CN110847260A - 一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置及方法，包括供水系统、空压机、及钢套管，供水系统包括水箱、设置水箱内的水泵、总供水管、高压管、冲水管，高压管的一端与水泵连接，高压管的另一端总供水管连接，总供水管上连接有多个冲水管，冲水管的另一端插入到钢套管内，钢套管插接设置在取土孔内，冲水管上设置有分流管，分流管与空压机连接。本发明通过采用高压水+高压空气对基底冲水冲气，抽出基底砂，逐一形成土槽，通过剩余接触土的强烈压密及侧向挤出，改变地基土受力状态，促使基础持续缓慢迫降，结构及方法简单，易于实施，费用低，环境污染小。
Description
技术领域
本发明属于建筑物地基不均匀与倾斜纠偏技术领域，具体涉及一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置及方法。
背景技术
在沿海边吹填区域建造低层建筑通常以浅层的吹填砂层作为基础持力层，建造之前通常设置塑料排水板及超堆载预压进行地基处理。但有时鉴于地基处理未到位，在上部荷载作用下会产生较大的不均匀沉降，从而引起房屋整体或局部倾斜。对于上述房屋扶正一般会采用水平钻孔掏土法纠偏，但该方法存在一些局限性。第一，作业面涉及基础土方开挖量大、室内地坪装饰层破坏及影响周边环境；第二，工期长，费用高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置及方法。
本发明通过以下技术方案加以实现：
所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置，其特征在于包括供水系统、空压机、及钢套管，所述供水系统包括水箱、设置水箱内的水泵、总供水管、高压管、冲水管，所述高压管的一端与水泵连接，高压管的另一端总供水管连接，所述总供水管上连接有多个冲水管，所述冲水管的另一端插入到钢套管内，所述钢套管插接设置在取土孔内，所述冲水管上设置有分流管，所述分流管与空压机连接。
所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置，其特征在于所述分流管上设置有止回阀，所述高压管上设置有阐阀。
所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置，其特征在于所述钢套管伸出取土孔的一端通过钢筋与地面焊住固定，所述钢套管的下端伸入到取土孔位于待抽砂的基底层。
所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置，其特征在于所述总供水管直径为75mm、高压水泵功率为6-8KW，冲水管直径为25mm。
所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏方法，其特征在于包括以下步骤：
1）确定纠偏目标值，计算迫降量，估算取土量；
建筑物纠偏需要调整的迫降量，可按下列公式计算：
式中：SV—建筑物纠偏设计迫降量；
SHL—建筑物纠偏前顶部水平变位值；
SH—建筑物纠偏顶部水平变位设计控制值；
b—纠偏方向建筑物宽度；
取土量可近似按设计迫降量乘以迫降区域面积进行粗略估算；
2）布置沉降及倾斜监测点，采集初始值；
3）在建筑物沉降小的一侧沿基础边缘两侧对称布置取土孔，取土孔采用潜孔钻机快速成孔，取土孔内插接设置钢套管；
4）冲孔抽砂：采用高压水+高压空气冲孔抽砂取土技术，冲孔线路沿基础布置，按对称、均匀的原则按区域实施冲孔；每天的迫降量不超过10mm，每天每个区块冲孔次数3～5次，每次迫降不大于2mm，考虑到迫降按线性要求控制，各区块同步冲孔后，应对局部追加冲孔次数或延长冲孔时间，分次精确控制、实现线性迫降；当残余迫降量仅为10mm时，应该停止取土施工；
5）在正常纠偏过程实施至接近纠偏目标时，转入微调过程，即减少纠偏强度，或者暂停纠偏，依靠前期纠偏的滞后效应缓慢地达到目标，防止矫枉过正；
6）纠倾至目标值后，应对所有取土孔实施压密注浆补强，以控制地基产生过大的滞后沉降。
所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏方法，其特征在于钢套管外径与取土孔内径相吻合，所述钢套管直径为150mm，对称设置的两取土孔之间的间距为500-800mm。
本发明纠偏装置结构简单、易于实现，纠偏方法切实可行，且整个施工过程作业面较小，对现有设施破坏小，施工工期短，费用低，且施工过程干净卫生，对周围环境的破坏降到最低。
附图说明
图1为本发明纠偏装置施工结构图；
图2为冲水管路示意图；
图3为具体施工布设图；
图中，1-空压机，2-钢套管，3-水箱，4-水泵，5-总供水管，6-高压管，7-冲水管，8-取土孔，9-分流管，10-止回阀，11-阐阀，12-钢筋。
具体设施方式
以下结合说明书附图对本发明做进一步详细描述，并给出具体实施方式。
如图1-2所示，本发明一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置及方法，该纠偏装置及方法主要用于解决水平钻孔掏土法所存在的一系列技术问题。其装置主要包括供水系统、空压机及钢套管，供水系统包括水箱、设置水箱内的功率为6-8KW的高压水泵、直径为75mm的总供水管、高压管、直径为25mm冲水管，高压管的一端与水泵连接，高压管的另一端总供水管连接，总供水管上连接有多个冲水管，冲水管的另一端插入到钢套管内，钢套管插接设置在取土孔内，冲水管上设置有分流管，分流管与空压机连接。
进一步地，分流管上设置有止回阀，高压管上设置有阐阀，钢套管伸出取土孔的一端通过钢筋与地面焊住固定，钢套管的下端伸入到取土孔位于待抽砂的基底层。
具体的纠偏方法包括以下步骤：
1）确定纠偏目标值，计算迫降量，估算取土量；
建筑物纠偏需要调整的迫降量，可按下列公式计算：
式中：SV—建筑物纠偏设计迫降量；
SHL—建筑物纠偏前顶部水平变位值；
SH—建筑物纠偏顶部水平变位设计控制值；
b—纠偏方向建筑物宽度；
取土量可近似按设计迫降量乘以迫降区域面积进行粗略估算；
2）布置沉降及倾斜监测点，采集初始值；
3）在建筑物沉降小的一侧沿基础边缘两侧对称布置取土孔，取土孔采用潜孔钻机快速成孔，取土孔内插接设置钢套管；其中，钢套管外径与取土孔内径相吻合，钢套管直径为150mm，对称设置的两取土孔之间的间距为500-800mm；
4）冲孔抽砂：采用高压水+高压空气冲孔抽砂取土技术，冲孔线路沿基础布置，按对称、均匀的原则按区域实施冲孔；每天的迫降量不超过10mm，每天每个区块冲孔次数3～5次，每次迫降不大于2mm，考虑到迫降按线性要求控制，各区块同步冲孔后，应对局部追加冲孔次数或延长冲孔时间，分次精确控制、实现线性迫降；当残余迫降量仅为10mm时，应该停止取土施工；
5）在正常纠偏过程实施至接近纠偏目标时，转入微调过程，即减少纠偏强度，或者暂停纠偏，依靠前期纠偏的滞后效应缓慢地达到目标，防止矫枉过正；
6）纠倾至目标值后，应对所有取土孔实施压密注浆补强，以控制地基产生过大的滞后沉降。
具体工作过程，水泵启动，将水箱内的水通过高压管泵送到总供水管，在通过冲水管进入到钢套管内，于此同时，空压机启动，高压水和高压空气同时对基底冲水充气，将基底的砂从另一对称设置的取土孔抽出。
实施例
如图3所示，某沿海地区一幢三层框架结构排屋，房屋长11.4m，宽18.7m，房屋高度约10.2m，采用天然地基条形基础。基地以下土层从上往下分别砂性素填土（层厚10m）、淤泥质土（层厚16m）、粘土（层厚4m）、碎石、卵石含砂层(未揭穿)。房屋交付之前发现结构整体往西倾斜6.5‰，楼地面实测高差平均74mm，东侧高，西侧底。通过在东侧布置冲砂孔，按由西往东，由中间往两边对称原则进行集群冲孔，轮番循环施工，至到纠偏完成。
如图3所示，E轴线以北为划分为1区块，以南划分为2区块。
每个区块各安排2套冲孔设备进行集群冲孔，每天的迫降量不超过10mm，每天每个区块冲孔次数3～5次，原则上每次迫降不大于2mm，考虑到迫降按线性要求控制，各区块同步冲孔后，应对局部追加冲孔次数或延长冲孔时间，分次精确控制、实现线性迫降。通过一个月的冲孔抽砂，最终东侧迫降量达到70mm。
本发明工作原理，在室内外地坪上用直径150mm钢套管按一定的间距插入基础边缘的土中，然后用高压水+高压空气对基底冲水冲气，抽出基底砂，逐一形成土槽，通过剩余接触土的强烈压密及侧向挤出，改变地基土受力状态，促使基础持续缓慢迫降。
Claims (6)
1.一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置，其特征在于包括供水系统、空压机（1）、钢套管（2），所述供水系统包括水箱（3）、设置水箱（3）内的水泵（4）、总供水管（5）、高压管（6）、冲水管（7），所述高压管（6）的一端与水泵（4）连接，高压管（6）的另一端与总供水管（5）连接，所述总供水管（5）上连接有多个冲水管（7），所述冲水管（7）的另一端插入到钢套管（2）内，所述钢套管（2）插接设置在取土孔（8）内，所述冲水管（7）上设置有分流管（9），所述分流管（9）与空压机（1）连接。
2.如权利要求1所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置，其特征在于所述分流管（9）上设置有止回阀（10），所述高压管（6）上设置有阐阀（11）。
3.如权利要求1所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置，其特征在于所述钢套管（2）伸出取土孔（8）的一端通过钢筋（12）与地面焊住固定，所述钢套管（2）的下端伸入到取土孔（8）位于待抽砂的基底层。
4.如权利要求1所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏装置，其特征在于所述总供水管（5）直径为75mm、高压水泵（4）功率为6-8KW，冲水管（7）直径为25mm。
5.权利要求1所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏方法，其特征在于包括以下步骤：
1）确定纠偏目标值，计算迫降量，估算取土量；
建筑物纠偏需要调整的迫降量，可按下列公式计算：
式中：SV—建筑物纠偏设计迫降量；
SHL—建筑物纠偏前顶部水平变位值；
SH—建筑物纠偏顶部水平变位设计控制值；
b—纠偏方向建筑物宽度；
取土量可近似按设计迫降量乘以迫降区域面积进行粗略估算；
2）布置沉降及倾斜监测点，采集初始值；
3）在建筑物沉降小的一侧沿基础边缘两侧对称布置取土孔（8），取土孔（8）采用潜孔钻机快速成孔，取土孔（8）内插接设置钢套管（2）；
4）冲孔抽砂：采用高压水+高压空气冲孔抽砂取土技术，冲孔线路沿基础布置，按对称、均匀的原则按区域实施冲孔；每天的迫降量不超过10mm，每天每个区块冲孔次数3～5次，每次迫降不大于2mm，考虑到迫降按线性要求控制，各区块同步冲孔后，应对局部追加冲孔次数或延长冲孔时间，分次精确控制、实现线性迫降；当残余迫降量仅为10mm时，应该停止取土施工；
5）在正常纠偏过程实施至接近纠偏目标时，转入微调过程，即减少纠偏强度，或者暂停纠偏，依靠前期纠偏的滞后效应缓慢地达到目标，防止矫枉过正；
6）纠倾至目标值后，应对所有取土孔实施压密注浆补强，以控制地基产生过大的滞后沉降。
6.权利要求5所述的一种房屋浅层竖向冲孔抽砂纠偏方法，其特征在于钢套管（2）外径与取土孔（8）内径相吻合，所述钢套管（2）直径为150mm，对称设置的两取土孔（8）之间的间距为500-800mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN113293811A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-24 | 杭州圣基建筑特种工程有限公司 | 一种高梯度渗流基础迫降纠偏方法 |
| CN114855897A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-05 | 江苏鸿基节能新技术股份有限公司 | 一种建筑物的限位迫降纠倾方法 |
| CN115324123A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-11-11 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 用于隧道侧移治理的方法和系统 |
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2019
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