工位置；

工作平台就位后，通过液压油缸控制钻机桩架下降至施工位置；

启动钻机下钻施工，同时储存平台上的储料罐、空压机和喷料罐启动，进行进气、进料、喷料作业，开始加固桩施工；

在完成单点加固施工后，液压油缸控制钻机桩架升起，牵引平台收回锚爪重新进行抛锚，卷扬机牵引工作平台移位至下一个加固位置，重复进行上述步骤完成加固区施工。

本发明所述组合式轻型超软地基加固平台的施工方法的有益效果在于：该平台可以由施工现场几个简单设备组成，简单实用、轻便快捷、造价低廉；采用该平台施工简单方便，可提高超软地基加固的效率；采用该平台可直接在吹填、滩涂、沼泽、深厚淤泥土等超软地基上进行搅拌类、排水类和半刚性类桩加固。

优选的，进行场地整平，在覆水较浅的施工环境下考虑减阻系统。

优选的，设置充水式挡水子堰，在工作平面内形成30-50cm浅覆水，为平台提供浮力。

优选的，使用水下挖掘机辅助牵引微调。

附图说明

图1是本发明实施例一所述组合式轻型超软地基加固平台的示意图；

图2是本发明实施例二所述组合式轻型超软地基加固平台的施工方法的流程图。

附图标记说明：

1、围堰；

2、储存平台；

3、储料罐；

4、空压机；

5、喷料罐；

6、管路；

7、加固区；

8、液压油缸；

9、工作平台；

10、水下挖掘机；

11、钻机；

12、牵引平台与工作平台间缆绳；

13、牵引平台；

14、卷扬机；

15、锚爪缆绳；

16、锚爪；

17、充气式浮箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一、

本发明提供了一种组合式轻型超软地基加固平台，包括：

工作平台，所述工作平台为自浮式平台，优选的，所述工作平台上设置有钻机；所述工作平台采用钢架组装成自浮式平台；工作平台设置电动机，电动机驱动钻机运行；在钻机上设置钻杆升降系统；工作平台设置液压油缸，液压油缸升降钻机桩架；工作平台设置充气式浮箱。

牵引平台，所述牵引平台位于工作平台前方，所述牵引平台牵引工作平台移位；优选的，所述牵引平台上设置卷扬机，利用牵引平台向前方抛锚，锚爪通过缆绳与牵引平台连接形成牵引力；后方通过卷扬机与工作平台连接，牵引工作平台移位。

优选的，在工作平台附近设置水下挖掘机进行整平及辅助牵引微调。

储存平台，所述储存平台通过管路和工作平台连接，为工作平台提供地基加固用料。优选的，所述储存平台设置在围堰外；储存平台上设置储料罐、喷料罐及空压机，利用管路和工作平台连接。

优选的，利用充水式土工袋挡水子堰在加固区域形成浅水，为工作平台提供浮力。

本发明所述组合式轻型超软地基加固平台可以由施工现场几个简单设备组成，简单实用、轻便快捷、造价低廉；采用该平台施工简单方便，可提高超软地基加固的效率；采用该平台可直接在吹填、滩涂、沼泽、深厚淤泥土等超软地基上进行搅拌类、排水类和半刚性类桩加固。

如图1所示，组合式轻型超软地基加固设备由工作平台9、牵引平台13、储存平台2组成。

工作平台9：采用钢架组装成自浮式平板直接形成工作平台9，放置电动机驱动钻机11运行，在钻机上设置钻杆升降系统，并统一控制升降、旋转、进气、进料、喷料作业，放置液压油缸8升降钻机桩架，设置充气式浮箱17控制工作平台上下及摩擦力，坐底时牵引，升起时移动。

储存平台2：储存平台设置在围堰1外(如无围堰也可利用充水式土工袋挡水子堰在加固区域形成浅水，为工作平台提供浮力，为其移动提供便利条件)，储存平台上设置储料罐3、喷料罐5及空压机4，利用管路6和工作平台9连接。

牵引平台13：在工作平台9前方设置牵引平台13，牵引平台13上设置卷扬机14，利用牵引平台3向前方抛锚，锚爪16通过缆绳15与牵引平台13连接形成牵引力，后方通过卷扬机14与工作平台9连接，牵引工作平台9移位。在工作平台9附近设置一台水下挖掘机10进行整平及辅助牵引微调。

实施例二、

本发明还提供了一种组合式轻型超软地基加固平台的施工方法，包括以下步骤：

s101、进行场地整平，在覆水较浅的施工环境下考虑减阻系统。设置充水式挡水子堰，在工作平面内形成30-50cm浅覆水，为平台提供浮力。

s102、通过牵引平台向四周抛锚，锚爪通过缆绳与牵引平台连接形成牵引力，使用卷扬机牵引工作平台移动至施工位置；

s103、工作平台就位后，通过液压油缸控制钻机桩架下降至施工位置；使用水下挖掘机辅助牵引微调。

s104、启动钻机下钻施工，同时储存平台上的储料罐、空压机和喷料罐启动，进行进气、进料、喷料作业，开始加固桩施工；

s105、在完成单点加固施工后，液压油缸控制钻机桩架升起，牵引平台收回锚爪重新进行抛锚，卷扬机牵引工作平台移位至下一个加固位置，重复进行上述步骤完成加固区施工。

本发明所述组合式轻型超软地基加固平台的施工方法可以由施工现场几个简单设备组成，简单实用、轻便快捷、造价低廉；采用该平台施工简单方便，可提高超软地基加固的效率；采用该平台可直接在吹填、滩涂、沼泽、深厚淤泥土等超软地基上进行搅拌类、排水类和半刚性类桩加固。

如图2所示，本发明所述组合式轻型超软地基加固平台的施工方法包括以下步骤：

设置好工作平台9、牵引平台13和储存平台，进行场地整平，在覆水较浅的施工环境下考虑减阻系统，设置充水式挡水子堰，在工作平面内形成30-50cm浅覆水，为平台提供浮力。通过牵引平台13向四周抛锚，锚爪16通过缆绳15与牵引平台13连接形成牵引力，使用卷扬机14牵引工作平台9移动至施工位置，同时可用水下挖掘机10辅助牵引微调。工作平台9就位后，通过液压油缸8控制钻机11桩架下降至施工位置，启动钻机11下钻施工，同时储存平台2上的储料罐3、空压机4和喷料罐5启动，进行进气、进料、喷料作业，开始加固桩施工。在完成单点加固施工后，液压油缸8控制钻机11桩架升起，牵引平台13收回锚爪16重新进行抛锚，卷扬机14牵引工作平台9移位至下一个加固位置，重复进行上述步骤完成加固区7施工。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。