一种高效处理流态泥浆的软土地基加固装置及其施工方法

本发明涉及地基处理，特别是涉及一种高效处理流态泥浆的软土地基加固装置及其施工方法。

背景技术：

1、近年来，滨海临江地区软土地基施工过程中会产生大量废弃流态泥浆，因此，实现废弃流态泥浆的绿色化处理和高效的资源化利用，并能够用其高效的处理软土地基，是亟待解决的问题。

2、目前处理软土地基的主要技术有桩基法、排水固接法、换土法等，但这些方法工期较长且不够经济，不能快速高效的解决流态泥浆的资源化利用问题。

3、现有专利中公开一种申请号为cn201821885575.6的一种自动开闭活瓣桩尖，包括桩尖管身、左侧叶瓣、右侧叶瓣以及两块刃脚；两块所述刃脚分别连接在所述桩尖管身的外表面相对两侧,且两块所述刃脚的下端均超出所述桩尖管身的下端,两块所述刃脚的超出所述桩尖管身的下端的部分之间连接有支撑轴,所述左侧叶瓣和所述右侧叶瓣分别铰接在所述支撑轴上；所述桩尖管身下端朝下时,所述左侧叶瓣和所述右侧叶瓣可在自重作用下自由下落转动至打开所述桩尖管身的下端管口,所述左侧叶瓣和所述右侧叶瓣也可在地表土反作用力下自动转动至形成一块板而关闭所述桩尖管身的下端管口。但此专利构造复杂，不方便制备，施工时操作要求高，不够快捷高效。

4、因此，亟需一种新型的高效处理流态泥浆的软土地基加固装置及其施工方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高效处理流态泥浆的软土地基加固装置及其施工方法，以解决现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种高效处理流态泥浆的软土地基加固装置，包括套管，所述套管的顶部设有套管盖，所述套管内设有连接机构，所述套管的底部固接有锥形头，所述锥形头包括若干与所述套管铰接的活瓣，任意两个相邻所述活瓣之间滑动连接。

3、优选的，所述活瓣与所述套管外壁之间通过连接座铰接。

4、优选的，所述活瓣的一侧设有凹槽，所述活瓣远离所述凹槽的一侧设有凸起，相邻的所述凹槽与所述凸起相适配。

5、优选的，所述套管盖与所述套管可拆卸连接，所述套管盖的直径大于所述套管的直径。

6、优选的，所述连接机构包括设置在所述套管内的圆环，所述圆环设置在所述套管内的顶部，所述圆环外部周向的等间隔固接有若干连接钢筋，所述连接钢筋远离圆环的一侧与所述套管的内壁固接，所述圆环通过铁丝连接支撑件。

7、优选的，所述支撑件包括等间隔连接在所述圆环的若干加筋材料。

8、优选的，所述加筋材料底部网兜内装填有少量施工现场体积较大的土石、废料。

9、一种高效处理流态泥浆的软土地基加固装置的施工方法，包括以下步骤：

10、a、制作处理装置，施工前在工厂中将处理装置进行组装；

11、b、处理装置施工，将处理装置通过外部设备打入土中并注入泥浆；切断所述圆环与加筋材料的连接。

12、c、拔出处理装置，待泥浆初凝成型后将处理装置拔出。

13、优选的，步骤c中拔出处理装置的方法为振动拔桩法。

14、本发明公开了以下技术效果：活瓣依次相互滑动连接，形成螺旋活瓣式锥形头，套管盖紧密包裹套管，将套管预先插入软土中，避免直接插入预制构件带来的挤土效应；通过向套管中灌入流态泥浆预制构件，实现高效和绿色处理软土地基的方法，同时套管又可以重复利用，具有实用性和经济性的双重优势，套管内的连接机构能够增加装置的强度，在套管插入软土中时，活瓣之间相互挤压，即保证了锥形头的密封性，又保证了锥形头的强度，在拔出套管时，锥形头外侧力减小，内侧力增大，使得螺旋活瓣可以快速张开，进而提高了拔出的效率。

15、将锥形头设置为螺旋活瓣式，制备简易，预先插入土中可避免挤土效应，密封性好，拔出时可快速张开，便于施工；采用装配式装置，装置内现浇泥浆形成固化体，装置与固化体的组合能够大比例消纳泥浆、大比例代替砂石等高性能建材，经济且高效的处理软土地基，本装置的施工方法简单，装置只需在工厂预先制制，施工现场只需将装置打入土中灌注流态泥浆即可，无需钻孔。

技术特征：

1.一种高效处理流态泥浆的软土地基加固装置，其特征在于：包括套管(5)，所述套管(5)的顶部设有套管盖(1)，所述套管(5)内设有连接机构，所述套管(5)的底部固接有锥形头(6)，所述锥形头(6)包括若干与所述套管(5)铰接的活瓣，任意两个相邻所述活瓣之间滑动连接。

2.根据权利要求1所述的高效处理流态泥浆的软土地基加固装置，其特征在于：所述活瓣与所述套管(5)外壁之间通过连接座(7)铰接。

3.根据权利要求1所述的高效处理流态泥浆的软土地基加固装置，其特征在于：所述活瓣的一侧设有凹槽(8)，所述活瓣远离所述凹槽(8)的一侧设有凸起(9)，相邻的所述凹槽(8)与所述凸起(9)相适配。

4.根据权利要求1所述的高效处理流态泥浆的软土地基加固装置，其特征在于：所述套管盖(1)与所述套管(5)可拆卸连接，所述套管盖(1)的直径大于所述套管(5)的直径。

5.根据权利要求4所述的高效处理流态泥浆的软土地基加固装置，其特征在于：所述连接机构包括设置在所述套管(5)内的圆环(2)，所述圆环(2)设置在所述套管(5)内的顶部，所述圆环(2)外部周向的等间隔固接有若干连接钢筋(3)，所述连接钢筋(3)远离圆环(2)的一侧与所述套管(5)的内壁固接，所述圆环(2)通过铁丝连接支撑件。

6.根据权利要求5所述的高效处理流态泥浆的软土地基加固装置，其特征在于：所述支撑件包括等间隔用铁丝连接在所述圆环(2)的若干加筋材料(4)，所述加筋材料(4)底部为网兜形式，所述网兜内可预先填入少量体积较大的废料(10)，通过废料(10)的自重保证所述加筋材料(4)具有一定的垂直度且不会发生较大摆动。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的高效处理流态泥浆的软土地基加固装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开一种高效处理流态泥浆的软土地基加固装置及其施工方法，包括套管，套管的顶部设有套管盖，套管内设有连接机构，套管的底部固接有锥形头，锥形头包括若干与套管铰接的活瓣，任意两个相邻活瓣之间滑动连接。本发明的锥形头制备简易，预先插入土中避免挤土效应造成固化体倾斜，且密封性好，拔出时可快速张开，便于施工，同时可重复利用；采用装配式装置，装置内浇入经过处理的泥浆成型后形成固化体，从而能够消纳流态泥浆，同时能显著提高地基承载力，可代替砂石等高性能建材。本发明装置在施工时可提前批量打入土中，施工时只需将改良后的泥浆注入装置中，节省施工及材料成本，装置具有经济高效、绿色环保的特点。

技术研发人员：徐令宇,袁振华,刘加才,王磊
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15