專利名稱：振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種地基處理裝置，特別是一種處理液化地基的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的消除或部分消除砂土粉土液化的常用方法有振動(dòng)沉管碎石樁、振沖擠密碎石樁和強(qiáng)夯法。振動(dòng)沉管碎石樁施工工藝為采用大型沉管樁機(jī)，通過振動(dòng)錘的振動(dòng)，將直徑 325mm、377mm或更大直徑的樁管沉入砂土或粉土中，通過振動(dòng)錘帶動(dòng)樁管的振動(dòng)，擠密樁間土的同時(shí)向樁管投料，形成碎石樁，施工的樁管可采用活瓣樁尖或預(yù)制樁尖。其缺點(diǎn)是當(dāng)砂層或粉土層液化土層較厚時(shí)，振動(dòng)沉管無法穿越砂層，僅能消除上面局部土層的液化，下層液化土層無法消除；振動(dòng)沉管設(shè)備多為步履式，移動(dòng)不靈活，且施工過程中需通過料斗進(jìn)行空中投料，施工效率低，消除液化施工費(fèi)用高。振沖擠密碎石樁施工工藝20世紀(jì)30年代始創(chuàng)于德國，迄今已為許多國家所采用， 它對提高飽和粉土砂土抗液化效果較佳。此法的主要設(shè)備是特制的振沖器，它的前端能進(jìn)行高壓噴水，使噴口附近的砂土急劇液化。振沖器借自重和振動(dòng)力沉入砂土層，在沉入的過程中把浮動(dòng)的砂擠向四周并予以振密。待振沖器沉到設(shè)計(jì)深度后，關(guān)閉下噴口而打開上噴口，同時(shí)向孔內(nèi)回填碎石料，然后逐步提升振沖器，將填料和四周的砂層振密。具體施工工藝如下啟動(dòng)振沖器，邊沖水邊將振沖器徐徐沉入土中到達(dá)設(shè)計(jì)深度；每次往樁孔填料不大于50cm，將振沖器沉入填料中振密制樁，當(dāng)電流達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流值和規(guī)定的留振時(shí)間后，將振沖器提升30 50cm ；重復(fù)2步驟，自下而上逐段制作樁體直到孔口。其缺點(diǎn)是消耗水、電和碎石材料量大，不環(huán)保；存在塌孔易埋振沖器問題；由于使用大量水，場地泥濘，為了保證施工作業(yè)面的干燥，通常需要在作業(yè)面鋪設(shè)一層Im左右的碎石層；施工效率低，費(fèi)用高。強(qiáng)夯法亦稱動(dòng)力固結(jié)法。強(qiáng)夯法是法國首創(chuàng)的一種地基加固方法，它通常以8 30t的重錘(最大可達(dá)200t)和8 20 m的落距(最大可達(dá)40 m)，對地基土進(jìn)行夯擊。通過強(qiáng)夯，使地基土中產(chǎn)生沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，可提高土的強(qiáng)度，降低土的壓縮性，改善砂土的振動(dòng)液化條件。強(qiáng)夯置換施工應(yīng)按下列步驟進(jìn)行1.清理并平整施工場地，當(dāng)表層土松軟時(shí)可鋪設(shè)一層厚度為1. Om 2. Om的砂石
施工墊層；2.標(biāo)出夯點(diǎn)位置，并測量場地高程；3.起重機(jī)就位，夯錘置于夯點(diǎn)位置；4.測量夯前錘頂高程；5.夯擊并逐擊記錄夯坑深度。當(dāng) 夯坑過深而發(fā)生起錘困難時(shí)停夯，向坑內(nèi)填料直至與坑頂齊平，記錄填料數(shù)量，如此重復(fù)直至滿足規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)完成一個(gè)墩體的夯擊。當(dāng)夯點(diǎn)周圍軟土擠出影響施工時(shí)，可隨時(shí)清理并在夯點(diǎn)周圍鋪墊碎石，繼續(xù)施工；
6.按由內(nèi)而外，隔行跳打原則完成全部夯點(diǎn)的施工；7.推平場地，用低能量滿夯，將場地表層松土夯實(shí)，并測量夯后場地高程；8.鋪設(shè)墊層，并分層碾壓密實(shí)。強(qiáng)夯法的缺點(diǎn)是振動(dòng)力大，特別是液化砂層較厚時(shí)，采用強(qiáng)夯法處理所需的振動(dòng)能量非常大，它的使用對周邊環(huán)境有著非常嚴(yán)格的要求。針對上述液化地基處理工藝存在的缺陷，尋求一種既能有較好的液化處理結(jié)果， 同時(shí)噪音振動(dòng)小和環(huán)保，施工不影響周邊正常工作和生活的施工裝置及利用該裝置的地基處理方法，成為地基處理施工人員的一個(gè)目標(biāo)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，選用穿透能力強(qiáng)、 無泥水污染的設(shè)備，消除可液化地基液化、提高地基承載力。該裝置克服振動(dòng)沉管碎石樁穿透土層能力弱、振沖碎石樁場地泥水污染、強(qiáng)夯法振動(dòng)能量大影響周邊環(huán)境的技術(shù)難題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，包括振動(dòng)錘和至少一個(gè)芯管，所述芯管設(shè)置在振動(dòng)錘下面，并與振動(dòng)錘采用法蘭或焊接連接。所述振動(dòng)錘電機(jī)功率在IOKW 80KW，所述芯管為截面為圓形或多邊形的無縫鋼管，圓形截面的直徑或多邊形內(nèi)接圓的直徑為IOOmm 300mm，其自由端為開口或封閉。所述芯管的外表面均環(huán)箍有一道固定或位置可調(diào)的加壓板，所述加壓板為圓形或方形。所述加壓板和芯管之間設(shè)置有自芯管軸線呈放射狀分布的加強(qiáng)肋。所述芯管沿其軸線方向上設(shè)置有1 3道加強(qiáng)翼組，每組加強(qiáng)翼有2 8片，每片加強(qiáng)翼與芯管外表面焊接連接。所述加強(qiáng)翼為鋼板，其高度為400mm至與芯管等長，寬度為0 800mm。所述加強(qiáng)翼為梯形加強(qiáng)翼、三角形加強(qiáng)翼或長方形加強(qiáng)翼。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)和有益效果本實(shí)用新型是通過振動(dòng)錘的振動(dòng)力傳到芯管，帶動(dòng)芯管和加強(qiáng)翼振動(dòng)，并通過加壓板保障振密土體過程中地表土具有一定的豎向壓力，使擬處理的可液化土在給定豎向壓力作用下振密，提高可液化土的標(biāo)貫擊數(shù)，有效的達(dá)到消除地基液化的目的。本實(shí)用新型相對于傳統(tǒng)的地基處理裝置具有噪音振動(dòng)小、造價(jià)低、效率高、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，特別是當(dāng)液化土層較厚時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)穿不透及孔壁塌孔問題，保證了施工的質(zhì)量和安全。本實(shí)用新型所述振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置結(jié)構(gòu)簡單，移動(dòng)方便，適用性強(qiáng)，同時(shí)便于多孔點(diǎn)同時(shí)施工，提高施工效率。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于液化地基的處理，尤其是液化砂層較厚的地基。以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是單芯管振動(dòng)錘管加壓板固定連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是雙芯管振動(dòng)錘管加壓板固定連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是單芯管振動(dòng)錘管芯管上設(shè)置梯形加強(qiáng)翼和可拆卸加壓板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3A-A剖視圖。圖5是單芯管振動(dòng)錘管芯管上設(shè)置三角形加強(qiáng)翼和可拆卸加壓板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是單芯管振動(dòng)錘管芯管上設(shè)置長方形加強(qiáng)翼和可拆卸加壓板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是雙芯管振動(dòng)錘管芯管上設(shè)置梯形加強(qiáng)翼和可拆卸加壓板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是雙芯管振動(dòng)錘管芯管上設(shè)置三角形加強(qiáng)翼和可拆卸加壓板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是雙芯管振動(dòng)錘管芯管上設(shè)置長方形加強(qiáng)翼和可拆卸加壓板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本實(shí)用新型施工方法流程圖。附圖標(biāo)記1 一振動(dòng)錘、2 —芯管、3 —加壓板、4 一加強(qiáng)肋、5-梯形加強(qiáng)翼、6-三角
形加強(qiáng)翼、7-長方形加強(qiáng)翼。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見
圖1所示，一種振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，包括振動(dòng)錘1和一個(gè)芯管2，所述芯管2設(shè)置在振動(dòng)錘1下面，并與振動(dòng)錘1采用法蘭或焊接連接。所述振動(dòng)錘電機(jī)功率在IOKW 80KW，所述芯管為截面為圓形或多邊形的無縫鋼管，圓形截面的直徑或多邊形內(nèi)接圓的直徑為IOOmm 300mm，其自由端為開口或封閉。所述芯管的外表面環(huán)箍有一道固定的加壓板3，所述加壓板3為圓形或方形。所述加壓板3和芯管2之間設(shè)置有自芯管軸線呈放射狀分布的加強(qiáng)肋4。實(shí)施例二參見圖2，與實(shí)施例一不同的是，所述芯管為雙管。實(shí)施例三參見圖3和圖4，與實(shí)施例一不同的是，所述加壓板3通過螺栓與芯管可拆卸連接，可沿芯管軸線方向調(diào)節(jié)加壓板位置，所述加壓板位置根據(jù)擬處理可液化土厚度和芯管長度確定，采用與芯管連接的加壓板一般靠近振動(dòng)錘部位。所述芯管沿其軸線方向上設(shè)置有1道加強(qiáng)翼組，每組加強(qiáng)翼有4片，每片加強(qiáng)翼與芯管外表面焊接連接。所述加強(qiáng)翼為鋼板，其高度為400mm至與芯管等長，寬度為0 800mm。所述加強(qiáng)翼為梯形加強(qiáng)翼5。實(shí)施例四參見圖5，與實(shí)施例三不同的是，所述加強(qiáng)翼為三角形加強(qiáng)翼6。實(shí)施例五參見圖6，與實(shí)施例三不同的是，所述加強(qiáng)翼為長方形加強(qiáng)翼7。實(shí)施例六參加圖7，與實(shí)施例三不同的是，所述芯管為兩根，每根芯管外表面均設(shè)置有梯形加強(qiáng)翼5。實(shí)施例七參加圖8，與實(shí)施例六不同的是，每根芯管外表面均設(shè)置有三角形加強(qiáng)翼 6。實(shí)施例八參加圖9，與實(shí)施例六不同的是，每根芯管外表面均設(shè)置有長方形加強(qiáng)翼 7。上述實(shí)施例中，所述加強(qiáng)翼不限于所列舉的形狀，可根據(jù)實(shí)施土質(zhì)情況靈活選擇。一種所述的振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置的地基處理方法，液化處理步驟如下 參見
圖10，[0058]步驟一，在擬處理地基上布置處理點(diǎn)位；步驟二，用吊車或?qū)Ｓ性O(shè)備吊起振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，并將芯管2端頭垂直對準(zhǔn)擬處理點(diǎn)位；步驟三，啟動(dòng)振動(dòng)錘1將芯管2垂直振入擬處理點(diǎn)位的可液化土中；
步驟四，芯管2底面達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，通過加壓板3對地表土施加豎向壓力，土體表面不斷下沉，待下沉量不明顯增大時(shí)開始緩緩拔出芯管2 ；根據(jù)需要在同一點(diǎn)位進(jìn)行返插，直至此點(diǎn)位液化完全或部分消除；芯管2在下沉過程和撥出過程均可中根據(jù)需要進(jìn)行分段留振。在芯管周邊填堆用于填封芯管拔出后留下的孔洞的砂石料；步驟五，用吊車或?qū)Ｓ性O(shè)備吊起振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置將其移至下一個(gè)點(diǎn)位，然后重復(fù)步驟二至四，直至擬處理地基所有的點(diǎn)位液化完全或部分消除。在液化處理施工后，應(yīng)將基底標(biāo)高下松散層挖除或夯壓密實(shí)，亦可鋪設(shè)砂石墊層后壓實(shí)。本施工方法可多個(gè)孔點(diǎn)同時(shí)或先后施工。
權(quán)利要求1.一種振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，包括振動(dòng)錘(1)和至少一個(gè)芯管(2)，其特征在于所述芯管(2)設(shè)置在振動(dòng)錘(1)下面，并與振動(dòng)錘(1)采用法蘭或焊接連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，其特征在于所述振動(dòng)錘電機(jī)功率在IOKW 80KW，所述芯管為截面為圓形或多邊形的無縫鋼管，圓形截面的直徑或多邊形內(nèi)接圓的直徑為IOOmm 300mm，其自由端為開口或封閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，其特征在于所述芯管的外表面均環(huán)箍有一道固定或位置可調(diào)的加壓板(3 )，所述加壓板(3 )為圓形或方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，其特征在于所述加壓板(3)和芯管 (2)之間設(shè)置有自芯管軸線呈放射狀分布的加強(qiáng)肋(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，其特征在于所述芯管沿其軸線方向上設(shè)置有1 3道加強(qiáng)翼組，每組加強(qiáng)翼有2 8片，每片加強(qiáng)翼與芯管外表面焊接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，其特征在于所述加強(qiáng)翼為鋼板，其高度為400mm至與芯管等長，寬度為0 800mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，其特征在于所述加強(qiáng)翼為梯形加強(qiáng)翼(5)、三角形加強(qiáng)翼(6)或長方形加強(qiáng)翼(7)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種振動(dòng)錘管處理液化地基的裝置，屬于液化地基處理裝置技術(shù)領(lǐng)域。通過振動(dòng)錘下設(shè)置的芯管及芯管上的加強(qiáng)翼、加壓板形成的振動(dòng)錘管裝置，使松散的可液化土振密，達(dá)到消除液化的目的。該設(shè)備具有穿透土層能力強(qiáng)、噪音小、造價(jià)低、效率高、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于液化地基的處理，尤其是液化砂層較厚的地基處理。
文檔編號E02D5/66GK202124859SQ20112023812
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者佟建興, 孫訓(xùn)海, 張東剛, 張震, 閆明禮 申請人:建研地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司