一种应用于高含水率地基预消解挤密桩基的加固装置

1.本实用新型涉及地基处理领域，尤其涉及一种应用于高含水率地基预消解挤密桩基的加固装置。


背景技术：

2.挤密法用来加固地下水位以上地基是一种有效的方法，近年来，挤密法得到了广泛的应用，挤密桩是将带有管塞、活门或锥头的钢管压入或打入土中成孔并使土层挤密，然后往孔内投入灰土、砂石等填料形成的桩。
3.黄土和黄土状土是一种天然状态下结构比较疏松的土质，常处于欠压密状态，弹性变形极小，主要为压密变形，而压密变形又表现为压缩变形和湿陷变形，而湿陷变形在浸水后发展很快，量也很大，对建筑物有较大的危害性，是位于黄土和黄土状地基上建筑物的一个重要问题。
4.当地基土的含水率在地基处理深度范围均超过20％时，在挤密桩沉管时就会出现缩孔现象，无法进一步施工，现有技术中在沉管时想要改良其缩孔现象，需要为管孔提供支撑，不但施工困难，造价高昂而且会丧失挤密桩的部分性能。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是解决现有技术存在的以下问题：现有技术中在沉管时想要改良其缩孔现象，需要为管孔提供支撑，不但施工困难，造价高昂而且会丧失挤密桩的部分性能。
6.为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种应用于高含水率地基预消解挤密桩基的加固装置，包括注入管，所述注入管内部具有输送管，输送管和注入管的底部共同连接锥钻头，锥钻头的表面开设有连通输送管的喷口，输送管的内部设置有贯穿其外部的扩散组件，将输送管和锥钻头密封连接，输送管的内腔与喷口连接成密闭的通道，注入管与打桩机连接，输送管连接泵机，由桩机将注入管打入地基，送入预定深度后，然后控制扩散组件在预定位置打出扩散孔，根据地基含水率可选择扩散次数和深度，之后开启高压泵机工作，向输送管内部高压输送石灰浆，石灰浆通过喷口喷入地基底部，在底部挤密的作用下使注入管向上挤出，同时桩机向上辅助加力缓慢上提，到达下一次扩散深度后泵机暂停工作，根据预定计划再次控制扩散组件增加扩散孔，以此为周期直至挤密桩到达预定深度，取出注入管，并快速在洞口填入夯实土。
7.优选的，所述输送管与注入管同心设置，所述喷口具有多个，喷口围绕锥钻头的轴向等角度分布，用于向冲压的桩基坑底部均匀注入石灰浆。
8.优选的，所述注入管、输送管与锥钻头螺纹连接，便于注入管、输送管与锥钻头之间拆卸维护。
9.优选的，所述扩散组件包括内部具有螺纹腔的扩散臂，扩散臂滑动贯穿注入管，注入管内壁固定固定有支臂，支臂与扩散臂直线对齐，支臂的端部安装有电机，电机的轴端固
定有螺杆，螺杆螺纹连接扩散臂的螺纹腔，通过电机驱动螺杆转动，通过螺纹传动使扩散臂沿着支臂的方向伸出，在桩基坑的水平方向开出扩散孔，增加对桩基坑的挤密效果，也扩大石灰浆的注入面积，使桩体周围地基成为一个较为稳定有效消除湿陷性的土体，为后续的挤密桩沉孔施工提供便利。
10.优选的，所述支臂、螺杆、扩散臂呈直线水平设置，用于对桩基坑水平位置开设扩散孔。
11.优选的，所述扩散臂的外端为锥形状，方便扩散孔的开设。
12.优选的，所述扩散组件具有两组，两组所述扩散组件沿着注入管的轴线呈中心对称分布，两个扩散组件开设扩散孔时的反作用力对消，避免注入管受侧向力发生偏移，造成桩基坑不规整，也增加了扩撒孔的开设频率。
13.与相关技术相比较，本实用新型提供的应用于高含水率地基预消解挤密桩基的加固装置具有如下有益效果：
14.本实用新型采用注入管在开出桩基坑的同时通过输送管和喷口构成的通道向底部压入石灰浆，实现一次成型加工，区别于以往的先打孔后填浆作业方式施工过程一次成型无需额外开孔打支撑，因为没有支撑体对于桩体而言，成桩后没有内应力不会损失挤密桩的性能，施工效率高，并且在扩散臂的伸缩作业后能显著提升石灰桩的空间分布范围，辅以高压注浆，最佳化石灰浆的消解作用。
附图说明
15.图1为本实用新型的整体结构示意图之一；
16.图2为本实用新型的整体结构示意图之二；
17.图3为本实用新型的扩散组件结构示意图；
18.图4为本实用新型的输送管与喷口贯通结构示意图。
19.图中标号：1、注入管；2、输送管；3、扩散臂；4、锥钻头；5、喷口；6、支臂；7、电机；8、螺杆。
具体实施方式
20.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，对本实用新型进行进一步详细说明。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。
21.以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。
22.实施例一
23.如图1、2、4所示，一种应用于高含水率地基预消解挤密桩基的加固装置，由以下部件装配而成：
[0024][0025]
装配说明：将注入管1的底端螺纹连接在锥钻头4的边缘，输送管2同心穿入注入管1内部，并与锥钻头4中部的延伸板螺纹连接，喷口5与输送管2的内腔密封贯通，在注入管1的表面水平安装两个扩散组件，扩散组件围绕注入管1的中线中心对称。
[0026]
工作原理：输送管2的内腔与喷口5连接成密闭的通道，注入管1与打桩机连接，输送管2连接泵机，由桩机将注入管1打入地基，送入预定深度后，通过扩散组件向侧边开出扩散孔，根据地基含水率可选择扩散次数和深度，之后开启高压泵机工作，向输送管2内部高压输送石灰浆，石灰浆通过喷口5喷入地基底部，在底部挤密的作用下使注入管1向上挤出，同时桩机向上辅助加力缓慢上提，到达下一次扩散深度后泵机暂停工作，根据预定计划再次控制扩散组件增加扩散孔，以此为周期直至挤密桩到达预定深度，取出注入管1，并快速在洞口填入夯实土。
[0027]
实施例二
[0028]
如图1-4所示，一种应用于高含水率地基预消解挤密桩基的加固装置，由以下部件装配而成：
[0029][0030][0031]
装配说明：将注入管1的底端螺纹连接在锥钻头4的边缘，输送管2同心穿入注入管1内部，并与锥钻头4中部的延伸板螺纹连接，喷口5与输送管2的内腔密封贯通，在注入管1的表面水平安装两个扩散组件，扩散组件围绕注入管1的中线中心对称，扩散组件包括扩散臂3，扩散臂3滑动穿出注入管1的侧壁，支臂6与注入管1内壁固定，支臂6与扩散臂3直线对齐，将电机7安装在支臂6的端部，将螺杆8固定在电机7的轴端，螺杆8与扩散臂3的内腔螺纹连接。
[0032]
工作原理：输送管2的内腔与喷口5连接成密闭的通道，注入管1与打桩机连接，输送管2连接泵机，由桩机将注入管1打入地基，送入预定深度后，通过电机7驱动螺杆8转动，通过螺纹传动使扩散臂3沿着支臂6的方向伸出，在桩基坑的水平方向开出扩散孔，根据地基含水率可选择扩散次数和深度，之后开启高压泵机工作，向输送管2内部高压输送石灰浆，石灰浆通过喷口5喷入地基底部，在底部挤密的作用下使注入管1向上挤出，同时桩机向上辅助加力缓慢上提，到达下一次扩散深度后泵机暂停工作，根据预定计划再次控制扩散组件增加扩散孔，以此为周期直至挤密桩到达预定深度，取出注入管1，并快速在洞口填入夯实土。