一种地基加固成桩装置及地基加固方法与流程

1.本技术涉及地基加固施工技术的领域，尤其是涉及一种地基加固成桩装置及地基加固方法。


背景技术：

2.地基是指建筑物下面支撑基础的土体或岩体，地基有天然地基和人工地基(复合地基）两类。天然地基是不需要人加固的天然土层。人工地基需要人加固处理，常见有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等；成桩装置主要用于对地基进行人工加固处理，使地基不易沉降，从而提高建筑物的稳固性。
3.目前，成桩装置包括龙门支撑架、设置在龙门支撑架上的装置本体，其在使用时，首先需要在待施工位置采用钢筋、混凝土搭建承台，接着在承台上开设压桩孔，随后将龙门支撑架通过螺栓、锚杆等固定至承台上，接着将桩与装置本体连接，由压桩孔将桩压入地基内，对地基进行加固支撑；但是，承台在搭建成型完毕后，其上表面容易产生凹坑、凸起等缺陷，由于材质的原因难以保证光滑，将龙门支撑架固定后，龙门支撑架易发生偏斜，从而安装在龙门支撑架上的装置本体对桩施压后，难以保证桩沿竖直方向下压，影响桩后续的承载力，且桩与预先开设的压桩孔位置也容易发生偏斜，使施工人员需对压桩孔进行重新开设或扩张，影响施工的质量和效率。


技术实现要素：

4.为了便于将龙门支撑架和装置本体进行调平，便于控制桩沿竖直方向下压，且使桩的下压位置精确处于预先开设的压桩孔内，提高施工的质量和效率，本技术提供一种地基加固成桩装置及地基加固方法。
5.本技术提供的一种地基加固成桩装置及地基加固方法，采用如下的技术方案：第一方面，本技术提供一种地基加固成桩装置，包括用于设置在承台上方的支撑架、设置在支撑架上的装置本体、固设在支撑架下方的支撑板、四个间隔设置在支撑板下方的连接板、设置在连接板与支撑板之间用于将支撑架的四个端角处进行调平的调平机构、以及设置在连接板与承台之间用于沿横向和纵向调节连接板位置以及将连接板与承台进行连接的固定机构；所述承台上开设有压桩孔。
6.通过采用上述技术方案，对地基进行加固处理时，首先施工人员清理地基，接着在待施工位置采用钢筋、混凝土浇筑搭建承台，并在承台上切割压桩孔，随后通过固定机构将连接板与承台进行固定，接着分别通过四个调平机构将支撑架和支撑板进行调平，使支撑架的四个端角处保持水平，随后将桩与装置本体连接并启动装置本体，装置本体即可将桩通过压桩孔压入地基内，对地基进行加固处理；若桩与压桩孔发生偏斜后，施工人员可通过固定机构沿横向或纵向调节连接板的位置，从而间接调节装置本体和桩的位置，使桩对准预设的压桩孔，从而无需对压桩孔进行重新开设或扩张；通过成桩装置对地基进行加固过程中，施工人员通过调平机构和固定机构的相互配合使用，不仅便于将支撑架和装置本体
进行调平，使控制桩沿竖直方向下压，提高桩后续的承载力，而且使桩的下压位置可精确处于预先开设的压桩孔内，且无需施工人员对压桩孔进行重新开设或扩张，提高了施工的质量和效率。
7.可选的，所述调平机构包括垂直转动连接在连接板上的驱动螺杆、螺纹连接在驱动螺杆顶部的驱动套筒、固设在连接板上方的支撑座、转动连接在支撑座上的旋转轴、设置在旋转轴与驱动螺杆之间用于控制驱动螺杆转动的自锁驱动组件、设置在支撑板与连接板之间用于提高两者之间连接强度的支撑组件、以及设置在旋转轴与连接板之间用于将旋转轴固定的锁止组件；所述驱动套筒远离驱动螺杆的一端与支撑板铰接。
8.通过采用上述技术方案，若支撑架一侧发生偏斜，通过调平机构将支撑板和支撑架进行调平时，首先施工人员解除锁止组件的固定状态，接着通过同时转动偏斜一侧的两个旋转轴，旋转轴通过自锁驱动组件带动驱动螺杆转动，驱动螺杆即可带动驱动套筒上下升降，从而驱动套筒带动支撑板和支撑架上下升降，即可将支撑架偏斜一侧进行调平，随后施工人员通过锁止组件将旋转轴固定，使旋转轴被误碰后，不易发生相对转动，提高调平机构的安全性和稳定性，同时支撑组件对支撑板和连接板进行加固支撑，使驱动套筒与支撑板之间的连接处、驱动螺杆与连接板之间的连接处不易发生断裂，进一步提高调平机构的支撑稳定性。
9.可选的，所述自锁驱动组件包括套设在旋转轴外侧的蜗杆、套设在驱动螺杆外侧的蜗轮；所述蜗杆与旋转轴固定连接，所述蜗轮与驱动螺杆固定连接，且所述蜗杆与蜗轮相互啮合。
10.通过采用上述技术方案，通过自锁驱动组件带动旋转轴转动时，首先施工人员转动旋转轴，旋转轴即可带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，从而蜗轮即可带动与其固定连接的驱动螺杆转动；蜗轮、蜗杆具有自锁性，可使驱动螺杆长时间固定，使驱动螺杆与驱动套筒之间不易发生转动，提高调平机构的稳定性。
11.可选的，所述锁止组件包括固设在连接板上方的第一锁止座、铰接在第一锁止座上方的第二锁止座、转动连接在第一锁止座远离其铰接轴一侧的锁止套筒、螺纹连接在第二锁止座上的锁止螺杆；所述旋转轴一端位于第一锁止座和第二锁止座之间，所述锁止螺杆与锁止套筒螺纹连接。
12.通过采用上述技术方案，通过锁止组件将旋转轴进行固定时，首先施工人员转动锁止螺杆，锁止螺杆通过锁止套筒带动第二锁止座向靠近第一锁止座的一侧移动，使旋转轴压紧在第一锁止座和第二锁止座之间，从而使旋转轴在误碰等外力作用下不易发生转动，提高调平机构的容错率和稳定性。
13.可选的，所述第一锁止座和第二锁止座相互靠近的一侧均开设有与旋转轴外侧壁相适配的弧形槽。
14.通过采用上述技术方案，弧形槽用于增大第一锁止座和第二锁止座分别与旋转轴外侧壁的接触面积，提高接触面之间的摩擦力，使旋转轴被误碰后不易发生转动，进一步提高锁止组件的固定效果。
15.可选的，所述支撑组件包括滑移连接在连接板上的支撑块、螺纹连接在连接板上的顶紧螺杆、设置在支撑块与支撑板之间的支撑杆；
所述连接板上开设有滑移槽，所述支撑块位于滑移槽内滑移，所述顶紧螺杆一端与支撑块抵接，所述支，所述支撑杆的一端与支撑块铰接、另一端与支撑板铰接。
16.通过采用上述技术方案，通过支撑组件对支撑板和连接板进行加固支撑时，首先施工人员将顶紧螺杆拧松，接着支撑块会随支撑板的上下升降位于滑移槽内滑移，待调平完毕后，再将顶紧螺杆拧紧，使顶紧螺杆与支撑块紧密抵接，支撑杆即可支撑并连接在连接板和支撑板之间，从而使驱动螺杆与连接板的连接处以及驱动套筒与支撑板的连接处不易发生断裂，提高成桩装置的稳定性；同时当支撑板向上移动时，支撑杆会随支撑板的移动而发生相对转动，从而保证支撑杆不干涉支撑板升降的同时对支撑板和连接板进行加固支撑。
17.可选的，所述支撑组件的数量为多个，且多个所述支撑组件沿连接板的周向均布。
18.通过采用上述技术方案，多个支撑组件沿连接板的周向均布使多个支撑组件对支撑板和连接板的周向均匀支撑，从而使支撑板与连接板受力更加均匀，进而对成桩装置固定更加牢固。
19.可选的，所述固定机构包括设置在承台与连接板之间的调节板、多个设置在调节板与承台之间的锚杆、螺纹连接在锚杆顶部的螺母、以及多个设置在连接板与调节板之间的连接螺栓；所述调节板上开设有多个沿纵向设置的纵向腰型孔，多个锚杆与多个纵向腰型孔一一对应，所述锚杆贯穿对应的纵向腰型孔与承台连接，所述连接板上开设有多个沿横向设置的横向腰型孔，多个连接螺栓与多个横向腰型孔一一对应，所述连接螺栓贯穿对应的横向腰型孔与调节板螺纹连接。
20.通过采用上述技术方案，通过固定机构将连接板与承台进行连接时，首先施工人员将锚杆与承台连接，接着将调节板上的纵向腰型孔穿过锚杆并通过螺母拧紧固定，随后将连接板抵接至调节板上方，并通过连接螺栓将连接板与调节板进行固定，即可完成连接板与承台的连接；若桩与压桩孔发生横向偏斜后，首先施工人员可将连接螺栓拧松，接着横向移动连接板，使桩与压桩孔对齐，随后将连接螺栓拧紧即可，从而施工人员无需在调节板上重新钻孔，也无需在承台上重新开设或扩张压桩孔，减小对调节板和承台的破坏；若桩与压桩孔发生纵向偏斜后，首先施工人员可将螺母拧松，接着纵向移动调节板，使桩与压桩孔对齐，随后将螺母拧紧即可，从而施工人员也无需在承台上重新钻孔，也无需在承台上重新开设或扩张压桩孔，从而不仅减小对承台的破坏，而且降低连接板与承台的连接难度，提高了施工的质量和效率。
21.可选的，多个相邻所述调节板之间固设有连接杆。
22.通过采用上述技术方案，多个连接杆使多个调节板形成一个整体共同受力支撑，从而提高了调节板与承台的连接强度，使单个调节板不易受力作用后出现断裂，进而提高了成桩装置的稳定性。
23.第二方面，本技术还提供一种地基加固方法，适用于上述中的一种地基加固成桩装置，其施工步骤如下：s1、清理地基，标记划线；s2、在待施工位置搭建承台，并在承台上切割压桩孔；s3、将支撑架立起，并将桩与装置本体连接，通过固定机构沿横向或纵向调节连接
板的位置，使桩对准预设的压桩孔，并通过固定机构将连接板与承台进行固定；s4、分别通过四个调平机构将支撑架和支撑板进行调平，使支撑架的四个端角处保持水平；s5、启动装置本体，装置本体将桩通过压桩孔压入地基内。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过成桩装置对地基进行加固过程中，施工人员通过调平机构和固定机构的相互配合使用，不仅便于将支撑架和装置本体进行调平，使控制桩沿竖直方向下压，提高桩后续的承载力，而且使桩的下压位置可精确处于预先开设的压桩孔内，且无需施工人员对压桩孔进行重新开设或扩张，提高了施工的质量和效率；2.通过锁止组件将旋转轴固定后，即使旋转轴被误碰后，旋转轴不易发生相对转动，从而提高调平机构的容错率、安全性以及稳定性；3.支撑组件对支撑板和连接板进行加固支撑，使驱动套筒与支撑板之间的连接处、驱动螺杆与连接板之间的连接处不易发生断裂，进一步提高调平机构的支撑稳定性；4.若桩与压桩孔发生横向或纵向偏斜后，施工人员可通过固定机构使桩与压桩孔对齐，从而施工人员无需在承台或调节板上重新钻孔，也无需在承台上重新开设或扩张压桩孔，从而不仅减小对承台和调节板的破坏，而且降低连接板与承台的连接难度，提高了施工的质量和效率。
附图说明
25.图1是本技术成桩装置的结构示意图；图2是表示成桩装置的局部结构示意图；图3是表示调平机构的局部结构示意图；图4是表示图3中a部分的局部放大结构示意图；图5是表示固定机构的爆炸结构示意图。
26.附图标记说明：1、承台；11、压桩孔；2、支撑架；3、装置本体；4、支撑板；5、连接板；51、滑移槽；52、横向腰型孔；6、调平机构；61、驱动螺杆；62、驱动套筒；63、支撑座；64、旋转轴；65、手轮；66、自锁驱动组件；661、蜗杆；662、蜗轮；67、支撑组件；671、支撑块；672、顶紧螺杆；673、支撑杆；68、锁止组件；681、第一锁止座；682、第二锁止座；683、锁止套筒；684、锁止螺杆；685、旋钮；7、固定机构；71、调节板；711、纵向腰型孔；72、锚杆；73、螺母；74、连接螺栓；75、连接杆。
具体实施方式
27.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
28.本技术实施例公开一种地基加固成桩装置。参照图1和图2，成桩装置包括用于设置在承台1上方的支撑架2，承台1上开设有压桩孔11，支撑架2呈龙门形，支撑架2上还设置有装置本体3。支撑架2下方固设有支撑板4，支撑板4下方间隔设置有四个连接板5，连接板5与支撑板4平行，且四个支撑板4位于支撑架2的四个端角处。连接板5与支撑板4之间还设置有调平机构6，调平机构6用于将支撑架2的四个端角处进行调平。连接板5与承台1之间设置有固定机构7，固定机构7用于沿横向和纵向调节连接板5位置以及将连接板5与承台1进行
连接。
29.对地基进行加固处理时，首先施工人员清理地基，接着在待施工位置采用钢筋、混凝土浇筑搭建承台1，并在承台1上开设压桩孔11，随后通过固定机构7将连接板5与承台1进行固定，并分别通过四个调平机构6将支撑架2和支撑板4进行调平，使支撑架2的四个端角处保持水平，随后将桩与装置本体3连接并启动装置本体3，装置本体3即可将桩通过压桩孔11压入地基内，对地基进行加固处理；若桩与压桩孔11发生偏斜后，施工人员可通过固定机构7沿横向或纵向调节连接板5的位置，从而间接调节装置本体3和桩的位置，使桩对准预设的压桩孔11，从而无需对压桩孔11进行重新开设或扩张，即可将桩精确的下压至预先开设的压桩孔11内。
30.参照图3和图4，调平机构6包括垂直转动连接在连接板5上的驱动螺杆61，驱动螺杆61顶部设置有驱动套筒62，驱动套筒62一端与驱动螺杆61螺纹连接、另一端与支撑板4铰接。连接板5上方固设有支撑座63，支撑座63上转动连接有旋转轴64，旋转轴64一端固设有手轮65，手轮65用于方便施工人员转动旋转轴64；旋转轴64与驱动螺杆61之间设置有自锁驱动组件66，自锁驱动组件66用于控制驱动螺杆61转动。支撑板4与连接板5之间设置有多个支撑组件67，支撑组件67用于提高支撑板4与连接板5之间的连接强度，且多个支撑组件67沿连接板5的周向均布，用于使多个支撑组件67对支撑板4和连接板5的周向均匀支撑。旋转轴64与连接板5之间还设置有锁止组件68，锁止组件68用于将旋转轴64固定，使旋转轴64被误碰后，不易发生相对转动。
31.参照图3和图4，自锁驱动组件66包括套设在旋转轴64外侧的蜗杆661，蜗杆661与旋转轴64固定连接；驱动螺杆61外侧套设有蜗轮662，蜗轮662与驱动螺杆61固定连接，且蜗杆661与蜗轮662相互啮合。
32.参照图3和图4，锁止组件68包括固设在连接板5上方的第一锁止座681，第一锁止座681上方铰接有第二锁止座682，旋转轴64一端位于第一锁止座681和第二锁止座682之间。第一锁止座681远离其铰接轴的一侧转动连接有锁止套筒683，第二锁止座682上螺纹连接有锁止螺杆684，且锁止螺杆684一端与锁止套筒683螺纹连接。锁止螺杆684远离锁止套筒683的一端固设有旋钮685，旋钮685用于方便施工人员转动锁止螺杆684。第一锁止座681和第二锁止座682相互靠近的一侧均开设有与旋转轴64外侧壁相适配的弧形槽，弧形槽用于增大第一锁止座681和第二锁止座682分别与旋转轴64外侧壁的接触面积，提高接触面之间的摩擦力，使旋转轴64被误碰后不易发生转动，进一步提高锁止组件68的固定效果。
33.参照图3和图4，支撑组件67包括滑移连接在连接板5上的支撑块671，支撑块671呈燕尾形或t型均可，连接板5上开设有与支撑块671相适配的滑移槽51，支撑块671位于滑移槽51内滑移且不能脱离滑移槽51。连接板5上螺纹连接有顶紧螺杆672，顶紧螺杆672一端与支撑块671抵接；支撑块671与支撑板4之间还设置有支撑杆673，支撑杆673的一端与支撑块671铰接、另一端与支撑板4铰接。
34.若支撑架2一侧发生偏斜，通过调平机构6将支撑板4和支撑架2进行调平时，首先施工人员转动顶紧螺杆672，将顶紧螺杆672拧松，接着同时转动偏斜一侧的两个手轮65，手轮65带动旋转轴64转动，旋转轴64带动蜗杆661转动，蜗杆661带动蜗轮662转动，从而蜗轮662即可带动与其固定连接的驱动螺杆61转动，驱动螺杆61带动驱动套筒62上下升降，从而驱动套筒62带动支撑板4和支撑架2上下升降，即可将支撑架2偏斜一侧进行调平，同时支撑
板4和支撑架2上下升降的过程中，支撑块671会随支撑板4的上下升降位于滑移槽51内滑移，待调平完毕后，再将顶紧螺杆672拧紧，使顶紧螺杆672与支撑块671紧密抵接，支撑杆673即可支撑并连接在连接板5和支撑板4之间，从而使驱动螺杆61与连接板5的连接处以及驱动套筒62与支撑板4的连接处不易发生断裂；随后施工人员转动锁止螺杆684，锁止螺杆684通过锁止套筒683带动第二锁止座682向靠近第一锁止座681的一侧移动，使旋转轴64压紧在第一锁止座681和第二锁止座682之间，从而使旋转轴64在误碰等外力作用下不易发生转动，提高调平机构6的容错率和稳定性。
35.参照图3和图5，固定机构7包括设置在承台1与连接板5之间的调节板71，调节板71的上下两侧与承台1和连接板5均抵接。调节板71与承台1之间设置有多个锚杆72，锚杆72顶部螺纹连接有螺母73，调节板71上开设有多个沿纵向设置的纵向腰型孔711，多个锚杆72与多个纵向腰型孔711一一对应，锚杆72贯穿对应的纵向腰型孔711与承台1连接。连接板5与调节板71之间设置有多个连接螺栓74，连接板5上开设有多个沿横向设置的横向腰型孔52，多个连接螺栓74与多个横向腰型孔52一一对应，连接螺栓74贯穿对应的横向腰型孔52与调节板71螺纹连接。多个相邻调节板71之间还固设有连接杆75，多个连接杆75使多个调节板71形成一个整体共同受力支撑，提高了调节板71与承台1的连接强度，使单个调节板71不易受力作用后出现断裂。
36.通过固定机构7将连接板5与承台1进行连接时，首先施工人员将锚杆72与承台1连接，接着将调节板71上的纵向腰型孔711穿过锚杆72并通过螺母73拧紧固定，随后将连接板5抵接至调节板71上方，并使连接螺栓74穿过横向腰型孔52将连接板5与调节板71进行连接，即可完成连接板5与承台1的连接；若桩与压桩孔11发生横向偏斜后，首先施工人员可将连接螺栓74拧松，接着横向移动连接板5，使桩与压桩孔11对齐，随后将连接螺栓74拧紧即可；若桩与压桩孔11发生纵向偏斜后，首先施工人员可将螺母73拧松，接着纵向移动调节板71，使桩与压桩孔11对齐，随后将螺母73拧紧即可，无论桩与压桩孔11横向偏斜或者纵向偏斜，施工人员均无需在承台1或调节板71上重新钻孔，也无需在承台1上重新开设或扩张压桩孔11，从而不仅减小对承台1和调节板71的破坏，而且降低连接板5与承台1的连接难度，提高了施工的质量和效率。
37.本技术还提供一种地基加固方法，适用于上述中的一种地基加固成桩装置，其施工步骤如下：s1、清理地基，标记划线。
38.s2、通过钢筋、混凝土在待施工位置搭建承台1，并在承台1上切割压桩孔11。
39.s3、将支撑架2立起，并将桩与装置本体3连接，通过固定机构7沿横向或纵向调节连接板5的位置，使桩对准预设的压桩孔11，并通过固定机构7将连接板5与承台1进行固定。
40.s4、分别通过四个调平机构6将支撑架2和支撑板4进行调平，使支撑架2的四个端角处保持水平。
41.s5、启动装置本体3，装置本体3将桩通过压桩孔11压入地基内。
42.s6、对压桩孔11进行封孔，使桩与承台1形成一个整体，并对桩的强度进行质量检测。
43.本技术实施例一种地基加固成桩装置及地基加固方法的实施原理为：对地基进行加固处理时，首先施工人员清理地基，接着搭建承台1，并在承台1上切割压桩孔11，随后通
过固定机构7将连接板5与承台1进行固定，并通过调平机构6将支撑架2和支撑板4进行调平，随后将桩与装置本体3连接并启动装置本体3，装置本体3即可将桩通过压桩孔11压入地基内；若桩与压桩孔11发生偏斜后，施工人员可通过固定机构7沿横向或纵向调节连接板5的位置，从而间接调节装置本体3和桩的位置，使桩对准预设的压桩孔11，从而无需对压桩孔11进行重新开设或扩张；通过成桩装置对地基进行加固过程中，施工人员通过调平机构6和固定机构7的相互配合使用，不仅便于将支撑架2和装置本体3进行调平，使控制桩沿竖直方向下压，提高桩后续的承载力，而且使桩的下压位置可精确处于预先开设的压桩孔11内，且无需施工人员对压桩孔11进行重新开设或扩张，提高了施工的质量和效率。
44.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。