专利名称：加固软土地基用的排水桩的成型设备,以及排水桩的布置方法和结构的制作方法
布置方法和结构本发明涉及软土地基加固技术，本发明特别涉及形成排水桩用的砂桩成形袋，用于将袋打入地基中的袋导向管，以及下述的袋打入设备，该设备用于将袋打入导向管中，本发明还涉及排水桩和其布置方法。
软土地基加固一般采用竖向排水方法，比如柔性排水砂桩和/或排水纸板桩。普通的竖向排水方法的步骤为将柱状导向管打入地基中，将砂袋或排水纸板插入导向管中，之后取出导向管。
图1为普通的竖向排水方法用的柔性砂袋和导向管的透视图。如图1所示，普通的竖向排水方法是这样进行的，将柱状导向管10埋入地基中，之后将砂桩成形袋20插入导向管10中。上述袋20包括网状织物，该袋是这样形成的，将两层网状织物重叠，通过将两个端部连接，或以热熔方式将它们熔化并相互固定，从而使这两层的侧部形成沿纵向延伸的加强部31和32。向插入导向管10中的袋20中填充砂，之后在填充有砂的状态下将上述导向管10撤出以便形成排水桩。
但是，上述普通的砂桩成形袋具有下述问题，即其制造方法很复杂，制造成本较高。另外，普通的砂桩成形袋易于开裂或断开，其网格的纵横向间距会产生一定差别。此外，普通的砂桩袋还具有下述问题，即加强部31或32会产生弯折，从而细小的土体颗粒不能通过，这样会形成膜，从而使排水效果降低。还有，由于普通的柔性排水桩为圆柱状，排水桩的直径限于25cm的范围内，这样排水接触面积较小，从而使排水效力降低。
普通的导向管仅仅呈圆柱状，这样当将上述袋插入其内时，会使袋产生扭曲现象。另外，由于在形成排水纸板桩时排水纸板为薄板结构，这样会在其内形成较大的空间。因此，将导向管撤出会使地基产生过大的位移。
因此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种砂桩成形袋，该袋制作方法简单，制造成本较低。
本发明的另一目的在于提供一种砂桩成形袋，该袋包括其内部设置有导电部件的加强部。
本发明的再一目的在于提供一种棱柱形砂桩成形袋。
本发明的还一目的在于提供一种袋，该袋可同时设置有柔性排水砂桩和排水纸板桩。
本发明的另一目的在于提供一种袋导向件，在该袋导向件中袋不会产生扭曲。
本发明的再一目的在于提供一种排水桩，该排水桩包括砂和埋于上述砂中的加速排水用的加强部件。
本发明的还一目的在于提供一种加强部件的投入装置。
本发明的另一目的在于提供一种可防止在埋入地基中时产生弯曲的导向管。
本发明的再一目的在于提供一种其内部设置加强部件的箱。
本发明的还一目的在于提供一种其排水效果较高的排水桩结构，及其布置方法。
本发明的另一目的在于提供一种打桩设备，该打桩设备用于供给待打入导向管中的袋，以便形成多个呈矩形的排水桩。
为了实现上述本发明的目的，本发明的一个方面在于提供一种软土地基加固用的袋，其特征在于该袋通过注射成形法制成。
根据本发明的一个特征，软土地基加固用的排水桩包括埋入地基中的砂；以及至少一个，或多个埋入上述砂中的加速排水用的加强部件。
根据本发明的另一特征，加强部件的投入装置包括箱，该箱内部形成有接纳加速排水用的加强部件的中空部，上述箱的顶部和底部开设有预定尺寸的通孔；固定部件，其设置于上述箱的通孔的外部，上述加强部件的一端通过该固定部件固定。
根据本发明的又一特征，软土地基加固用的导向袋包括第1部件，该第1部件由具有预定长度的中空棱柱体形成；第2部件，该第2部件与上述袋的底端相连接，并且连于上述第1部件的中空内部，其具有与第1部件相同的角度，从而可上下移动。
根据本发明的再一特征，构成用于对加固地基用排水砂桩的导向管包括主体，该主体为中空状，其具有预定长度；且具有至少一个，或多个设置于上述主体内部的加强部件。
根据本发明的还一特征，软土地基加固用的排水桩的特征在于上述排水桩结构呈矩形。
根据本发明的又一特征，软土地基加固用的排水桩的布置方法包括下述步骤使下述的虚线构成正方形，该虚线与4个相邻的矩形排水桩中的每一个的中心线连接，使每个排水桩的纵向轴线在中心与相邻的排水桩的纵向轴线相垂直。
根据本发明的再一特征，形成排水桩用的打入设备包括沿纵向设置的导向管；与上述导向管相连接的打设部件；打设垫块，该打设垫块设置于上述打设部件的底端；固定于上述打设垫块上的正方形保持板；多个导向管，该导向管与上述保持板固定，并且按照上述布置方法布置；将上述导向管相互连接的加强连接板。
图1为用于说明竖向排水方法的现有技术柔性袋和导向管的透视图；图2A～2C为本发明一个实施例的砂桩成形袋的说明图；图3A～3F为本发明另一实施例的砂桩成形袋的平面图；图4A和4B为本发明实施例的排水桩的透视图；图5A和5B为重力块的透视图，该重力块用于在形成排水桩时将加速排水用的加强部件投入；图6为本发明一个实施例的加速排水用的加强部件的投入装置的透视图；图7为本发明一个实施例的导向管的透视图；图8为本发明另一实施例的导向管的平面图；图9A～9D分别为本发明其它实施例的导向管的平面图；图10为用于实现本发明的排水桩布置方法的整体成形的多个导向管的平面图；图11为用于说明本发明排水桩布置方法的示意图；图12A为本发明的打入设备的前视图，图12B为沿图12A中I-I线的剖面图；图13A为现有技术的柔性排水桩透视图，图13B为本发明的排水桩的透视图；下面参照附图对本发明的优选实施例进行具体描述。
图2A～2C为本发明一个实施例的砂桩成形袋的说明图；本发明的袋是采用借助一个金属注射模具成形法制成的。图2A表示砂桩成形袋材料50，该袋材料50以恒定间距设置有加强部51，该加强部51是通过上述的注射成形法形成的。图2B所示的砂桩成形袋60是这样形成的，即对至少包括一个加强部51的袋材料50进行切割，将切断的袋材料相互组合在一起。
图2C为本发明的另一实施例的砂桩成形袋中的加强部的剖面图。本实施例中的加强部51内部设置有导电部件53，该导电部件53用于采用电渗法时与电极连接。上述袋60中的每个加强部51中可设置一个导电部件，或一个加强部中可分别设置多个导电部件。
图3A～3F为本发明另一实施例的砂桩成形袋的平面图。可看出，尽管未给出透视图，但是本实施例的袋按照相同方式沿纵向延伸。
图3A和3C表示矩形袋，图3D和3F表示圆柱状袋。在这些实施例中，上述袋包括网状部71和多个加强部72。上述加强部72上可设置亚织物，之后对带有上述亚织物的加强部72成形，使之具有用于排水的弯曲部。因此，上述实施例的袋的优点在于可同时形成柔性排水砂桩和排水纸板桩。
另外，由于袋为矩形，其排水面积比与矩形袋具有相同的砂用量的圆柱状袋的相应排水面积高出30％，也就是说，在相同的面积条件下，与圆柱状袋相比较，上述矩形袋的周长多出30％。因此，尽管采用相同的砂用量，可使排水效果提高30％。
此外，现有技术柔性袋是在不对具有相同的形状和颜色的制品进行任何标记的情况下，连续生产的，之后对其按照使用时的所需长度进行测定，并切断。采用这种袋形成的排水桩的外露部具有相同形状和颜色。因此，为了确认地基中的排水桩是否已经设置于目标深度，应当对施工图，或记录进行检查，或采用其它设备对其进行测定。
因此，本发明的袋设置有辨认袋长度的标记。即，当生产上述袋时，在袋上标记各种颜色或数字。另一种方式是，制成具有辨认图案的加强部，将该加强部设置于袋上，这样非常有利于人们辨认其长度。于是，在施工后，通过对外露的排水桩上的标记进行辨认可判断上述施工是否进行到适合程度。因此，可防止不当施工，使施工方便，并对施工进行有效控制。
图4A和4B为本发明实施例的排水桩的透视图；本发明的排水桩至少包括一个或多个加强部件82，该加强部件用于在排水砂桩81的内部加速排水。可采用排水纸板或吸水性纤维作为加速排水用的加强部件82。因此，与现有技术的排水纸板桩或排水砂桩相比较，上述本发明的排水桩可高效地促进排水，长期保持恒定的操作状态。
图5A和5B为重力块的透视图，该重力块用于在形成排水桩时将加速排水用的加强部件投入。上述重力块采用刚性材料，比如混凝土制成，每个重力块上形成有一定数量的连接件84，上述数量与加速排水用的加强部件的数量相对应。上述连接件84与上述加速排水用的加强部件的底部连接。上述重力块的结构可根据导向管的形状而变化。图5A中的凸部86使加强部件放入时避免产生扭曲，该凸部86与位于导向管(图中未示出)内侧的导向槽相配合。
图6为本发明一个实施例的加速排水用加强部件的投入装置的透视图。该投入装置包括箱87，该箱的顶部和底部分别形成有通孔88和89，另外上述箱87上设置有门90，该门90可实现开闭，从而可供上述加强部件进出。固定部件91与加强部件82的一端连接。固定部件91设置于箱87的顶部通孔88的外侧，该固定部件91具有预定的尺寸，从而使其不能通过上述通孔，并在加强部件的顶端与砂投入口固定之后，填充砂而形成排水桩。该固定部件91不必限于任何特定的形状，以及图中给出的形式，只要能固定部件91与加强部件82的端部连接即可。如图5所示，加强部件82的中另一端与重力块92相连接，从而在没有任何其它的装置的情况下，可将上述加强部件82通过底部通孔89，快速地投入排水桩中的导向管内部。
图7为本发明一个实施例的导向管的透视图。
本发明的导向管是按照预定深度打入软土地基中的，该导向管包括呈多棱体形的第1部件95。上述导向管还设有第2部件96，该第2部件96与袋P的底部相连接，以便将袋P快速送入第1部件95的内部。上述第2部件96与第1部件95具有相同的角度。因此，当将第2部件96投入第1部件95内部时，可防止袋P产生扭曲和变形。
图8为本发明另一实施例的导向管的平面图。如图8所示，本实施例的导向管100中整体形成有至少1个，或多个加强部件101。该加强部件10I用于使排水纸板102弯曲，并将其送入导向管100内部，或防止导向管产生弯曲。最好上述排水纸板102在图中虚线所示的部分由易于弯曲的材料形成。如上所述，由于排水纸板102产生弯曲，并且通过加强部件101设置，这样与直线设置的场合相比较，可以以较小的横截面积将较宽的排水纸板设入。因此，可大大增加排水效果，同时在设入时可减小地基的位移。
图9A～9D为本发明的不同实施例的导向管的平面图。如图9A～9D所示，这些实施例的导向管110分别至少具有一个向外的凸部111。上述凸部111可分别防止在导向管110埋入地基中时导向管110产生弯曲。特别是，图9A为由工字型钢形成的导向管110的平面图。在这里，上述工字型钢的中间部件起加强部件101的作用。
图10为袋导向管的平面图，在该图中，同时有多个袋导向管埋入地基中。如图所示，多个袋导向管160通过第1连接件161相互连接。因此，在同时将多个导向管设入地基中时，可防止上述导向管产生弯曲。附图中的虚线表示用于有效防止导向管产生弯曲的第2连接件162。
图11为用于说明本发明排水桩布置方法的示意图。如图所示，本发明的排水桩布置方法包括下述步骤使下述的虚线保持正方形，该虚线与4个相邻的矩形排水桩中的每一个的中心点连接，使每个排水桩的纵向轴线在中心点与相邻的排水桩的纵向轴线相垂直。因此，可使有效排水半径保持平衡，另外由于排水间距减小，这样可促进地基沉降。
图12A为本发明的打入设备的前视图，图12B为沿图12A中I-I线的剖面图。如图所示，打入设备包括导向杆170，该杆沿竖向设置，打桩部件172装配于上述导向杆170上。
打桩垫块173设置于打桩部件172的底端，基本呈矩形的保持板174固定于该打桩垫块173上。上述保持板174上固定有多个导向管175A～175D，该导向管175A～175D与加强连接板176相互连接，从而可防止导向管产生变形，并且保持竖直状态，这样便可将排水桩设置于最大深度。另一方面，导向件177与导向杆170相连接，其上开设有孔，该孔可让导向管和加强连接板176通过，当导向管埋入地基中时该导向件177起导向作用。因此，根据使用目的，可有选择地在打入设备的保持板174的顶端设置用于供应砂，或提供排水纸板的装置。
图12B为图12A中沿I-I线的剖面图。从该图可知，本发明的打入设备设置有下述的装置，该装置可同时将多个排水桩按照图11所示的排水桩的布置形式设入地基中。
图13A为现有技术的柔性排水桩的透视图。该柔性排水桩呈柱状，其直径限制在5cm～25cm的范围内。上述直径的尺寸受到限制的原因在于如果该直径小于5cm，则不能实现正常排水，如果该直径大于25cm，则排水桩的柔性不够大。
图13B为本发明的排水桩的透视图。本发明的排水桩为矩形状，该矩形体的两个侧边的长度在5cm～25cm之间。因此，该排水桩可解决排水桩的柔性不足的问题。于是，当与普通的排水桩相比较，本发明具有下述效果，即可很好地进行排水，可形成沿水平和竖向具有柔性的排水桩，可增加排水接触表面的面积，而砂用量减小。也就是说，假设就图示尺寸来说高度相同，则图13A和13B所示的排水桩的体积基本相等，但是图13B所示的排水桩就周长而言可具有更大的表面积。
如上所述，本发明提供了一种可完全弥补已有技术缺点的新型软土地基加固技术。
权利要求
1.一种软土地基加固用的袋，其特征在于所述袋由注射成形法制成。
2.根据权利要求1所述的袋，其特征在于所述袋包括网状部和至少一个或多个加强部。
3.根据权利要求2所述的袋，其特征在于所述加强部上固定有亚织物。
4.根据权利要求2所述的袋，其特征在于在所述加强部内部还设置有导电部件。
5.根据权利要求1～4中的任何一项所述的袋，其特征在于所述袋呈矩形状。
6.根据权利要求1～4中的任何一项所述的袋，其特征在于所述袋具有用于辨认长度的标记。
7.一种软土地基加固用的排水桩，其包括埋入地基中的砂；至少一个，或多个埋入所述砂中的加速排水用的加强部件。
8.根据权利要求7所述的用于软地基加固的排水桩，其特征在于该排水桩还包括容纳所述砂用的袋。
9.根据权利要求7所述的用于软地基加固的排水桩，其特征在于所述加强部件为排水纸板。
10.根据权利要求7所述用于软地基加固的排水桩，其特征在于所述加强部件为吸收性纤维。
11.一种加强部件的投入装置，该装置包括箱，该箱内部形成有接纳权利要求7～10所述的加速排水用的加强部件的空间，所述箱的顶部和底部开设有具有预定尺寸的通孔；固定部件，设置于所述箱的通孔的外部，所述加强部件的一端通过该固定部件固定。
12.根据权利要求11所述的加强部件投入装置，其特征在于所述箱还包括可开闭的门以便供所述加强部件进出。
13.根据权利要求11所述的加强部件投入装置，其特征在于其还包括与所述加强部件的另一端相连接的重力块。
14.根据权利要求13所述的加强部件投入装置，其特征在于所述重力块包括与所述加强部件的形状相配合的连接件。
15.一种用于时加固地基用的袋进行导向的导向管，该导向管包括第1部件，该第1部件由具有预定长度的中空棱柱体形成；第2部件，该第2部件与所述袋的底端相连接，并且与所述第1部件的中空内部相接，其具有与第1部件相同的角度，从而可沿上下移动。
16.一种用于构成软土地基加固用排水桩的导向管，该导向管包括主体，该主体为中空状，其具有预定长度；至少一个，或多个设置于所述主体内部的加强部件。
17.根据权利要求16所述的导向管，其特征在于所述主体还包括至少一个，或多个朝向外侧伸出的凸部。
18.一种软土地基加固用的排水桩，其特征在于该排水桩呈矩形。
19.根据权利要求18所述的软土地基加固用排水桩，其特征在于所述矩形两侧边的长度在5cm～25cm范围内。
20.一种软土地基加固用的排水桩布置方法，该方法包括下述步骤使下述的虚线保持正方形，该虚线与4个相邻的矩形排水桩中的每一个的中心点连接，使每个排水桩的纵向轴线在中心点与相邻的排水桩的纵向轴线相垂直。
21.一种形成排水桩用的打入装置，其包括沿纵向设置的导向杆；与所述导向杆相连接的打设部件；打设垫块，该打设垫块设置于所述打设部件的底端；固定于所述打设垫块上的正方形保持板；多个导向管，该导向管与所述保持板固定，并且按照权利要求20所述的布置方法布置；将所述导向管相互连接的加强连接板。
22.根据权利要求21所述的打设装置，其特征在于该装置还包括导向件，该导向件与所述导向杆固定，所述导向件包括可允许所述导向管和所述加强连接板通过的槽。
全文摘要
本发明公开了一种加固软土地基用的排水桩,及其布置方法,以及用于形成排水桩的设备。本发明提供一种包括网状部和加强部的排水袋和矩形排水桩形成用袋。另外本发明还提供:排水桩和使有效排水半径保持均匀的排水桩布置方法。此外,本发明还提供一种棱柱形导向管和打设设备,该导向管可在不使袋发生扭曲的情况下将袋埋入地基中,上述打设设备用于在不使导向管产生变形的情况下沿垂直方向将排水桩打入软土地基中的最大深度。因此,排水桩的布置方法和形成排水桩用的设备可使排水效果达到最大,加速地基的沉降。
文档编号E02D3/10GK1187228SQ96194637
公开日1998年7月8日 申请日期1996年4月15日 优先权日1996年4月15日
发明者金宗仟 申请人:金宗仟