一种软土地基加固装置及加固方法

本技术涉及地基加固，尤其涉及一种软土地基加固装置及加固方法。

背景技术：

1、软土地基具有孔隙比大、含水率高、沉降大的特点，若要在软土地基上建造建筑工程、道路工程、水利工程时，必须要先对软土地基进行有效加固，否则会发生较大的沉降，会影响建筑物等工程的正常使用。

2、现有技术中有一种软土地基加固方法，采用竹材制成的竹网和竹柱对软土地基进行加固，竹网和竹柱充当加筋垫层，能够在一定程度上提高淤泥和软土地基的承载能力。但这种由竹材编制的加固构件，受限于竹材本身承载能力，以及固定在竹网上的多个竹柱位于横向、纵向的直线上，各竹柱之间虽通过竹网连接，但各个竹柱之间对于软土地基的固定是相对独立的，连接不稳固，这就使得在建筑物等荷载作用下竹材编制的加固构件容易发生变形，而且软土地基中的深部存在积水情况，这种加固方法无法排出深部积水情况，而且竹材长时间泡水容易腐烂，软土地基的加固安全性得不到保障。

3、现有技术中还有一种加固促渗结构，用于公路工程施工中的软土地基，该加固促渗结构包括加固石板，加固石板下表面设有2个加固机构，加固机构由固定螺栓、卡接盘、加固桩体和凸块组成，加固石板表面开设有促渗孔，在使用时进行促渗。然而，这种加固桩体与常规加固地基用的桩体本质上一样，都为实心结构，并且两个加固桩体的长度相同，这种加固桩体对于软土地基的加固深度是相同的，在横向上对软土地基的固定范围也是有限的，进而对软土地基的加固效果并不理想；而且，通过在加固石板表面设置促渗孔，在降雨或其他因素导致的地表积水时，能够通过促渗孔向下方的软土地基内部渗水，但不能排出软土地基内部积水，导致土层进一步松动，甚至导致塌陷，这会影响软土地基的加固效果。

4、综上分析，现有软土地基加固方法对软土地基的加固范围有限，不能排出软土地基内部的积水，加固效果不理想，不能满足软土地基的加固需求。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种软土地基加固装置及加固方法，用以解决现有技术中存在的上述问题中的一者或多者。

2、本发明的目的是这样实现的：

3、一方面，提供一种软土地基加固装置，包括：

4、加固板，加固板被配置为放置在待加固的软土地基表面上；

5、集水筒，集水筒设于加固板的底面中心，集水筒具有集水空间，被配置为容纳地下软土地基的渗水；

6、三组加固组件一，加固组件一垂直设于加固板的底面，且三组加固组件一的轴线与加固板所在平面的交点连接成第一正三角形，集水筒的轴线通过第一正三角形的中心；

7、三组加固组件二，加固组件二垂直设于加固板的底面，且三组加固组件二的轴线与加固板所在平面的交点连接成第二正三角形，第二正三角形与第一正三角形平行，且第二正三角形的面积大于第一正三角形的面积；

8、其中，加固组件一具有渗透孔，渗透孔通过集水通道与集水筒连通；加固组件二具有注浆管道和注浆口，能够向软土地基内注浆。

9、进一步地，加固板为三角形板，三角形板的三条边分别与第二正三角形、第一正三角形的三条边平行；加固板上设有通孔一、通孔二和通孔三；集水筒的上端可拆卸安装于通孔一；加固组件一的上端可拆卸安装于通孔二；加固组件二的上端可拆卸安装于通孔三。

10、进一步地，加固组件一包括加固管，加固管的内部设置加固渗透室，加固渗透室通过导水管连通集水筒，渗透孔设于加固管的侧壁上并与加固渗透室连通，渗透孔设有加固渗透件，加固渗透件具有进水通道，软土地基的水通过进水通道进入加固渗透室，并且加固渗透件能够径向向外伸出加固管。

11、进一步地，加固渗透室内设置有丝杠，丝杠的上端延伸至加固管的管口并连接把手，丝杠的下端连接有升降筒，通过丝杠驱动升降筒上下移动，以控制加固渗透件伸出或缩回至加固渗透室。

12、进一步地，加固管的底部还设置伸缩加固件，伸缩加固件包括锥形筒，锥形筒同轴设于加固管的底部，加固管的管底面设置通孔，锥形筒的内部设置有下端敞口的收纳室；收纳室内设置有升降架，升降架的上端设置有伸缩杆，升降架的下端设置有加固杆；伸缩杆的上端由加固管管底面上的通孔伸入加固渗透室，当升降筒下降至指定位置后，能够与伸缩杆的上端抵接，并驱动加固杆伸出收纳室，向深部的软土地基插入。

13、进一步地，升降筒的下端同轴设置上大下小的锥形底座，升降筒的上端同轴设置升降座；升降座可移动的设于加固渗透室内，并与加固渗透室的内壁滑动接触，升降座上设置有漏水孔。

14、进一步地，加固渗透件包括安装板，安装板通过弹簧可移动的设于加固管的内壁上，安装板的第一面上设有加固渗透架，加固渗透架活动安装于渗透孔，并能够沿渗透孔的轴线水平移动，伸出或缩回至加固渗透室；加固渗透架上设有进水通道，进水通道连通加固渗透室与加固管外的软土地基。

15、进一步地，丝杠通过驱动升降筒在加固管内上下移动，能够使加固渗透架在渗透孔内水平移动。

16、进一步地，进水通道为网格状，网格状的进水通道具有多个进水孔和多个出水孔，进水孔用于软土地基内水流入进水通道，并从出水孔进入加固渗透室。

17、进一步地，安装板的第二面为弧面，能够与升降筒的筒体弧面吻合，且升降筒的筒体弧面上还设有与出水孔位置相对的进水槽。

18、进一步地，加固渗透室的上端通过导水管连通集水空间的底部，集水空间的下部由下向上设置有过滤砂石层和活性炭吸附层，集水空间的上部设置有液位感应器，液位感应器与后台控制室信号连接。

19、另一方面，还提供一种软土地基加固方法，使用上述的软土地基加固装置对软土地基进行加固，加固方法包括如下步骤：

20、步骤一：组装软土地基加固装置，并在待加固的软土地基区域开挖坑槽；

21、步骤二：将软土地基加固装置的集水筒对准坑槽，下压加固板使三组加固组件一、三组加固组件二向下插入软土地基内，直至加固板的下表面与软土地基表面贴合，此时，集水筒安装在坑槽内；

22、步骤三：利用注浆装置通过加固组件二向软土地基内注浆，浆液渗入地下软土，经预定时间后凝固，形成外层固定结构；

23、步骤四：驱动丝杠转动，使升降筒下降，升降筒在下降过程中使多组加固渗透架依次伸出升降筒外并横向插入软土地基内；继续驱动丝杠转动，当升降筒的下端锥形底座抵接伸缩杆的上端后，向下推动伸缩杆，进而使加固杆伸出收纳室，向深部的软土地基插入，此状态的三组加固组件一形成内层固定结构；

24、步骤五：液位传感器实时监测集水筒的水量，当达到阈值时向后台控制室发送排水信号，工作人员前来施工场地将集水筒中的水排出。

25、与现有技术相比，本发明至少具有至少可实现如下有益效果之一：

26、a)本发明提供的软土地基加固装置，通过在加固板上设置集水筒以及围绕集水筒设置的三组加固组件一和三组加固组件二，三组加固组件一和三组加固组件二均构成三角结构，软土地基内部积水能够通过加固组件一的渗透孔进入集水筒，利用加固组件二向软土地基内部注浆，形成外层三角固定结构，三组加固组件一形成内层三角固定结构，这样加固组件一、加固组件二和加固板配合，构成双重三角稳定结构，对软土地基的加固范围大，而且能够排出软土地基内部的积水，从而提升了软土地基的加固效果。

27、b)本发明提供的软土地基加固装置，加固组件一的加固管内设有加固渗透件和伸缩加固件，加固渗透件能够相对于加固管的径向横向伸出，增加加固组件一的横向固定效果，并能够将深部软土地基的积水导入至加固渗透室内，避免渗水造成软土地基的稳定性降低；伸缩加固件能够在加固组件一插入软土一定深度后，伸缩加固件还能够继续向深部的软土地基插入，对更深部位的软土地基进行加固。

28、c)本发明提供的软土地基加固方法，采用软土地基加固装置能够对软土地基形成双重三角稳定结构，增大了对软土地基的加固范围，而且能够排出软土地基内部的积水，从而提升了软土地基的加固效果。