专利名称：提高地基强度专用设备及其处理方法
技术领域：
本发明涉及一种提高地基强度，特别是可将基础桩周土密实度改变提高的专用设备及其处理方法。
现有地基处理方法，由于其设备结构和工作原理存在有不同的缺陷，而导致施工工序繁杂和对地基加固的效果差，并且受地层不同程度的复杂限制，适用土质范围小和实用性低。如现有设备因其油缸竖向制动而挤密器却横向运动，造成油缸的作用力被分解而不能够充分发挥利用，以及因其一部油缸推动两部挤密器同时作业，造成在较硬地层因动力不足而达不到一次挤密较大面积土层的目的，如现有设备因其挤密器的结构和形状以及工作原理不当，造成在软弱地层受坍塌的限制而达不到目的；在需要挤密同一高度的桩周整部分土层时，由于第一次挤密土层成型孔的存在或先挤密土层成型若干个隔离成型孔的存在，造成挤密器再进一步作业完成挤密同一高度桩周整部分土层时出现偏斜现象和产生大量碎土现象而影响挤密效果；如具有填料功能的现有设备，每次填料必须得将扩孔压头升至地面填料口以上位置才能进行填料，工序繁杂，速度较慢；如现有设备因其内部件繁多的原因，造成填料通道过于狭小而达不到填料作业的目的。
本发明的目的在于提供一种静压作用力最大，适用土质范围广，实用性强，在挤密桩周同一高度整部分土层时，挤密器不会出现偏斜现象且挤密效果理想和工效快的专用设备和处理方法。
提高地基强度专用设备及其处理方法是这样实现的，该设备和方法包括底盘以及其连接有的牵引机构；底盘上设有轴向底座，该座上固定连接一多级油缸，多级油缸活塞杆固定连接一挤密器。
上述专用设备的一个特点是，多级油缸为一单向伸缩水平制动油缸。
上述专用设备的一个特点是，挤密器为一该锥尖宽度等于其后部宽度的锥形体。
上述专用设备的一个特点是，底盘与一凹形槽组合为一侧留有预留口的贮料盒。
上述专用设备的一个特点是，连接底盘的牵引机构为硬体牵引栓。
上述专用设备的一个特点是，该设备外套有与其可分离的外护沉管，其管壁上开有预定的预留孔。
上述处理方法的一个特点是，预先将地基加固料充入贮料盒，然后实施挤密作业。
上述处理方法的一个特点是，预先挤密桩周土成型孔穴，然后填入地基加固料且压实。
本发明的优点是1、本设备采用单向伸缩多级油缸，在外管直径相同情况下，其与采用双向油缸的设备相比(中国公开的CN1080696号)，本设备油缸的缸径大，动力大，行程大；再者本设备挤密器在挤密土层时的运动方向始终与油缸的作用力方向保持一致，其与油缸竖向制动而挤密器却横向运动的设备相比，本设备油缸的作用力可充分被发挥利用，加上挤密器为锥体，对土层具有较大的穿透力，所以本设备在较硬地层也可改变提高其密实度，且一次挤密土层面积最大。
2、本设备锥体挤密器前后宽度相同，随着其挤密土层的不断深入，由于锥体的作用土层即上下分离，如此挤密器的上下两侧受到了反作用力而左右两侧则没有反作用力，进而在其作业的过程中不致于出现偏斜现象和不致于产生大量碎土而影响挤密效果；由此所成型孔穴的上部和下部土层同时被密实，即提高了桩的承载力也提高了桩的抗拔力。由于成型孔的上部和下部均被密实，所以也避免了出现坍孔现象，因此本设备在软弱基础也可达到改良提高其密实度的目的。
3、本设备设有贮料盒，需要时可进行填料作业。由于本设备采用了油缸横向结构，地基加固料通道充分畅通，并且在不必将挤密器升至地面的情况下，即可连续进行填料作业，工序简便，速度最快。填料挤密可将软弱土层土粒间的孔隙比缩至最小，而达到消除其伸缩现象和将其转变为助力层的目的。
4、本设备多级油缸为横向结构，可保证一部油缸作用于一部挤密器，使每部挤密器均具有较大作用力的前提下，不同高度，不同方向组合多套挤密器具同时作业，提高工作效律。
5、本设备在易成孔或较硬地层作业时，先利用钻孔机具成型主桩孔，然后由底盘和其上面的挤密器在主桩孔内实施作业，而达到提高上述土层密实度的目的。在易坍塌软弱地层作业时，底盘和其外面的外护沉管配套作业，这样可在避免使用泥浆护壁等其它护壁工艺的情况下而达到改良上述土层的目的，且效果理想。所以本设备适用土质范围广、实用性强。
下面对附图进行说明
图1为本设备静态结构示意图。
图2为本设备实施例二示意图。
图3为本设备实施例一示意图。
实施例一，参照图1、图3，提高地基强度专用设备及其处理方法。本设备包括底盘11和其上面焊接有硬体牵引栓17，底盘11上固定一轴向底座14，该座上耳环式固定一单向伸缩水平制动油缸15，它通过油路管与外设的泵站连接(图中未显示)，多级油缸15活塞杆法兰式固定连接一锥形挤密器9，其前后宽度相同由一定强度的钢板焊接而成。在易成孔基础上实施作业时，采用常规手断非挤土性成型主桩孔，然后提出钻头利用升降机具勾挂硬体牵引栓17将本该备沉入主桩孔内，其可在主桩孔内的任意高度，任意方向实施挤密作业。与软体牵引绳相比，硬体牵引栓17易掌握操作和保证挤密器9在转向换位时的准确性。底盘11与一凹形槽组合为一侧留有预留口的贮料盒16，该盒的上部和/或两侧开有充料口7，其周围设有充料斗6，需要时，可先挤密桩侧成型孔穴，然后通过充料口7将地基加固料充入贮料盒16和桩侧成型孔内，进而再由挤密器9将其挤密压实，达到填料挤密的目的。充料口7处铰接有活动盖板8，其随着挤密器9的运动可张开或闭合，由于挤密器9的后部周沿与贮料盒16的内腔壁滑动接触，所以地基加固料可全部被挤入土层。本设备多级油缸15为单向伸缩油缸，在外管直径相同情况下，其与采用双向油缸的设备相比，单向伸缩油缸15动力大，行程大，再者由于挤密器9为锥体，对土层具有较大的穿透力，以及其在挤密土层时的运动方向始终与多级油缸15的作用力方向保持一致，该油缸的作用力被充分发挥利用，所以在较硬土层本设备也能达到提高其密实度的目的，且一次挤密范围最大。由于多级油缸15为水平制动和前后宽度相同的锥体挤密器9的运动方向为水平方向，所以被挤部位的土层上下分离，所成型孔穴的上部和下部均被密实，进而达到了提高桩的承载力和抗拔力的目的。由于锥体挤密器9的前后宽度相同，所以在其挤密土层时该锥体的上下两面受到了反作用力，而其左右两侧没有受到反作用力，如此即使有第一次挤密桩侧成型孔的存在，也可避免挤密器9在挤密桩侧同一高度整周部分土层时出现偏斜现象和产生碎土现象，而导致挤密效果差。由于本设备多级油缸15为横向结构，所以可在保证一部油缸作用于一部挤密器，使每部挤密器均具有较大作用力的前提下，不同高度、不同方向组合多套挤密器具，同时作业提高工作效律。
实施例二，参照图1、图2；本设备底盘11及其上面的锥形挤密器9外套有与其可分离的外护沉管1，其管壁上开有预留孔10，在软弱易坍塌基础上实施作业时，首先将外护沉管1震入桩位至需挤密部位，然后将底盘11及其上面的锥形挤密器9沉入外护沉管1内腔至预留孔10处，多级油缸15推动挤密器9通过预留孔10挤密桩周土，达到提高其密实度的目的。外护沉管1的下端铰接有活锥体12，也可由预制桩尖代替该活锥体以增强外护沉管1对土层的穿透力。再行作业时，使挤密器9回归原位，利用地面震动机具震动扭转外护沉管1转向换位，挤密器9再行作业直至桩周整部分土层均被挤实。外护沉管1和底盘11可同步被震入预定位置，也可不转动外护沉管1而由底盘11等在外护沉管1内腔单独转动。外护沉管1的下端外围焊接有扩大头13，其可减少外护沉管1在转向换位时其与周土之间的摩阻力。由于挤密器9为锥体，随着其挤密土层的不断深入被挤土层上下分离，所成型孔穴的上部和下部同时被密实，所以杜绝了坍塌现象的发生。外护沉管1的上部开有填料口其周围设有填料斗18，需要时可通过填料斗18将地基加固料充入贮料盒16内，由挤密器9将其挤入土层达到填料挤密的目的。预留孔10处设有闭合板5，其外部设有护板3，闭合板5连接有硬体牵引栓4，该硬体牵引栓外部设有护管2，护管2和护板3各焊接于外护沉管1的管壁上，以保证闭合板5的上下顺利运动。遇到挤密易坍塌地层时，应先将地基加固料充入贮料盒16内，然后再启动硬体牵引栓4上提闭合板5而开启预留孔10，由于贮料盒16内预先填入地基加固料，所以可阻止开启预留孔10后出现塌孔而导致地基加固料不能到位现象。由于本设备多级油缸15为横向结构，所以地基加固料通道(外护沉管1的内腔)充分畅通，并且在不必将锥形挤密器9提升至地面的情况下即可以最快速度将地基加固料填入预定位置且压实，而达到改良软弱地层的目的。
综上所述本设备结构合理简便，使用方便，适用土质范围广，实用性强，在可改变提高地基土密实度的同时也起到了挤密扩径的效果，且效果理想和一次挤密范围最大，进而可大量节约工程原材料和缩短工程工期。
权利要求
1.提高地基强度专用设备及其处理方法该设备和方法包括底盘及其连接有的牵引机构，其特征是底盘上设有轴向底座，该座上固定一多级油缸，多级油缸活塞杆固定连接一挤密器。
2.根据权利要求1所述的上述专用设备，其特征是多级油缸为一单向伸缩水平制动油缸。
3.根据权利要求1所述的上述专用设备，其特征是挤密器为一该锥尖宽度等于其后部宽度的锥形体。
4.根据权利要求1所述的上述专用设备，其特征是底盘与一凹形槽组合为一侧留有预留口的贮料盒。
5.根据权利要求1所述的上述专用设备，其特征是连接底盘的牵引机构为硬体牵引栓。
6.根据权利要求1所述的上述专用设备，其特征是该设备外套有与其可分离的外护沉管，其管壁上开有预留孔。
7.根据权利要求1所述的上述处理方法，其特征是预先将地基加固料充入贮料盒，然后实施挤密作业。
8.根据权利要求1所述的上述处理方法，其特征是预先挤密桩周土成型孔穴，然后填入地基加固料且压实。
全文摘要
提高地基强度专用设备及其处理方法本发明涉及一种提高桩周土密实强度的专用设备及其处理方法。该设备和方法包括底盘及其连接有的牵引机构，底盘与一凹形槽组合为一侧留有预留口的贮料盒，该盒内设有锥形挤密器，底盘外套有与其可分离的外护沉管，该管壁上开有预定的预留孔；锥形挤密器通过预留口和/或通过预留孔挤密桩周土且不出现偏斜现象。本设备不受地层复杂程度限制，实用性强，在硬软地层均可作业，需要时能以最快速度将地基加固料挤入预定土层。
文档编号E02D3/08GK1153246SQ9612004
公开日1997年7月2日 申请日期1996年10月14日 优先权日1996年10月14日
发明者王艳琳 申请人:王艳琳