一种分级堆载预压装置的制作方法

1.本实用新型涉及地基施工技术领域，尤其涉及一种分级堆载预压装置。


背景技术：

2.堆载预压法是处理厚度较大的软弱粘性土层的常用方法之一，该方法是在建筑物建设之前，通过施加一定的预压荷载，使地基在预压荷载的情况下逐渐固结稳定，从而减少后续沉降及工后沉降，提高地基土的承载能力。
3.位于软土地基、土质地基上的区间路堤均需要进行堆载预压，堆载预压的时间不少于6个月的观测和调整期，以控制工后沉降。堆载预压荷载需要分级逐渐施加，确保每级荷载下地基的稳定性。
4.为了节省成本，堆载预压法的原料通常采用就近取材的方式，以施工过程中开挖出的土料、砂石、砂料或废弃的建筑碎料作为填土填料，对被加固的地基进行预压。软土地基在此附加荷载作用下，产生正的超静水压力，经过一段时间后，超静水压力逐渐消散，土中有效应力不断增长，地基土得以固结，产生垂直变形，同时强度也得到了提高。
5.然而，此种堆载预压方式在分级加载过程中，需要将预压土按照设计的宽度、高度分层进行填筑，保证每一填层的平整度及层厚的均匀，摊平过程中需要不断用铁锹挖洞检查松铺厚度，最后通过碾压等方式压实，工序复杂；而达到沉降标准后还需要利用人工辅以挖机反开挖土方卸载，卸载土方时工序也复杂，且易破坏已压实成型的路基，对于土源紧缺的路段，更是存在诸多不便。


技术实现要素：

6.鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种分级堆载预压装置，可以就地取土层周围的河水或海水作为堆载载荷，经济实用，而且可以方便地实现分级堆载和分级卸载，根据实际需要快速、方便地逐渐增加或减少堆载载荷的层数，确保每级荷载下地基的稳定性。
7.为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
8.一种分级堆载预压装置，包括上下堆叠放置的多层堆载仓，每层所述堆载仓的顶部敞口设置，内部形成有用于盛装液体的堆载空间，且每层所述堆载仓的每侧侧壁均倾斜设置，使每层堆载仓形成下大上小的构造；上层的堆载仓承载于其下层的堆载仓的敞口的顶部，其底面面积介于其下层的堆载仓的顶面面积与底面面积之间。
9.作为其中一种实施方式，所述堆载仓的每侧侧壁均为平板状，使得所述堆载仓的横截面面积自下而上逐渐减小。
10.作为其中一种实施方式，每层所述堆载仓的侧壁均设有注水口和排水口。
11.作为其中一种实施方式，上层的所述堆载仓的每侧侧壁外表面与下层的所述堆载仓的对应侧壁外表面位于同一平面上。
12.作为其中一种实施方式，每层所述堆载仓还包括限位凸缘，所述堆载仓的每侧侧
壁的顶部均凸设有限位凸缘，每层所述堆载仓四周的限位凸缘围成用于限定上层堆载仓放置的限位空间。
13.作为其中一种实施方式，所述堆载仓的横截面轮廓呈矩形。
14.作为其中一种实施方式，至少一个所述堆载仓还包括网状的栅格，所述栅格由两端分别连接堆载仓侧壁且在堆载仓的长度和宽度方向上交叉设置的若干栅板组成。
15.作为其中一种实施方式，所述栅格的上表面与其所在的堆载仓的顶面平齐，以承载上层的堆载仓的底面。
16.作为其中一种实施方式，所述栅格的下表面与其所在的堆载仓的底面间隔设置。
17.作为其中一种实施方式，所述栅格的下表面延伸至与其所在的堆载仓的底面连接，且所述栅格的每个所述栅板底部开设有若干过水孔，所述栅格围成的每两个相邻的空间之间通过至少一个所述过水孔连通。
18.本实用新型的分级堆载预压装置采用堆叠放置的多层堆载仓组成，每层堆载仓的顶部敞口设置，内部形成有用于盛装液体的堆载空间，可以就地取土层周围的河水或海水作为堆载载荷，经济实用。而且，由于堆载仓的每侧侧壁均倾斜设置，有助于降水天气下和预压完成后堆载仓外表面排水。本实用新型可以根据实际需要快速、方便地逐渐增加或减少堆载载荷的层数，实现分级堆载和分级卸载，确保每级荷载下地基的稳定性。并且，在堆载过程中，可以实现地基的各部分均匀预压，堆载卸载过程中只涉及取水、排水、移仓，快速方便，环保经济，也不会污染路基。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的一种分级堆载预压装置的使用状态示意图；
20.图2为本实用新型实施例的一种分级堆载预压装置的堆叠状态下的内部结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例的单个堆载仓的俯视图；
22.图4为本实用新型实施例的另一种分级堆载预压装置的局部结构示意图。
具体实施方式
23.在本实用新型中，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
25.此外，在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
26.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其
他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.参阅图1，本实用新型实施例提供了一种分级堆载预压装置，包括上下堆叠放置的多层堆载仓10，堆载仓10放置在地基顶部的褥垫层a上，而褥垫层a下方埋设有预应力管桩b，预应力管桩b的顶部采用桩帽c来提高抗沉降效果，预应力管桩b与预应力管桩b之间为受挤压的桩间土。
29.如图2所示，堆载仓10的层数可以根据实际需要进行增减，每层堆载仓10的顶部敞口设置，内部形成有用于盛装液体的堆载空间，且每层堆载仓10的每侧侧壁均倾斜设置，使得每层堆载仓10形成下大上小的构造。上层的堆载仓10承载于其下层的堆载仓10的敞口的顶部，其底面面积介于其下层的堆载仓10的顶面面积与底面面积之间，这样，每层堆载仓10都可以为上层的堆载仓10提供承载面，也可以承载在其下方的堆载仓10上，如此实现多层堆载仓10的平稳层叠效果。
30.由于本实施例的堆载仓内部具有盛装液体的堆载空间，因此，在实际使用过程中，只需要通过吸取周围的流动水体，朝堆载仓内注水，即可使堆载仓充满水而与水整体成为堆载载荷，经济环保。由于液体的流动性，当水注入后，自然地均匀分散于堆载仓内的各个角落，从而使得堆载仓各个区域具有相同的载荷，保证地基压实的均匀性。
31.优选地，堆载仓10的每侧侧壁均为平板状(即，非曲面)，使得堆载仓10的横截面面积自下而上逐渐减小，其纵向截面呈梯形，当其内部注水后，由于下部的面积更大，因此可以进一步地保证堆叠的稳固性。
32.可选地，每层堆载仓10的侧壁均设有注水口1和排水口2。排水口2可以设置在堆载仓10的上部，注水口1设于堆载仓10的下部，方便排水，从而提高了注水的效率和便利性。
33.分级堆载预压装置的使用方法如下：
34.(1)固定堆载仓的位置。
35.将各堆载仓自下而上层叠在待预压的路基上(或先堆叠最底层，注水后，再堆上面一层
……
)。
36.(2)注水，堆载预压。
37.自下而上依次朝各层堆载仓注水，则堆载预压荷载分级逐渐施加，直至填至堆载设计标高，确保每级荷载下地基的稳定性。
38.(3)排水，卸载。
39.预压达到设计时间后，自上而下，分级卸载，首先打开最上层的堆载仓的排水口，排出内部水，移走堆载仓；然后继续打开下一层的堆载仓的排水口，排水，移走；直至最底层的堆载仓也移走。
40.最后，由于没有碎石等固体颗粒，无需清理路基，施工方便快速。
41.本实施例中，上层的堆载仓10的每侧侧壁外表面与下层的堆载仓10的对应侧壁外表面位于同一平面上。也就是说，上下的堆载仓10的容量层层变小，而且堆叠后可以形成平齐的侧面，一方面提高了整体的美观性，另一方面，当降雨天气时，雨水可以顺着堆载仓10
的倾斜外壁流下，或者，当上层的堆载仓10内的水溢出后，也可以顺着各堆载仓10的外壁流下。
42.这里，示出的堆载仓10的横截面轮廓呈矩形。可以理解的是，在其他实施方式中，堆载仓10的横截面轮廓也可以是圆形、多边形等。
43.为了避免堆载仓10内的液面淌出，本实施例还在堆载仓10的每个侧壁顶部设有翻边11，翻边11朝堆载仓10内伸入，并与堆载仓10的顶部平齐。通过这样的设计，一方面可以避免液面因为晃动、震动等原因溢出，另一方面，还可以作为上层堆载仓10的堆叠面，提升堆叠效果。
44.考虑到堆载仓需要具有较高的承载特性，结合图2和图3所示，本实施例还在至少一个堆载仓10内设有网状的栅格3。栅格3由两端分别连接堆载仓10侧壁且在堆载仓10的长度和宽度方向上交叉设置的若干栅板组成。较佳地，每个堆载仓10内都可以设置有栅格3。当堆载仓10上下堆叠后，栅格3可以为堆载仓10的水平方向和竖直方向提供足够的加强效果，提升其受力特性。
45.如图2，本实施例的栅格3的上表面与其所在的堆载仓10的顶面平齐，以承载上层的堆载仓10的底面。栅格3的下表面延伸至与其所在的堆载仓10的底面连接，从而在竖直方向实现对上层堆载仓的支撑。另外，本实施例的栅格3的每个栅板底部开设有若干过水孔4，使得栅格3围成的每两个相邻的空间(图3的每一个独立的矩形空间)之间通过至少一个过水孔4连通。这样，当水注入堆载仓后，即通过过水孔4自然地均匀分散于堆载仓内的各个角落，可以保证堆载仓内各区域水位的一致性，保证地基压实的均匀性。
46.在其他实施方式中，栅格3的下表面也可以与其所在的堆载仓10的底面间隔设置。也就是说，栅格3的上表面与堆载仓10的顶面平齐而承载上层的堆载仓，其底面相对于其所在的堆载仓10的底面悬空设置，形成供液体连通的连通通道。栅格内也可以填沙土、碎石、混凝土块等固体，只需要注意装填的位置对称即可保证受力均匀。或者，栅格内填固体后，还可以继续注水，填充固体间的缝隙，增大载荷。例如，也可以下层堆载仓填固体，上层不填，避免头重脚轻发生倾覆。
47.如图4所示，还可以在每层堆载仓10上设置有限位凸缘100，限位凸缘100凸设于每个堆载仓10的每侧侧壁的顶部，每层堆载仓10四周的限位凸缘100围成用于限定上层堆载仓10放置的限位空间。最好是每个堆载仓的边缘设计一圈凸起的限位凸缘100，限位凸缘100围成的矩形正好供上层的堆载仓堆叠在其中而不会发生水平移动。
48.综上所述，本实用新型的分级堆载预压装置采用堆叠放置的多层堆载仓组成，每层堆载仓的顶部敞口设置，内部形成有用于盛装液体的堆载空间，可以就地取土层周围的河水或海水作为堆载载荷，经济实用。而且，由于堆载仓的每侧侧壁均倾斜设置，有助于降水天气下和预压完成后堆载仓外表面排水。本实用新型可以根据实际需要快速、方便地逐渐增加或减少堆载载荷的层数，实现分级堆载和分级卸载，确保每级荷载下地基的稳定性。并且，在堆载过程中，可以实现地基的各部分均匀预压，堆载卸载过程中只涉及取水、排水、移仓，快速方便，环保经济，也不会污染路基。
49.以上所述仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。