CN112442980A - 一种加固客运专线粉细砂地基的设备及加固方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了地基加固技术领域的一种加固客运专线粉细砂地基的设备，包括管桩与桩尖，所述桩尖通过卡扣与管桩底部外壁活动连接，所述管桩外壁底部均匀开设有孔洞，所述管桩上套接有转动装置，所述转动装置包括插在管桩内腔中的内管，所述内管外壁顶端套接有连接块，所述连接块外壁套接有外管，所述外管与内管外壁底部均匀开设有开孔，装置中通过旋转转动装置，使内管与外管转动，使开孔与孔洞错位，断开管桩内部粉细砂桩与管桩外界地基粉细砂的连接，也断开粉细砂桩、外界地基粉细砂与孔洞内部粉细砂的连接，从而使拔管的过程中，不会对粉细砂桩或外界压实的粉细砂地基造成拉扯，避免对压实加固的地基造成破坏。

Description

一种加固客运专线粉细砂地基的设备及加固方法
技术领域
本发明涉及地基加固技术领域，具体为一种加固客运专线粉细砂地基的设备及加固方法。
背景技术
在对客运专线的粉细砂地基进行加固时，一般会使用到管桩装置，通过振动沉管，将管桩插到粉细砂地基中，通过振动作用将管桩内及桩周粉细砂土层振密实，在拔出管桩时，一般会使用内套封闭无缝钢管，将管内粉细砂桩进一步压实，并使四周粉细砂地基等进一步挤密，直至达到设计要求的桩顶标高，然而拔管时会带着孔洞一起向上移动，因内套封闭无缝钢管在压实管内粉细砂桩的过程中，会将粉细砂向管桩的孔洞中挤压压实并与外界地基的粉细砂接触，使孔洞中的粉细砂会与管内粉细砂桩、外界地基的粉细砂连接在一起，在管桩上移时会使孔洞中的粉细砂与管内粉细砂桩、外界地基的粉细砂连接断开，对管内粉细砂桩、外界地基的粉细砂造成拉扯，容易对压实的地基或粉细砂桩造成破坏，影响地基加固的效果，并且管桩在上移的过程中，孔洞一直是开通的，导致管桩内外侧的粉细砂容易相互流动，对压实的地基造成破坏，为此，我们提出一种加固客运专线粉细砂地基的设备及加固方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加固客运专线粉细砂地基的设备及加固方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加固客运专线粉细砂地基的设备，包括管桩与桩尖，所述桩尖通过卡扣与管桩底部外壁活动连接，所述管桩外壁底部均匀开设有孔洞，所述管桩上套接有转动装置，所述转动装置包括插在管桩内腔中的内管，所述内管外壁顶端套接有连接块，所述连接块底部外壁与管桩顶部外壁滑动连接，所述连接块外壁套接有外管，所述外管内壁与管桩外壁相贴合，所述外管与内管外壁底部均匀开设有开孔，且开孔与孔洞连通。
优选的，所述连接块底部左右两侧外壁均固定安装有移动块，所述管桩顶部左右两侧外壁均开设有移动槽，所述移动块滑动插在移动槽的内腔中，且移动块与移动槽之间固定安装有收缩弹簧，所述连接块顶部前后两侧外壁均贯穿插接有固定杆，所述管桩顶部外壁开设有与固定杆相匹配的固定槽，且固定杆底端插在固定槽的内腔中，所述固定杆外壁套接有支撑弹簧，且支撑弹簧两端分别与连接块底部外壁、固定杆外壁固定连接，两组所述固定杆顶端与拉环固定连接。
优选的，所述外管左右两侧内壁与内管左右两侧外壁之间均设置有导向块，所述导向块贯穿管桩，所述管桩与导向块的连接部位开设有导向槽，所述导向块外壁设置有钢球，且钢球外壁与导向槽内壁相贴合，所述导向块远离内管的一端与螺纹杆转动连接，且螺纹杆远离导向块的一端延伸至外管的外壁，且外管与螺纹杆的连接部位开设有螺孔。
优选的，所述管桩内腔均匀开设有与孔洞相匹配的安装槽，所述安装槽与孔洞相互交错设置，所述安装槽内腔插接有两组挡块，两组所述挡块之间设置有支撑板，所述挡块与支撑板之间设置有推动弹簧。
优选的，所述管桩底部外壁开设有环形槽，所述支撑板包括插在环形槽内腔中的环形板，所述环形板顶部外壁均匀设置有支撑板本体，所述支撑板本体顶端延伸至相邻两组挡块之间，且支撑板本体外壁与推动弹簧远离挡块的一端滑动连接，所述支撑板本体外壁开设有两组开槽，所述开槽的竖截面呈三角形。
优选的，所述管桩包括管体，所述管体外壁左右两侧均设置有分块，所述分块的横截面呈半圆形，两组所述分块相互远离的一侧外壁均螺接有螺栓，所述螺栓靠近分块的一端延伸至管体的外壁中，且管体与螺栓的连接部位开设有螺纹孔。
优选的，一种加固客运专线粉细砂地基的设备的加固方法，包括以下步骤：
S1：当管桩达到设计深度后，需要拔出管桩时，向管桩内腔中加入细砂填料，并将内套封闭无缝钢管插到管桩的内腔中，将管桩内的粉细砂桩进一步压实，四周粉细砂地基等进一步挤密，直至达到设计要求的桩顶标高；
S2：向上将固定杆从固定槽中移动，通过收缩弹簧复位，使连接块带着内管与外管转动，使转动装置的开孔与管桩的孔洞错位，将细砂桩与外界的连接处断开，然后再向上将管桩拔出来，避免对压实的地基造成破坏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.装置中通过旋转转动装置，使内管与外管转动，使开孔与孔洞错位，断开管桩内部粉细砂桩与管桩外界地基粉细砂的连接，也断开粉细砂桩、外界地基粉细砂与孔洞内部粉细砂的连接，从而使拔管的过程中，不会对粉细砂桩或外界压实的粉细砂地基造成拉扯，避免对压实加固的地基造成破坏；
2.转动装置转动，错开开孔与孔洞的位置时，挡块移到开孔处，通过推动弹簧扩张，使挡块向外侧移动插到开孔的内腔中，将转动装置内外侧的开孔都遮住，使拔管的过程中，管桩内外壁与粉细砂桩、外界粉细砂地基接触面的平整性，对地基再次进行压实，确保不会有粉细砂再进入到开孔和孔洞，避免对地基造成破坏，保证地基压实的效果，增加转动装置的使用性能。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明管桩与连接块连接剖视结构示意图；
图3为本发明管桩与转动装置连接仰视结构示意图；
图4为本发明支撑板剖视结构示意图；
图5为本发明A处结构放大示意图；
图6为本发明管桩俯视结构示意图。
图中：1、管桩；101、分块；102、管体；103、螺栓；2、桩尖；3、孔洞；4、转动装置；41、内管；42、外管；421、导向块；422、导向槽；423、钢球；424、螺纹杆；43、连接块；44、移动块；45、收缩弹簧；46、固定杆；47、安装槽；48、挡块；49、支撑板；491、环形板；492、支撑板本体；493、开槽；410、拉环；411、支撑弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种加固客运专线粉细砂地基的设备，请参阅图1，包括管桩1与桩尖2；
请参阅图1，桩尖2通过卡扣与管桩1底部外壁活动连接，桩尖2与管桩1可以分开，将桩尖2留在地基内，管桩1外壁底部均匀开设有孔洞3；
请参阅图1和图2，管桩1上套接有转动装置4，转动装置4包括插在管桩1内腔中的内管41，内管41外壁顶端套接有连接块43，连接块43底部外壁与管桩1顶部外壁滑动连接，连接块43外壁套接有外管42，外管42内壁与管桩1外壁相贴合，外管42与内管41外壁底部均匀开设有开孔，且开孔与孔洞3连通，通过旋转转动装置4，使内管41与外管42转动，使开孔与孔洞3错位，断开管桩1内部粉细砂桩与管桩1外部地基粉细砂的连接，也断开粉细砂桩、外界地基粉细砂与孔洞3内部粉细砂的连接，从而使拔管的过程中，不会对粉细砂桩或外界压实的粉细砂地基造成拉扯，避免对压实加固的地基造成破坏，确保管桩1对地基加固的效果；
请参阅图1和图2，连接块43底部左右两侧外壁均固定安装有移动块44，管桩1顶部左右两侧外壁均开设有移动槽，移动块44滑动插在移动槽的内腔中，且移动块44与移动槽之间固定安装有收缩弹簧45，连接块43顶部前后两侧外壁均贯穿插接有固定杆46，管桩1顶部外壁开设有与固定杆46相匹配的固定槽，且固定杆46底端插在固定槽的内腔中，固定杆46外壁套接有支撑弹簧411，且支撑弹簧411两端分别与连接块43底部外壁、固定杆46外壁固定连接，两组固定杆46顶端与拉环410固定连接，向上拉动拉环410，将固定杆46从固定槽的内腔中移出，使连接块43受到的固定力消失，通过收缩弹簧45复位，使连接块43方便对带着外管42与内管41转动，使转动装置4工作；
请参阅图1和图5，外管42左右两侧内壁与内管41左右两侧外壁之间均设置有导向块421，导向块421靠拢内管41的一端插在内管41的外壁中，可以从内管41外壁上取下来，导向块421贯穿管桩1，管桩1与导向块421的连接部位开设有导向槽422，对外管42与内管41在管桩1上转动进行导向，保证转动装置4正常转动，导向块421外壁设置有钢球423，钢球423固定安装在导向块421的外壁上，钢球423表面较为光滑，减小导向块421与导向槽422接触的摩擦力，且钢球423外壁与导向槽422内壁相贴合，导向块421远离内管41的一端与螺纹杆424转动连接，且螺纹杆424远离导向块421的一端延伸至外管42的外壁，且外管42与螺纹杆424的连接部位开设有螺孔，转动螺纹杆424，将导向块421可以从导向槽422的内腔中移出；
请参阅图3和图4，管桩1内腔均匀开设有与孔洞3相匹配的安装槽47，安装槽47与孔洞3相互交错设置，安装槽47内腔插接有两组挡块48，两组挡块48之间设置有支撑板49，挡块48与支撑板49之间设置有推动弹簧，当转动装置4转动，错开开孔与孔洞3的位置时，挡块48移到开孔处，通过推动弹簧扩张，使挡块48向外侧移动插到开孔的内腔中，将开孔中粉细砂挤出去，将转动装置4内外侧的开孔都遮挡上，使拔管的过程中，管桩1内外壁与粉细砂桩、外界粉细砂地基接触面的平整性，对地基再次进行压实，确保不会有粉细砂再进入到开孔和孔洞3，使管桩1内外侧的粉细砂不会相互流动，避免对地基造成破坏，保证地基压实的效果，增加转动装置4的使用性能；
请参阅图3和图4，管桩1底部外壁开设有环形槽，支撑板49包括插在环形槽内腔中的环形板491，环形板491顶部外壁均匀设置有支撑板本体492，支撑板本体492顶端延伸至相邻两组挡块48之间，且支撑板本体492外壁与推动弹簧远离挡块48的一端滑动连接，支撑板本体492外壁开设有两组开槽493，开槽493的竖截面呈三角形，向下拉动环形板491，使推动弹簧进入到开槽493中，将推动弹簧向内侧拉动，使挡块48从开孔的内腔中移出，方便转动装置4转动复位，增加转动装置4的使用效果；
请参阅图6，管桩1包括管体102，管体102外壁左右两侧均设置有分块101，分块101的横截面呈半圆形，两组分块101相互远离的一侧外壁均螺接有螺栓103，螺栓103靠近分块101的一端延伸至管体102的外壁中，且管体102与螺栓103的连接部位开设有螺纹孔，拧动螺栓103，将螺栓103从螺纹孔的内腔中移出，使管桩1可以拆分成三部分，将管桩1安装挡块48与支撑板49部件的区域打开，便于安装或更换部件。
一种加固客运专线粉细砂地基的设备的加固方法，包括以下步骤：
S1：当管桩1达到设计深度后，拔出管桩1时，向管桩1内腔中加入细砂填料，并将内套封闭无缝钢管插到管桩1的内腔中，将管桩1内的粉细砂桩进一步压实，四周粉细砂地基等到进一步挤密，直至达到设计要求的桩顶标高；
S2：向上将固定杆46从固定槽中移动，通过收缩弹簧45复位，使连接块43带着内管41与外管42转动，使转动装置4的开孔与管桩1的孔洞3错位，将细砂桩与外界的连接处先断开，从而使拔管的过程中，不会对粉细砂桩或外界压实的粉细砂地基造成拉扯，避免对压实加固的地基造成破坏，然后再向上将管桩1拔出来。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种加固客运专线粉细砂地基的设备，包括管桩(1)与桩尖(2)，其特征在于：所述桩尖(2)通过卡扣与管桩(1)底部外壁活动连接，所述管桩(1)外壁底部均匀开设有孔洞(3)，所述管桩(1)上套接有转动装置(4)，所述转动装置(4)包括插在管桩(1)内腔中的内管(41)，所述内管(41)外壁顶端套接有连接块(43)，所述连接块(43)底部外壁与管桩(1)顶部外壁滑动连接，所述连接块(43)外壁套接有外管(42)，所述外管(42)内壁与管桩(1)外壁相贴合，所述外管(42)与内管(41)外壁底部均匀开设有开孔，且开孔与孔洞(3)连通。
2.根据权利要求1所述的一种加固客运专线粉细砂地基的设备，其特征在于：所述连接块(43)底部左右两侧外壁均固定安装有移动块(44)，所述管桩(1)顶部左右两侧外壁均开设有移动槽，所述移动块(44)滑动插在移动槽的内腔中，且移动块(44)与移动槽之间固定安装有收缩弹簧(45)，所述连接块(43)顶部前后两侧外壁均贯穿插接有固定杆(46)，所述管桩(1)顶部外壁开设有与固定杆(46)相匹配的固定槽，且固定杆(46)底端插在固定槽的内腔中，所述固定杆(46)外壁套接有支撑弹簧(411)，且支撑弹簧(411)两端分别与连接块(43)底部外壁、固定杆(46)外壁固定连接，两组所述固定杆(46)顶端与拉环(410)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种加固客运专线粉细砂地基的设备，其特征在于：所述外管(42)左右两侧内壁与内管(41)左右两侧外壁之间均设置有导向块(421)，所述导向块(421)贯穿管桩(1)，所述管桩(1)与导向块(421)的连接部位开设有导向槽(422)，所述导向块(421)外壁设置有钢球(423)，且钢球(423)外壁与导向槽(422)内壁相贴合，所述导向块(421)远离内管(41)的一端与螺纹杆(424)转动连接，且螺纹杆(424)远离导向块(421)的一端延伸至外管(42)的外壁，且外管(42)与螺纹杆(424)的连接部位开设有螺孔。
4.根据权利要求2所述的一种加固客运专线粉细砂地基的设备，其特征在于：所述管桩(1)内腔均匀开设有与孔洞(3)相匹配的安装槽(47)，所述安装槽(47)与孔洞(3)相互交错设置，所述安装槽(47)内腔插接有两组挡块(48)，两组所述挡块(48)之间设置有支撑板(49)，所述挡块(48)与支撑板(49)之间设置有推动弹簧。
5.根据权利要求4所述的一种加固客运专线粉细砂地基的设备，其特征在于：所述管桩(1)底部外壁开设有环形槽，所述支撑板(49)包括插在环形槽内腔中的环形板(491)，所述环形板(491)顶部外壁均匀设置有支撑板本体(492)，所述支撑板本体(492)顶端延伸至相邻两组挡块(48)之间，且支撑板本体(492)外壁与推动弹簧远离挡块(48)的一端滑动连接，所述支撑板本体(492)外壁开设有两组开槽(493)，所述开槽(493)的竖截面呈三角形。
6.根据权利要求5所述的一种加固客运专线粉细砂地基的设备，其特征在于：所述管桩(1)包括管体(102)，所述管体(102)外壁左右两侧均设置有分块(101)，所述分块(101)的横截面呈半圆形，两组所述分块(101)相互远离的一侧外壁均螺接有螺栓(103)，所述螺栓(103)靠近分块(101)的一端延伸至管体(102)的外壁中，且管体(102)与螺栓(103)的连接部位开设有螺纹孔。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种加固客运专线粉细砂地基的设备的加固方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：当管桩(1)达到设计深度后，需要拔出管桩(1)时，向管桩(1)内腔中加入细砂填料，并将内套封闭无缝钢管插到管桩(1)的内腔中，将管桩(1)内的粉细砂桩进一步压实，四周粉细砂地基等进一步挤密，直至达到设计要求的桩顶标高；
S2：向上将固定杆(46)从固定槽中移动，通过收缩弹簧(45)复位，使连接块(43)带着内管(41)与外管(42)转动，使转动装置(4)的开孔与管桩(1)的孔洞(3)错位，将细砂桩与外界的连接处断开，然后再向上将管桩(1)拔出来，避免对压实的地基造成破坏。
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