CN102162240B - 用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统及其方法，所述系统包括筒型基础，筒型基础的筒顶盖板上设有预留孔；固接于所述筒顶盖板的下方且其管壁上设有筛孔的储存管，储存管中填装有土壤固化剂，土壤固化剂外设有缓释包装膜。所述方法包括：在上述系统中通过预留孔抽吸形成负压，使得筒型基础在负压作用下下沉到预定安放位置；在缓释包装膜下沉遇液体作用逐渐破裂后将土壤固化剂释放出，以对筒型基础的内部土体进行加固处理。它具有施工简便、工期短，综合工程造价低，经济效益明显等优点，可以有效增强地基加固的深度和广度，提高筒型基础的承载力和稳定性，特别适用于港口、海洋、水利和桥梁工程等作业条件下对地基进行加固处理。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种用于在港口、海洋、水利和桥梁等工程中实现固化剂释放的系统及其方法，尤其涉及一种用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统及其方法。
【背景技术】
在现有技术中，当在港口、海洋、水利和桥梁等工程作业条件下采用筒型基础作为浅基础进行施工时，人们长期受到该筒型基础的沉降问题的困扰。由于现有的筒型基础的结构特点，它尤其在淤泥质土质等不利的地质条件区域下，存在着难以释放出筒型基础中的固化剂以进行使用的缺陷。由此一方面产生效率低下、工期延长等问题，另一方面也易于造成施工后的浅基础地基固化不均匀、承载力不平衡等技术效果不佳的问题，从而在严重时将会影响到其稳定性和安全性。因此，亟需提供一种针对现有技术中的筒型基础固化方式加以改进的新系统和方法。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统及其方法，其施工简单、工期短并且能够有效均衡地加固浅基础地基，提高筒型基础的承载力和稳定性，从而可以解决现有技术中存在的上述诸多问题。
为实现上述的发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，其包括筒型基础，所述筒型基础的筒顶盖板上设有预留孔；所述系统还包括固接于所述筒顶盖板的下方且其管壁上设有筛孔的储存管，所述储存管中填装有土壤固化剂，所述土壤固化剂外设有缓释包装膜。
在上述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统中，优选地，所述预留孔的直径为50-200mm，其被设置于所述筒顶盖板的中心。
在上述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统中，优选地，所述储存管为塑料管或钢管，其被垂直固接于所述筒顶盖板的下方。
在上述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统中，优选地，所述储存管的直径为50-100mm，其长度与所述筒型基础的长度相等。
在上述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统中，优选地，所述筛孔的直径为3-10mm，其沿着所述储存管的圆周方向均匀分布；所述筛孔的轴向间距为10-50mm。
在上述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统中，优选地，所述储存管为两个或两个以上，其沿所述筒顶盖板的平面中心呈放射状均匀分布，其彼此间的径向间距为所述筒型基础直径的1/6-1/8倍。
在上述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统中，优选地，所述土壤固化剂包括无机类、有机聚合类和离子类土壤固化剂中的一种或其任意组合。
在上述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统中，优选地，所述缓释包装膜为可溶有机物薄膜。
一种用于实现筒型基础内固化剂自释放的方法，其包括步骤：
步骤1、在上述的任一用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统中，通过预留孔抽吸形成负压，使得所述筒型基础在所述负压作用下下沉到预定安放位置；以及
步骤2、在缓释包装膜下沉遇液体作用逐渐破裂而将土壤固化剂释放出后，对所述筒型基础的内部土体进行加固处理。
在上述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的方法中，优选地，在所述步骤1中抽吸形成不大于4个大气压的负压。
本发明的有益效果在于：本发明的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，其结构设计合理且使用、维护方便，而采用本发明的用于实现筒型基础内固化剂自释放的方法则具有施工简便、工期短，综合工程造价低，经济效益明显等优点，当本发明系统中的土壤固化剂遇到液体(例如，淡水、海水、油或油水混合物等)后其外部的缓释包装膜会逐渐破裂而释放出土壤固化剂来对筒型基础内部土体进行加固，从而能有效地增强地基加固的深度和广度，提高筒型基础的承载力和稳定性，使得地基加固效果非常突出。本发明特别适于被应用在港口、海洋、水利和桥梁工程等作业条件下对地基进行加固处理。
【附图说明】
以下将结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。其中：
图1是本发明的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统的一个较佳实施例的剖面结构示意图；
图2为图1中沿A-A方向的剖视图。
附图标记说明：
1 筒型基础 2 筒顶盖板
3 预留孔 4 储存管
5 筛孔 6 土壤固化剂
7 缓释包装膜 8 泥面
9 液面
【具体实施方式】
在全文中所使用的用语“垂直”不仅是指90度数值的绝对垂直关系，而且也包含了针对90度数值附近的非实质性偏差(例如，88度或91度等)。类似地，用语“中心”也特别包含了针对绝对中心的非实质性偏差。此外，尤其需要指出的是，在本发明中包括以下将具体描述的和隐含的任意单个技术特征，或者被显示和隐含在附图中的任意单个技术特征，或者任意技术特征之间的任意组合，或者任意技术特征、组合之间的任意概括，即这些技术特征、组合等同物的延伸。
请参阅图1，它是本发明的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统的一个较佳实施例的剖面结构示意图，以下将分别对其中的各组成部分进行详细说明。
在本较佳实施例中，如图1所示，实施环境为液面9以下30米深的海水条件，海底表层土为淤泥质土，被设置在泥面8以下的筒型基础1为混凝土材料，它的直径为12m，筒高为10m，并且在筒顶盖板2上的中心位置设有直径100mm的预留孔3。图2是图1中沿A-A方向的剖视图，请结合参考图1和图2，在筒顶盖板2的下方垂直固接有多个储存管4，这些储存管4可以采用塑料管或钢管，当然它们也可以由其他的适宜材料制成。这些储存管4是沿着筒顶盖板2的平面中心呈放射状均匀分布的，并且它们彼此之间的径向间距被设为2m，而储存管4的直径被设为80mm，其长度均为10m。在储存管4的管壁上特别设有多个筛孔5，这些筛孔3的直径为6mm，它们沿着储存管4的圆周方向均匀分布，其轴向间距为50mm。此外，在这些储存管4中填装有包括无机类、有机聚合类和离子类土壤固化剂中的一种或其任意组合的土壤固化剂6(例如，澳大利亚生产的ISS土壤固化剂)，并且在土壤固化剂6外设有例如采用可溶有机物薄膜形式的缓释包装膜7。
此外，在其他未示出的实施例中，还可以根据施工现场情况以及实际需要对上述一些参数进行具体、灵活地设置。例如，可以将预留孔3的直径设为50-200mm范围内的任意数值，将储存管4彼此间的径向间距设为筒型基础1直径的1/6-1/8倍范围内的任意数值，将储存管4的直径设为50-100mm范围内的任意数值并使其长度与筒型基础1的长度相等，将筛孔5的直径、彼此间的轴向间距分别设为3-10mm、10-50mm范围内的任意数值。
在应用本发明的用于实现筒型基础内固化剂自释放的方法时，首先针对上述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，利用预留孔3抽吸形成不大于4个大气压的负压(此处压力是相对于标准大气压而言的负值，当然在应用本发明方法时也可以根据施工现场情况以及实际需要来考虑使用其他合适数值的负压)，将筒型基础1在负压作用下下沉到预定安放位置；然后，在缓释包装膜7下沉遇液体(例如，在上述较佳实施例中是海水；而在内河施工或油田等环境下施工时，则此时可能是淡水、油或者油水混合物等)作用后，它将逐渐破裂而将土壤固化剂6释放出来，从而对筒型基础1的内部土体进行加固处理。显然，本发明方法施工操作简便、快捷，效率高，而综合工程造价低，可以在获得显著经济效益的同时，更能够有效地增强施工地基的加固深度和广度，提高筒型基础的承载力和稳定性，因而特别适用于在港口、海洋、水利和桥梁等工程作业条件下对地基进行加固处理。
以上以列举了若干具体实施例的方式来详细阐明本发明的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统及其方法，所述个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以作出各种变形和改进。例如，可以针对预留孔3、储存管4和筛孔5的直径而在上述范围内进行合理配置，也可以对储存管4和筛孔5的具体数量进行灵活设置等等。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。
Claims (1)
1.一种用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，其包括筒型基础，所述筒型基础的筒顶盖板上设有预留孔；所述系统还包括固接于所述筒顶盖板的下方且其管壁上设有筛孔的储存管，其特征在于，所述储存管中填装有土壤固化剂，所述土壤固化剂外设有缓释包装膜。
2．根据权利要求1所述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，其特征在于，所述预留孔的直径为50-200mm，其被设置于所述筒顶盖板的中心。
3．根据权利要求1所述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，其特征在于，所述储存管为塑料管或钢管，其被垂直固接于所述筒顶盖板的下方。
4．根据权利要求1所述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，其特征在于，所述储存管的直径为50-100mm，其长度与所述筒型基础的长度相等。
5．根据权利要求1所述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，其特征在于，所述筛孔的直径为3-10mm，其沿着所述储存管的圆周方向均匀分布；所述筛孔的轴向间距为10-50mm。
6．根据权利要求1-5中任一项所述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，其特征在于，所述储存管为两个或两个以上，其沿所述筒顶盖板的平面中心呈放射状均匀分布，其彼此间的径向间距为所述筒型基础直径的1/6-1/8倍。
7．根据权利要求1-5中任一项所述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，其特征在于，所述土壤固化剂包括无机类、有机聚合类和离子类土壤固化剂中的一种或其任意组合。
8．根据权利要求1-5中任一项所述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统，其特征在于，所述缓释包装膜为可溶有机物薄膜。
9．一种用于实现筒型基础内固化剂自释放的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
步骤1、在如权利要求1-8中任一项所述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的系统中，通过预留孔抽吸形成负压，使得所述筒型基础在所述负压作用下下沉到预定安放位置；以及
步骤2、在缓释包装膜下沉遇液体作用逐渐破裂后将土壤固化剂释放出，以对所述筒型基础的内部土体进行加固处理。
10．根据权利要求9所述的用于实现筒型基础内固化剂自释放的方法，其特征在于，在所述步骤1中抽吸形成不大于4个大气压的负压。
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