CN112176806B - 稳定型道路软基处理方法以及配套的软基处理施工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及路基处理技术领域，特别涉及一种能够快速实现对软路基进行快速高效处理系统结构以及处理方法，尤其是稳定型道路软基处理方法以及配套的软基处理施工系统。包括如下施工步骤：S1.探测软基层深度；S2.平整场地；平整并初步压实软基施工场地；S3.铺设水平排水砂垫层；S4.排水系统施工；S5.预压加固、导向引流；S6.软基排水；通过排水系统将软基层内的孔隙水排出，并通过外部抽水设备抽走，保证软基层的加固，提高软弱地基土承载力。利用本稳定型道路软基处理方法在对软基层进行处理时能够保证软基层的快速预压加固，同时处理过程中配合稳定型道路软基处理施工系统能够快速的实现排水系统施工，提高工作效率。

Description

稳定型道路软基处理方法以及配套的软基处理施工系统

技术领域

本发明涉及路基处理技术领域，特别涉及一种能够快速实现对软路基进行快速高效处理的系统结构以及处理方法，尤其是稳定型道路软基处理方法以及配套的软基处理施工系统。

背景技术

道路软基路段主要存在路段地下淤泥层较为深厚，而且分布不均匀，不同部位的地质沉降会造成路面沉陷开裂的特点，很多时候是由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅，原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆，弹簧土地段)。

针对上述软基路段进行处理时通常采用的软基处理方法主要是使其沉降变得足够坚固,提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求的过程。工程单位在施工时根据出现的不同施工情况一般常用的方法主要包括：第一种：换填方式，采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料，换填的深度要根据承载力确定，但是这种方法得最大有效处理深度3米，在使用使用过程中存在诸多限制,如果建筑面积过大则无法达到良好的稳定路基的效果，因此建筑面积过大并不适合这种方法；第二种: 抛石填筑，就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头，填石的高度以露出要处理的路段原有土层(或积水)高度为宜；在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实，不能出现软弹现象，然后再填筑土方，这种处理方法简单易行，造价相对较低，但处理很粗糙、不够彻底，一般针对基层有一定可知的厚度的淤泥层有效，且在施工时需要考虑周边现有环境，适用于周边石料丰富，运距较短的情况。

当然除了上述处理方法之外，目前还存在一些利用袋装沙井、喷粉桩加固等手段。但是，现有的这些施工处理方法中在针对这一目前工况复杂的软基路段稳定固化的技术难题进行处理时，通常各种方法都具有较大的局限性，处理效果很难根据要求达到标准。

为此，根据长期的施工经验并研究现有的施工方法后，研究设计出了一种能够快速实现对现有软路基进行快速高效处理系统以及施工处理方法。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：稳定型道路软基处理方法，其特征在于：包括如下施工步骤：

S1.探测软基层深度；

探测当前软基地层深度并记载探测结果及场地施工面积为后续砂井参数设计提供数据依据；

S2.平整场地；

平整并初步压实软基施工场地；

S3.铺设水平排水砂垫层；

在进行水平排水砂垫层的铺设时采用逐层逐级铺设并压实的方式来实现整个水平排水砂垫层的施工；

S4.排水系统施工；

S5.预压加固、导向引流；

S6.软基排水；

通过排水系统将软基层内的孔隙水排出，并通过外部抽水设备抽走，保证软基层的加固，提高软弱地基土承载力。

优选地，所述排水系统施工的具体施工步骤包括：

4-1.软基层钻砂井组；

利用稳定型道路软基处理施工系统实现对砂井组的各砂井的钻孔，各砂井相对间隔设置。

各个相邻的砂井之间的中心线间隔距离为5m-10m之间；

4-2. 装砂袋；

各所述砂井均为内径为10cm-15cm的砂井，根据施工要求依次向各个砂井内进行安装砂袋形成袋装砂井；

4-3.桩孔施工；

在上述最外侧的两个袋装砂井的外侧分别利用稳定型道路软基处理施工系统完成左边桩孔、若干个右边桩孔的施工；各所述右边桩孔的井底均低于所述左边桩孔的井底；

4-4. 左边桩孔、各所述右边桩孔内均依次固定插装有金属板、金属钢管，所述金属板、各所述金属钢管的上端外圈侧壁上分别连接直流电的正电极、负电极，各所述金属钢管的上端之间的线路并联连接；

正电极、负电极之间的直流电的电源电压大小根据需要调节；

4-5.对金属板所在的左边桩孔进行回填桩孔；向各所述金属钢管外侧壁与对应的右边桩孔之间的环形缝隙进行高压力灌装填充定位砂石，实现对金属钢管的周向定位加固；

4-6.在水平排水砂垫层铺设若干个真空管，各真空管的外端均与抽真空设备连接、内端口均与水平排水砂垫层内部相连通；

4-7.铺设密封膜；

在水平排水砂垫层顶部铺设密封膜并将其周边通过堆积压实；

使其密封膜覆盖下的水平排水砂垫层形成密封空间。

优选地，在各个金属钢管的内腔内分别插入有辅助抽水管，各辅助抽水管的下端均伸至对应的所述金属钢管的内腔的下部；各所述辅助抽水管的上端均伸出所述金属钢管并与一外部的辅助水泵相连；

优选地，在预压的末期由于孔隙水被大量压出，后续由于软基层残留的孔隙水较少，这样内部被挤出的孔隙水若不能向上溢出金属钢管流至集水渠内时，通过辅助水泵可以配合辅助抽水管实现向上少量抽水的目的，保证向外排水的彻底性；

4-8.在水平排水砂垫层的各侧边位置均开挖集水渠。

在集水渠的底部铺设防水层，防止集水下渗回流。

优选地，所述水平排水砂垫层的砂料选用渗透系数不低于10-3cm/s的常用级配良好的中粗砂，并具有反滤作用。

优选地，所述水平排水砂垫层选用55～65cm厚度，并起到持力层的作用；

优选地，当遇到新吹填不久的或无硬壳层的软粘土及水下施工的特殊条件，采用厚的或混合料排水垫层；

优选地，水平排水砂垫层施工时采用多层逐次机械分堆摊铺，每层摊铺后均采用推土机或人工摊平并依靠压实设备压实。

优选地，所述左边桩孔与距离其最近的所述右边桩孔的井底之间连线形成第一级水力坡降线，各相邻的所述右边桩孔的井底之间的连线形成第二级水力坡降线。

所述第二级水力坡降线与水平线之间的夹角α大于所述第一级水力坡降线与水平线之间的夹角γ。

优选地，各所述砂袋内的砂料均选用粗砂，且需保证砂袋整体的透水性。

优选地，所述S5中的预压加固、导向引流的具体步骤包括：

5.1：砂井堆载；

在所述水平排水砂垫层的上方的所述密封膜上堆放泥土等重载实现对下方软基层的预压压实，压实时间为6-10天；

5.2：压实期间需要定期观察沉降以及软基层的固化情况，并进行数据记录；根据检测结果来针对轻载与过载的情况进行及时调整砂井堆载重量；

5.3：在压实期间由于存在重载预压可以使得软基层内部的孔隙水不断地在重载的压力差的作用下外排，配合各个袋装砂井向上反流排出至集水渠内收集并通过外部抽水设备抽走；与此同时，由于设置的金属板与各个金属钢管之间存在的电压差，会使得孔隙水在直流电场的作用下，水分从阳极流向阴极，从而使得水分最终从阴极排出，引起土层的压缩加固。

两者配合能够有效的实现减少孔隙水来增加软基层内土层的有效应力，从而提高土层的稳定性。

优选地，在各所述金属钢管的下部外侧壁上沿其周向开设有若干个供水流通过的栅格孔，且在各所述金属钢管的下部的内腔内安装有滤水沙砾层。

稳定型道路软基处理施工系统，包括一底盘总成，在所述底盘总成的底部安装有若干个车轮组，在所述底盘总成的两端均焊接固定有牵引挂钩，所述稳定型道路软基处理施工系统通过牵引挂钩与外部动力牵引设备相连，外部动力牵引设备用于实现对所述稳定型道路软基处理施工系统的牵引移位，所述底盘总成包括两个间隔且对称设置的前盘总成与后盘总成，所述前盘总成与所述后盘总成之间的底盘隔空空间上方设置有一中部设置有工作空间的钢构框架，所述钢构框架的两端分别固连在所述前盘总成的顶部、所述后盘总成的顶部，在所述钢构框架上安装有用于实现排水系统施工的一体化软基处理装置，所述一体化软基处理装置的右端位于所述工作空间以及所述底盘隔空空间的中部右侧的上方位置。

优选地，所述一体化软基处理装置包括一设置在所述钢构框架中段顶部的摆动钻孔放料机构，在所述摆动钻孔放料机构的内外两侧的所述钢构框架中段顶部分别栓接固连有一对称设置的定位轴承座，所述摆动钻孔放料机构的中段外侧壁上分别一体焊接有一旋转主轴，所述旋转主轴的两端分别活动配合插装在对应的所述定位轴承座的轴承孔内，在所述钢构框架中段顶部对应位置处分别栓接固连有一用于驱动所述旋转主轴按照一定角度正反向旋转的中心旋转驱动机构，所述中心旋转驱动机构的输出轴与对应位置处伸出所述轴承孔外的所述旋转主轴固连，所述摆动钻孔放料机构内用于安装钻杆件或定位零件并使其完成指定工位移动；所述摆动钻孔放料机构可用于实现砂井钻孔、打桩孔的步骤、同时可实现插装金属板、金属钢管的步骤以及辅助配合实现砂井装砂袋的步骤。

所述钻杆件包括若干个相互卡接固连呈直线的方钻杆，在最末端的方钻杆的底部固定安装有用于钻取桩孔的钻头，所述钻头的最大直径大于所述方钻杆的最大外径尺寸。

各相互卡接的所述方钻杆直接采用现有钻井设备的钻杆的卡接方式实现固连，此处属于现有技术，不再赘述。

优选地，所述中心旋转驱动机构包括一固定安装在对应位置处的所述钢构框架中段顶部的大扭矩的主步进电机，在所述主步进电机的输出轴端固定配合安装有一减速机，所述减速机的输出轴与所述旋转主轴固定连接。

优选地，在所述摆动钻孔放料机构的两侧分别对称焊接有一弧形导轨，在两所述弧形导轨上均对称设置有弧形导向槽，在所述摆动钻孔放料机构的左端外侧壁两侧分别对称焊接有一配合插装在对应的所述弧形导向槽内的定位轴，在各所述定位轴的外侧壁上分别活动套接有一辊轮，各所述辊轮分别与所述弧形导向槽内侧壁相配合；在两所述弧形导轨之间的钢构框架顶部固定安装有一倾斜设置的多级伸缩的推力电缸，在所述推力电缸的活塞杆的顶部固定安装有一推臂，所述推臂的顶部与对应位置处的所述摆动钻孔放料机构的底部相抵紧。

所述推力电缸起到配合主步进电机扭矩实现对所述摆动钻孔放料机构的升降方管底部的顶推，从而保证在主步进电机对整个摆动钻孔放料机构进行旋转时的顺畅性，降低启动难度，相当于起始助力的作用。

优选地，所述摆动钻孔放料机构包括一外合金方型钢套，在所述外合金方型钢套的方型中心腔内安装配合有一升降方管，所述升降方管的中心腔为圆形中心腔，在所述升降方管的两相对外侧壁上分别对称焊接有一往复升降齿条，在各所述往复升降齿条外侧的所述外合金方型钢套的方型中心腔内分别对称设置有一同步驱动齿轮，两所述方型中心腔的中心轴均活动插装并伸出对应的所述外合金方型钢套的侧壁上的转孔，两所述同步驱动齿轮均与一同步升降电机的输出轴固连，所述升降方管的上下两端均穿出所述外合金方型钢套的上端和下端，在所述圆形中心腔内配合插装有一旋转夹紧机构，所述旋转夹紧机构用于根据工况需求来对插装在其内部的方钻杆或金属板或金属钢管实现夹紧旋转以及松弛放料。

优选地，所述旋转夹紧机构包括一配合插装在所述圆形中心腔内的往复旋转升降管，在所述往复旋转升降管的上下两端部的外侧壁上分别设置有一扩张盘，在所述往复旋转升降管的上段和下段外侧壁上分别焊接有一上定位盘与下定位盘，所述上定位盘与所述下定位盘分别与所述升降方管的上端面与下端面配合抵接，在所述上定位盘、所述下定位盘的抵接部位的端面处均固连有自润滑黄铜环，在所述上定位盘的顶部焊接固连有一与其同轴且中空设置的旋转齿轮，在所述往复旋转升降管的上下端面处分别通过安装架固连有一旋转驱动电机，在所述旋转驱动电机的电机轴上固定安装有与所述旋转齿轮相啮合的旋转主动齿轮，在各所述扩张盘的端面两侧分别对称安装有一同步夹紧电缸，在两所述同步夹紧电缸的活塞杆的相对端部分别可更换的固定安装有一V型块；所述往复旋转升降管的贯通工件圆腔内用于根据工况需求来插装对应的方钻杆或金属板或金属钢管或砂袋，两所述V型块在两相对运动的同步夹紧电缸的作用下实现对放入至所述往复旋转升降管的贯通工件圆腔内工件或零件的夹紧与松弛。

本发明的有益效果体现在：

1.利用本稳定型道路软基处理方法在对软基层进行处理时能够保证软基层的快速预压加固，同时处理过程中配合稳定型道路软基处理施工系统能够快速的实现排水系统施工，提高工作效率。

2.本处理方法在进行孔隙水的外排时采用预压与电极促进离子导向的方式相结合，有效的促进孔隙水外排的效率与效果，提高软基加固的效果，保证软基层压缩加固后的强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的稳定型道路软基处理方法施工结构示意图。

图2为本发明的稳定型道路软基处理施工系统的结构示意图。

图3为图2中去除中心旋转驱动机构后的结构示意图。

图4为本发明的稳定型道路软基处理施工系统的摆动钻孔放料机构处于竖直工位时的结构示意图。

图5为本发明的稳定型道路软基处理施工系统去除摆动钻孔放料机构后的局部结构示意图。

图6为本发明的稳定型道路软基处理施工系统中的摆动钻孔放料机构的主视结构示意图。

图7为图6竖直工位状态下的摆动钻孔放料机构的右视结构示意图。

图8为图7的内部局部剖视结构示意图。

图9为图7的俯视结构示意图。

图中，1、底盘总成；101、前盘总成；102、后盘总成；103、底盘隔空空间；104、牵引挂钩；105、车轮组； 2、一体化软基处理装置；201、定位轴承座；；3、钢构框架；301、工作空间；4、摆动钻孔放料机构；401、旋转主轴；402、外合金方型钢套；403、方型中心腔；404、升降方管；405、圆形中心腔；406、往复升降齿条；407、同步驱动齿轮；408、同步升降电机； 5、中心旋转驱动机构；501、主步进电机；502、减速机；6、旋转夹紧机构；601、往复旋转升降管；602、上定位盘；603、下定位盘；604、自润滑黄铜环；605、旋转齿轮；606、扩张盘；607、安装架；608、旋转驱动电机；609、旋转主动齿轮；610、同步夹紧电缸；611、定位架；612、V型块；613、贯通工件圆腔；7、软基层；8、水平排水砂垫层；9、砂井；10、砂袋；11、左边桩孔；12、右边桩孔；13、金属板；14、金属钢管；15、抽真空设备；16、密封膜；17、集水渠；18、第一级水力坡降线；19、第二级水力坡降线；20、重载；21、辅助抽水管；22、辅助水泵；23、栅格孔；24、滤水沙砾层；25、方钻杆；26、弧形导轨；27、弧形导向槽；28、定位轴；29、辊轮；30、推力电缸；31、推臂。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。

以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-9中所示，稳定型道路软基处理方法，其特征在于：包括如下施工步骤：

S1.探测软基层7深度；

探测当前软基地层深度并记载探测结果及场地施工面积为后续砂井9参数设计提供数据依据；

S2.平整场地；

平整并初步压实软基施工场地；

S3.铺设水平排水砂垫层8；

在进行水平排水砂垫层8的铺设时采用逐层逐级铺设并压实的方式来实现整个水平排水砂垫层8的施工；

优选地，所述水平排水砂垫层8的砂料选用渗透系数不低于10-3cm/s的常用级配良好的中粗砂，并具有反滤作用；

优选地，所述水平排水砂垫层8选用55～65cm厚度，并起到持力层的作用；

优选地，当遇到新吹填不久的或无硬壳层的软粘土及水下施工的特殊条件，采用厚的或混合料排水垫层；

优选地，水平排水砂垫层8施工时采用多层逐次机械分堆摊铺，每层摊铺后均采用推土机或人工摊平并依靠压实设备压实；

S4.排水系统施工；

S5.预压加固、导向引流；

S6.软基排水；

通过排水系统将软基层7内的孔隙水排出，并通过外部抽水设备抽走，保证软基层7的加固，提高软弱地基土承载力。

优选地，所述排水系统施工的具体施工步骤包括：

4-1.软基层7钻砂井9组；

利用稳定型道路软基处理施工系统实现对砂井9组的各砂井9的钻孔，各砂井9相对间隔设置。

各个相邻的砂井9之间的中心线间隔距离为5m-10m之间，在保证预留排出效果的前提下尽量的加大间隔距离。

4-2. 装砂袋10；

各所述砂井9均为内径为10cm-15cm的砂井9，根据施工要求依次向各个砂井9内进行安装砂袋10形成袋装砂井；

在各个袋装砂井9的顶部均连接有与所述集水渠17相连的排出管，便于把预压排出的孔隙水的向外排出。

砂袋10的主要作用是保证滤水效果，能够使得预压后的孔隙水在预压以及真空作用下向上流出，从而便于向外排出收集，从而实现对软基层7的加固。

4-3.桩孔施工；

在上述最外侧的两个袋装砂井9的外侧分别利用稳定型道路软基处理施工系统完成左边桩孔11、若干个右边桩孔12的施工；各所述右边桩孔12的井底均低于所述左边桩孔11的井底。

桩孔施工时需要将对应的钻孔的钻头以及方钻杆25依次装入稳定型道路软基处理施工系统的所述往复旋转升降管601的贯通工件圆腔613内，然后通过控制两相对运动的同步夹紧电缸610带动两所述V型块612实现对放入至所述往复旋转升降管601的贯通工件圆腔613内的方钻杆25棱线边的夹紧，最终通过驱动中心旋转驱动机构5配合倾斜设置的多级伸缩的推力电缸30共同实现带动整个摆动钻孔放料机构4的正常旋转，当钻杆等部件处于竖直状态时，驱动中心旋转驱动机构5配合倾斜设置的多级伸缩的推力电缸30实现对整个摆动钻孔放料机构4的定位，此时摆动钻孔放料机构4即可通过，同步升降电机408带动同步驱动齿轮407实现旋转，从而实现对往复升降齿条406的升降移位，同时带动与往复升降齿条406固连的升降方管404实现升降，升降方管404的升降会带动其上连接的旋转夹紧机构6的升降，旋转夹紧机构6的升降的同时可以通过旋转驱动电机608的旋转作用带动往复旋转升降管601实现在所述圆形中心腔405内旋转，配合齿条的升降可以实现旋转并升降，从而可以实现带动其上的方钻杆25实现向下钻孔，当需要增加方钻杆25的数量来达到加深钻孔深度的情况时，需要控制同步夹紧电缸610的将对应的两所述V型块612松开，从而实现上述运动的反向运动，即可以带动整个齿条以及其上的部件向上回位、复位，然后再向所述往复旋转升降管601的贯通工件圆腔613内插装新的方钻杆25

按照之前的操作控制本装置带动新的方钻杆25旋转下移并使得新的方钻杆25的底端与之前的方钻杆25的顶端卡接，同时继续实现下降并旋转，进而继续完成钻孔操作，按照上述操作依次完成需要深度的钻孔。

另外，当进行金属板13或金属钢管14施工时，也按照上述方钻杆25钻孔的方式，只是不同于方钻杆25钻孔的地方在于，当进行金属板13或金属钢管14或砂袋10的施工时只需要控制装置带动金属板13或金属钢管14实现夹紧并控制其下降并不需要控制其旋转。

4-4. 左边桩孔11、各所述右边桩孔12内均依次固定插装有金属板13、金属钢管14，所述金属板13、各所述金属钢管14的上端外圈侧壁上分别连接直流电的正电极、负电极，各所述金属钢管14的上端之间的线路并联连接；

正电极、负电极之间的直流电的电源电压大小根据需要调节；

4-5.对金属板13所在的左边桩孔11进行回填桩孔；向各所述金属钢管14外侧壁与对应的右边桩孔12之间的环形缝隙进行高压力灌装填充定位砂石，实现对金属钢管14的周向定位加固；

4-6.在水平排水砂垫层8铺设若干个真空管，各真空管的外端均与抽真空设备15连接、内端口均与水平排水砂垫层8内部相连通；

4-7.铺设密封膜16；

在水平排水砂垫层8顶部铺设密封膜16并将其周边通过堆积压实；

使其密封膜16覆盖下的水平排水砂垫层8形成密封空间。

优选地，在各个金属钢管14的内腔内分别插入有辅助抽水管21，各辅助抽水管21的下端均伸至对应的所述金属钢管14的内腔的下部；各所述辅助抽水管21的上端均伸出所述金属钢管14并与一外部的辅助水泵22相连；

优选地，在预压的末期由于孔隙水被大量压出，后续由于软基层7残留的孔隙水较少，这样内部被挤出的孔隙水若不能向上溢出金属钢管14流至集水渠17内时，通过辅助水泵22可以配合辅助抽水管21实现向上少量抽水的目的，保证向外排水的彻底性；

4-8.在水平排水砂垫层8的各侧边位置均开挖集水渠17。

在集水渠17的底部铺设防水层，防止集水下渗回流。

优选地，所述左边桩孔11与距离其最近的所述右边桩孔12的井底之间连线形成第一级水力坡降线18，各相邻的所述右边桩孔12的井底之间的连线形成第二级水力坡降线19。

所述第二级水力坡降线19与水平线之间的夹角α大于所述第一级水力坡降线18与水平线之间的夹角γ。

优选地，各所述砂袋10内的砂料均选用粗砂，且需保证砂袋10整体的透水性。

优选地，所述S5中的预压加固、导向引流的具体步骤包括：

5.1：砂井9堆载；

在所述水平排水砂垫层8的上方的所述密封膜16上堆放泥土等重载20实现对下方软基层7的预压压实，压实时间为6-10天；

5.2：压实期间需要定期观察沉降以及软基层7的固化情况，并进行数据记录；根据检测结果来针对轻载与过载的情况进行及时调整砂井堆载重量；

5.3：在压实期间由于存在重载预压可以使得软基层7内部的孔隙水不断地在重载20的压力差的作用下外排，配合各个袋装砂井9向上反流排出至集水渠17内收集并通过外部抽水设备抽走。

与此同时，由于设置的金属板13与各个金属钢管14之间存在的电压差，会使得孔隙水在直流电场的作用下，水分从阳极流向阴极，从而使得水分最终从阴极排出，引起土层的压缩加固。

两者配合能够有效的实现减少孔隙水来增加软基层7内土层的有效应力，从而提高土层的稳定性。

优选地，在各所述金属钢管14的下部外侧壁上沿其周向开设有若干个供水流通过的栅格孔23，且在各所述金属钢管14的下部的内腔内安装有滤水沙砾层24。

利用本稳定型道路软基处理方法在对软基层7进行处理时能够保证软基层7的快速预压加固，同时处理过程中配合稳定型道路软基处理施工系统能够快速的实现排水系统施工，提高工作效率；本处理方法在进行孔隙水的外排时采用预压与电极促进离子导向的方式相结合，有效的促进孔隙水外排的效率与效果，提高软基加固的效果，保证软基层7压缩加固后的强度。

稳定型道路软基处理施工系统，包括一底盘总成1，在所述底盘总成1的底部安装有若干个车轮组105，在所述底盘总成1的两端均焊接固定有牵引挂钩104，所述稳定型道路软基处理施工系统通过牵引挂钩104与外部动力牵引设备相连，外部动力牵引设备用于实现对所述稳定型道路软基处理施工系统的牵引移位，所述底盘总成1包括两个间隔且对称设置的前盘总成101与后盘总成102，所述前盘总成101与所述后盘总成102之间的底盘隔空空间103上方设置有一中部设置有工作空间301的钢构框架3，所述钢构框架3的两端分别固连在所述前盘总成101的顶部、所述后盘总成102的顶部，在所述钢构框架3上安装有用于实现排水系统施工的一体化软基处理装置2，所述一体化软基处理装置2的右端位于所述工作空间301以及所述底盘隔空空间103的中部右侧的上方位置。

本系统在移动时需要配合现有的牵引设备实现对其进行牵引移位；到达指定工作位置并定位后，通过操作整系统上的一体化软基处理装置2即可实现排水系统施工中的软基层7钻砂井9组、桩孔施工、左边桩孔、各所述右边桩孔内均依次固定插装有金属板13、金属钢管14等操作，当然也可以辅助实现砂袋10的塞装，整个系统一机多用，操作便捷。

优选地，所述一体化软基处理装置2包括一设置在所述钢构框架3中段顶部的摆动钻孔放料机构4，在所述摆动钻孔放料机构4的内外两侧的所述钢构框架3中段顶部分别栓接固连有一对称设置的定位轴承座201，所述摆动钻孔放料机构4的中段外侧壁上分别一体焊接有一旋转主轴401，所述旋转主轴401的两端分别活动配合插装在对应的所述定位轴承座201的轴承孔内，在所述钢构框架3中段顶部对应位置处分别栓接固连有一用于驱动所述旋转主轴401按照一定角度正反向旋转的中心旋转驱动机构5，所述中心旋转驱动机构5的输出轴与对应位置处伸出所述轴承孔外的所述旋转主轴401固连，所述摆动钻孔放料机构4内用于安装钻杆件或定位零件并使其完成指定工位移动。

所述摆动钻孔放料机构4可用于实现砂井9钻孔、打桩孔的步骤、同时可实现插装金属板13、金属钢管14的步骤以及辅助配合实现砂井9装砂袋10的步骤。

所述钻杆件包括若干个相互卡接固连呈直线的方钻杆25，在最末端的方钻杆25的底部固定安装有用于钻取桩孔的钻头，所述钻头的最大直径大于所述方钻杆25的最大外径尺寸。

各相互卡接的所述方钻杆25直接采用现有钻井设备的钻杆的卡接方式实现固连，此处属于现有技术，不再赘述。

优选地，所述中心旋转驱动机构5包括一固定安装在对应位置处的所述钢构框架3中段顶部的大扭矩的主步进电机501，在所述主步进电机501的输出轴端固定配合安装有一减速机502，所述减速机502的输出轴与所述旋转主轴401固定连接。

通过主步进电机501带动减速机502的旋转能够实现对旋转主轴401的定角度驱动，从而带动整个摆动钻孔放料机构4由倾斜的闲置状态摆动至竖直的工作状态，倾斜的倾斜的闲置状态时整个摆动钻孔放料机构4的状态接近处于水平状态，此时在进行设备的调整或者调试时相对简单，维修方便；同时，在进行钻杆的安装时操作简单，可选择单根长度较长的方钻杆进行安装，不受高度的限制。

优选地，在所述摆动钻孔放料机构4的两侧分别对称焊接有一弧形导轨26，在两所述弧形导轨26上均对称设置有弧形导向槽27，在所述摆动钻孔放料机构4的左端外侧壁两侧分别对称焊接有一配合插装在对应的所述弧形导向槽27内的定位轴28，在各所述定位轴28的外侧壁上分别活动套接有一辊轮29，各所述辊轮29分别与所述弧形导向槽27内侧壁相配合；在两所述弧形导轨26之间的钢构框架3顶部固定安装有一倾斜设置的多级伸缩的推力电缸30，在所述推力电缸30的活塞杆的顶部固定安装有一推臂31，所述推臂31的顶部与对应位置处的所述摆动钻孔放料机构4的底部相抵紧。

所述摆动钻孔放料机构4在通过主步进电机501进行旋转驱动时，考虑到降低其驱动难度，故在此设置的倾斜设置的多级伸缩的推力电缸30可以配合分担整个转矩，在倾斜设置的多级伸缩的推力电缸30实现伸出时是与主步进电机501同步运动的，因此两者的动力之和来实现对摆动钻孔放料机构4的旋转驱动，可以保证运动的流畅性，可以保证在采购主步进电机501、倾斜设置的多级伸缩的推力电缸30时采用常用功率即可实现，降低采购成本。

倾斜设置的多级伸缩的推力电缸30运动是会带动推臂31向上顶升，从而会带动推臂31推动对应的外合金方型钢套402的左侧底部实现沿着其中心的轴承座实现旋转，在外合金方型钢套402旋转的同时通过两个辊轮29在对应的弧形导向槽27滚动时起到导向与限位的作用。

优选地，所述摆动钻孔放料机构4包括一外合金方型钢套402，在所述外合金方型钢套402的方型中心腔403内安装配合有一升降方管404，所述升降方管404的中心腔为圆形中心腔405，在所述升降方管404的两相对外侧壁上分别对称焊接有一往复升降齿条406，在各所述往复升降齿条406外侧的所述外合金方型钢套402的方型中心腔403内分别对称设置有一同步驱动齿轮407，两所述方型中心腔403的中心轴均活动插装并伸出对应的所述外合金方型钢套402的侧壁上的转孔，两所述同步驱动齿轮407均与一同步升降电机408的输出轴固连，所述升降方管404的上下两端均穿出所述外合金方型钢套402的上端和下端，在所述圆形中心腔405内配合插装有一旋转夹紧机构6，所述旋转夹紧机构6用于根据工况需求来对插装在其内部的方钻杆25或金属板13或金属钢管14实现夹紧旋转以及松弛放料。

外合金方型钢套402的中段两侧壁上一体焊接有所述的旋转主轴401，因此在旋转主轴401旋转时会带动整个外合金方型钢套402以及其上的部件跟随一起旋转；运动幅度由预先设定的控制器控制操作主步进电机501旋转的角度、倾斜设置的多级伸缩的推力电缸30伸出长度进行控制，原则上以外合金方型钢套402处于竖直的工作状态时停止定位为宜。

当外合金方型钢套402处于竖直锁位的状态时，此时需要通过各个遥控器来控制各个通电设备按需要运转。

到达竖直工作时已经完成了相关方钻杆25的装料与夹紧，因为装料操作是在闲置的接近水平的状态下完成的；此时，通过控制两个同步升降电机408同步运动，从而可以使得两个同步驱动齿轮407可以实现对转来同时带动对应的往复升降齿条406实现同向同步下降，与此同时需要控制旋转驱动电机608来带动整个往复旋转升降管601的旋转，从而带动所述往复旋转升降管601的贯通工件圆腔613内当时安装的方钻杆25的旋转。

从而实现旋转的同时升降，最终钻孔操作，当对应的方钻杆25钻到低位时，此时需要继续插装新的方钻杆25来实现继续加深钻孔深度，此时需要先控制两个同步夹紧电缸610将V型块612松动，然后控制往复升降齿条406实现向上复位，此时如果后续安装的方钻杆25的长度较短时，可以直接在竖直状态下插装安装，然后在此锁位即可，如果方钻杆25的长度较长时，可以按照调整至初始状态时，进行水平闲置状态下的插装即可。

优选地，所述旋转夹紧机构6包括一配合插装在所述圆形中心腔405内的往复旋转升降管601，在所述往复旋转升降管601的上下两端部的外侧壁上分别设置有一扩张盘606，在所述往复旋转升降管601的上段和下段外侧壁上分别焊接有一上定位盘602与下定位盘603，所述上定位盘602与所述下定位盘603分别与所述升降方管404的上端面与下端面配合抵接，在所述上定位盘602、所述下定位盘603的抵接部位的端面处均固连有自润滑黄铜环604，在所述上定位盘602的顶部焊接固连有一与其同轴且中空设置的旋转齿轮605，在所述往复旋转升降管601的上下端面处分别通过安装架607固连有一旋转驱动电机608，在所述旋转驱动电机608的电机轴上固定安装有与所述旋转齿轮605相啮合的旋转主动齿轮609，在各所述扩张盘606的端面两侧分别通过定位架611对称安装有一同步夹紧电缸610，在两所述同步夹紧电缸610的活塞杆的相对端部分别可更换的固定安装有一V型块612；所述往复旋转升降管601的贯通工件圆腔613内用于根据工况需求来插装对应的方钻杆25或金属板13或金属钢管14或砂袋10，两所述V型块612在两相对运动的同步夹紧电缸610的作用下实现对放入至所述往复旋转升降管601的贯通工件圆腔613内工件或零件的夹紧与松弛。

旋转夹紧机构6的主要作用是起到对对应的方钻杆25或金属板13或金属钢管14进行插装并通过两所述V型块612实现夹紧与松弛的作用，同时在夹紧后能够通过控制旋转驱动电机608的旋转来带动整个往复旋转升降管601及其上的部件绕着所述圆形中心腔405内旋转，从而实现配合齿条的升降来实现最终的旋转并升降的功能，从而实现钻孔所需的运动动作。

工作过程：

通过本系统实现桩孔施工时，需要将对应的钻孔的钻头以及方钻杆25依次装入稳定型道路软基处理施工系统的所述往复旋转升降管601的贯通工件圆腔613内，然后通过控制两相对运动的同步夹紧电缸610带动两所述V型块612实现对放入至所述往复旋转升降管601的贯通工件圆腔613内的方钻杆25棱线边的夹紧，最终通过驱动中心旋转驱动机构5配合倾斜设置的多级伸缩的推力电缸30共同实现带动整个摆动钻孔放料机构4的旋转，当钻杆等部件处于竖直状态时，驱动中心旋转驱动机构5配合倾斜设置的多级伸缩的推力电缸30实现对整个摆动钻孔放料机构4的定位，此时摆动钻孔放料机构4即可通过，同步升降电机408带动同步驱动齿轮407实现旋转，从而实现对往复升降齿条406的升降移位，同时带动与往复升降齿条406固连的升降方管404实现升降，升降方管404的升降会带动其上连接的旋转夹紧机构6的升降，旋转夹紧机构6的升降的同时可以通过旋转驱动电机608的旋转作用带动往复旋转升降管601实现在所述圆形中心腔405内旋转，配合齿条的升降可以实现旋转并升降，从而可以实现带动其上的方钻杆25实现向下钻孔，当需要增加方钻杆25的数量来达到加深钻孔深度的情况时，需要控制同步夹紧电缸610的将对应的两所述V型块612松开，从而实现上述运动的反向运动，即可以带动整个齿条以及其上的部件向上回位、复位，然后再向所述往复旋转升降管601的贯通工件圆腔613内插装新的方钻杆25。

按照之前的操作控制本装置带动新的方钻杆25旋转下移并使得新的方钻杆25的底端与之前的方钻杆25的顶端卡接，同时继续实现下降并旋转，进而继续完成钻孔操作，按照上述操作依次完成需要深度的钻孔。

另外，当进行金属板13或金属钢管14施工时，也按照上述方钻杆25钻孔的方式，只是不同于方钻杆25钻孔的地方在于：当进行金属板13或金属钢管14或砂袋10的施工时只需要控制装置带动金属板13或金属钢管14实现夹紧并控制其下降并不需要控制其旋转。

利用本稳定型道路软基处理方法在对软基层7进行处理时能够保证软基层7的快速预压加固，同时处理过程中配合稳定型道路软基处理施工系统能够快速的实现排水系统施工，提高工作效率；本处理方法在进行孔隙水的外排时采用预压与电极促进离子导向的方式相结合，有效的促进孔隙水外排的效率与效果，提高软基加固的效果，保证软基层7压缩加固后的强度。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.稳定型道路软基处理施工系统，其特征在于：包括一底盘总成，在所述底盘总成的底部安装有若干个车轮组，在所述底盘总成的两端均焊接固定有牵引挂钩，所述稳定型道路软基处理施工系统通过牵引挂钩与外部动力牵引设备相连，外部动力牵引设备用于实现对所述稳定型道路软基处理施工系统的牵引移位，所述底盘总成包括两个间隔且对称设置的前盘总成与后盘总成，所述前盘总成与所述后盘总成之间的底盘隔空空间上方设置有一中部设置有工作空间的钢构框架，所述钢构框架的两端分别固连在所述前盘总成的顶部、所述后盘总成的顶部，在所述钢构框架上安装有用于实现排水系统施工的一体化软基处理装置，所述一体化软基处理装置的右端位于所述工作空间以及所述底盘隔空空间的中部右侧的上方位置；

所述一体化软基处理装置包括一设置在所述钢构框架中段顶部的摆动钻孔放料机构，在所述摆动钻孔放料机构的内外两侧的所述钢构框架中段顶部分别栓接固连有一对称设置的定位轴承座，所述摆动钻孔放料机构的中段外侧壁上分别一体焊接有一旋转主轴，所述旋转主轴的两端分别活动配合插装在对应的所述定位轴承座的轴承孔内，在所述钢构框架中段顶部对应位置处分别栓接固连有一用于驱动所述旋转主轴正反向旋转的中心旋转驱动机构，所述中心旋转驱动机构的输出轴与对应位置处伸出所述轴承孔外的所述旋转主轴固连，所述摆动钻孔放料机构内用于安装钻杆件或定位零件并使其完成指定工位移动；所述摆动钻孔放料机构可用于实现砂井钻孔、打桩孔的步骤、同时可实现插装金属板、金属钢管的步骤以及辅助配合实现砂井装砂袋的步骤。

2.根据权利要求1所述的软基处理施工系统，其特征在于：在所述摆动钻孔放料机构的两侧分别对称焊接有一弧形导轨，在两所述弧形导轨上均对称设置有弧形导向槽，在所述摆动钻孔放料机构的左端外侧壁两侧分别对称焊接有一配合插装在对应的所述弧形导向槽内的定位轴，在各所述定位轴的外侧壁上分别活动套接有一辊轮，各所述辊轮分别与所述弧形导向槽内侧壁相配合；在两所述弧形导轨之间的钢构框架顶部固定安装有一倾斜设置的多级伸缩的推力电缸，在所述推力电缸的活塞杆的顶部固定安装有一推臂，所述推臂的顶部与对应位置处的所述摆动钻孔放料机构的底部相抵紧。

3.根据权利要求2所述的软基处理施工系统，其特征在于：所述摆动钻孔放料机构包括一外合金方型钢套，在所述外合金方型钢套的方型中心腔内安装配合有一升降方管，所述升降方管的中心腔为圆形中心腔，在所述升降方管的两相对外侧壁上分别对称焊接有一往复升降齿条，在各所述往复升降齿条外侧的所述外合金方型钢套的方型中心腔内分别对称设置有一同步驱动齿轮，两所述方型中心腔的中心轴均活动插装并伸出对应的所述外合金方型钢套的侧壁上的转孔，两所述同步驱动齿轮均与一同步升降电机的输出轴固连，所述升降方管的上下两端均穿出所述外合金方型钢套的上端和下端，在所述圆形中心腔内配合插装有一旋转夹紧机构，所述旋转夹紧机构用于根据工况需求来对插装在其内部的方钻杆或金属板或金属钢管实现夹紧旋转以及松弛放料。

4.根据权利要求3所述的软基处理施工系统，其特征在于：所述旋转夹紧机构包括一配合插装在所述圆形中心腔内的往复旋转升降管，在所述往复旋转升降管的上下两端部的外侧壁上分别设置有一扩张盘，在所述往复旋转升降管的上段和下段外侧壁上分别焊接有一上定位盘与下定位盘，所述上定位盘与所述下定位盘分别与所述升降方管的上端面与下端面配合抵接，在所述上定位盘、所述下定位盘的抵接部位的端面处均固连有自润滑黄铜环，在所述上定位盘的顶部焊接固连有一与其同轴且中空设置的旋转齿轮，在所述往复旋转升降管的上下端面处分别通过安装架固连有一旋转驱动电机，在所述旋转驱动电机的电机轴上固定安装有与所述旋转齿轮相啮合的旋转主动齿轮，在各所述扩张盘的端面两侧分别对称安装有一同步夹紧电缸，在两所述同步夹紧电缸的活塞杆的相对端部分别固定安装有一V型块；所述往复旋转升降管的贯通工件圆腔内用于根据工况需求来插装对应的方钻杆或金属板或金属钢管或砂袋，两所述V型块在两相对运动的同步夹紧电缸的作用下实现对放入至所述往复旋转升降管的贯通工件圆腔内工件的夹紧与松弛。

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