CN113897939B - 分割隔仓式软基加固装置及软基处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分割隔仓式软基加固装置，包括多个DCM装置，DCM装置包括大面积的盖板，盖板下侧采用肋板分隔形成多个隔仓，所述盖板上对应于隔仓开设有气孔，气孔配置有排气开关，相邻所述DCM装置之间相互连接锁紧。该装置能够快速的在软基上形成有效承载，并可实现可回收式应用。本发明还提供一种采用上述分割隔仓式软基加固装置的软基处理方法。

Description

分割隔仓式软基加固装置及软基处理方法

技术领域

发明属于软基处理装置与方法，具体涉及一种分割隔仓式软基加固装置与方法，(Divided Cabin Method of Soft Foundation Treatment，简称DCM工法)。

背景技术

我国沿海地区浅部广泛分布有数米至数十米不等的淤泥质土和淤泥，因含水率高、孔隙比大、压缩性高等诸多不良特性，导致该类土体承载力极低，该类软土地基需经过特殊处理后才能投入使用。常规的软基处理方式主要有三大类：换填法、化学固化法和排水固结法，其共同的特点是以软基为处理对象，改变土体的工程力学特性，达到对软基处理的目的。换填法需要消耗大量土、石资源，属于粗放式、非环保处理方式；排水固结法会改变土体结构，需要较长的工期；化学固化法会对土体产生结构改变和一定的环境污染，对地基产生不可逆的损坏作用，且施工成本比较高。直接在软基上铺设钢板的方法存在的问题：由于钢板受集中荷载作用后易发生变形，产生应力集中现象，钢板底部的土体易产生侧向移动，从而导致钢板变形加剧，最终产生整体失稳现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分割隔仓式软基加固装置，该装置能够快速的在软基上形成有效承载，并可实现可回收式应用。本发明所要解决的技术问题还包括提供一种采用上述分割隔仓式软基加固装置的软基处理方法。

为此，本发明提供的分割隔仓式软基加固装置，包括多个DCM装置，DCM装置包括大面积的盖板，盖板下侧采用肋板分隔形成多个隔仓，所述盖板上对应于隔仓之间开设有气孔，盖板顶面配置有排气开关，相邻所述DCM装置之间相互连接锁紧。

优选的，所述肋板包括横向肋板和竖向肋板，横向肋板和竖向肋板相互垂直并分隔形成矩形隔仓。

优选的，所述排气开关包括带有内螺纹的排气孔，排气孔配置有封塞，封塞带有外螺纹，所述封塞的帽檐下侧环形分布有密封圈，所述封塞拧紧在所述排气孔上后，所述密封圈压紧在所述盖板上。

优选的，所述DCM装置盖板上开设有连接孔，相邻DCM装置之间的连接孔相互对准并采用螺栓连接锁紧，或相邻DCM装置上带有成对的相互对准的连接孔，成对的连接孔采用U型卡水平连接。

优选的，所述盖板的长宽尺寸为6000×3000mm，厚度为16～20mm；隔仓由3条横向肋板(HL)与5条纵向肋板(ZL)焊接而成，所述横向肋板和纵向肋板的高度为400～800mm，三条横向肋板中包括横向肋板一、横向肋板二和横向肋板三，横向肋板一和横向肋板三的厚度为10～14mm横向肋板二的厚度为12～16mm；纵向肋板包括纵向肋板一、纵向肋板二、纵向肋板三、纵向肋板四和纵向肋板五，纵向肋板一、纵向肋板三和纵向肋板五的厚度为8～12mm，纵向肋板二和纵向肋板四的厚度为10～14mm；所述DCM装置周边布设6个连接孔。

优选的，所述盖板在四周边沿均预留有长方形的插板孔，所述DCM装置安装完毕后，将加长钢插板分别从预留插板孔位置插入土体中，插入深度大于DCM装置的最底部，在加长钢插板插入土体后，采用连接装置使之与DCM装置形成整体。在DCM工作时，加长钢插板可对更深的软土的变形进行侧向限制，可有效提升土体承载力。

优选的，所述盖板上带有肋板卡槽，肋板包括横向肋板和纵向肋板，横向肋板和纵向肋板上带有卡槽，横向肋板为3条，纵向肋板为5条，纵向肋板和横向肋板插接形成方形框，再与盖板上的肋板卡槽进行卡接，连接方式包括单独卡槽连接或卡槽连接的基础上增设螺栓连接。

本发明提供的一种采用上述分割隔仓式软基加固装置的软基处理方法，其特征是：包括以下步骤：

1)整平地基，清除土中较大的块石；

2)打开DCM装置盖板上的排气开关；

3)采用加压或振动的方式将DCM装置压入地基中；

4)关闭气孔处的排气开关；

5)铺设下一个DCM装置，并将相邻的两个DCM装置连接锁住，直至铺设完成。

优选的，上述方法增加步骤6:所述DCM盖板在四周边沿均预留有长方形的插板孔，所述DCM装置安装完毕后，将加长钢插板分别从预留插板孔位置插入土体中，插入深度大于DCM装置的最底部，在加长钢插板插入土体后，采用连接装置使之与DCM装置形成整体。

本发明的技术效果：

1)可针对重载车辆通过软基段进行承载力快速提升，可以不使用回填土，不对软基进行任何处理，仅在软基浅部铺设DCM装置即可快速形成承载力，确保重载车辆安全通过。

2)使用的DCM装置采用装配式施工，可回收并重复利用，有利于降低软基处理成本。

3)施工完成后，能够在不做复杂处理、不做长期养护的前提下大幅度提升软基的承载力，满足重载(100吨)车辆安全通过，且路基不产生明显沉降与整体破坏。

附图说明

图1为本发明实施例1的DCM装置示意图。

图2为上述DCM装置俯视图。

图3为上述DCM装置的结构剖面示意图。

图4为本发明实施例2的DCM装置示意图，其中盖板四周边沿带有插板孔。

图5为图4的结构剖面示意图。

图6为本发明实施例3的结构示意图，其中盖板和肋板均采用可分拆的插接构造。

图7为图6中的纵向肋板和横向肋板的插接构造示意图。

图8为本发明实施例2的DCM装置铺设于地基上后的俯视示意图。

图9为图8的结构剖视示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

参照图1、图2、图3、图8、图9所示，本发明实施例1提供的分割隔仓式软基加固装置，包括多个DCM装置，DCM装置包括大面积的盖板1，盖板1下侧采用肋板分隔形成多个隔仓2，本实施例中所述肋板包括横向肋板3和竖向肋板4，横向肋板3和竖向肋板4相互垂直并分隔形成矩形的隔仓2，所述盖板1上对应于隔仓2之间开设有气孔5，盖板1顶面配置有排气开关，相邻所述DCM装置之间相互连接锁紧。

参照图1-3所示，所述排气开关包括带有内螺纹的排气孔6，排气孔6配置有封塞，封塞带有外螺纹，所述封塞的帽檐下侧环形分布有密封圈，所述封塞拧紧在所述排气孔6上后，所述密封圈压紧在所述盖板1上。

参照图1、图2、图3、图8、图9所示，所述DCM装置盖板1上开设有连接孔7，相邻DCM装置之间的连接孔7相互对准并采用螺栓连接锁紧，螺栓连接时连接孔7所在的两盖板边沿叠置，或相邻DCM装置上带有成对的相互对准的连接孔，成对的连接孔采用U型卡水平连接，或者采用钢筋或钢丝绳连接锁紧

参照图1-3所示，所述盖板1的长宽尺寸为6000×3000mm，厚度为16～20mm；隔仓2由3条横向肋板3(HL)与5条纵向肋板4(ZL)焊接而成，所述横向肋板3和纵向肋板4的高度为400～800mm，三条横向肋板3中包括横向肋板一、横向肋板二和横向肋板三，横向肋板一和横向肋板三的厚度为10～14mm横向肋板二的厚度为12～16mm；纵向肋板4包括纵向肋板一、纵向肋板二、纵向肋板三、纵向肋板四和纵向肋板五，纵向肋板一、纵向肋板三和纵向肋板五的厚度为8～12mm，纵向肋板二和纵向肋板四的厚度为10～14mm；所述DCM装置周边布设6个连接孔7。

参照图1、图2、图3、图8、图9所示，本发明提供的采用上述分割隔仓式软基加固装置的软基处理方法，包括以下步骤：

1)整平地基，清除土中较大的块石；

2)打开DCM装置盖板1上的排气开关；

3)采用加压或振动的方式将DCM装置压入地基中；

4)关闭气孔5处的排气开关；

5)铺设下一个DCM装置，并将相邻的两个DCM装置连接锁住，直至铺设完成。

参照图4-5所示，本发明实施例2与实施例基本相同，其区别仅在于：所述盖板1在四周边沿均预留有长方形的插板孔8，所述DCM装置安装完毕后，将加长钢插板9分别从预留插板孔8位置插入土体中，插入深度大于DCM装置的最底部，在加长钢插板9插入土体后，采用连接装置使之与DCM装置形成整体。在DCM工作时，加长钢插板9可对更深的软土的变形进行侧向限制，可有效提升土体承载力，尤其在土质极软且侧向有沟堑的区域效果更好，例如有前后滑移或者沉陷时打设长边两端的加长钢插板9，有左右滑移或沉陷时打设短边两端的加长钢插板9。

参照图4、图5、图8、图9所示，在上述实施例1的方法的基础上，为了实现可装配构造增加步骤6:所述DCM盖板在四周边沿均预留有长方形的插板孔8，所述DCM装置安装完毕后，将加长钢插板9分别从预留插板孔8位置插入土体中，插入深度大于DCM装置的最底部，在加长钢插板9插入土体后，采用连接装置(该连接装置在同日申请的实用新型专利：分割隔仓式软基加固装置中有已经详细描述)使之与DCM装置形成整体。

对于工程力学性质较差的土体，对DCM装置作进一步改进，使之满足相应工程承载力的要求。如图6所示，DCM盖板在四周边沿均预留插板孔8，规格为20×2800mm。在DCM装置安装完毕后，将加长钢插板9分别从预留插板孔8位置插入土体中，如图7所示，加长钢插板9插入土体深度为800～1500mm。在加长钢插板9插入土体后，采用连接装置使之与DCM装置形成整体。在DCM工作时，加长钢插板9可对更深的软土的变形进行侧向限制，可有效提升土体承载力。

参照图6-7所示，为了方便运输和使用，本发明实施例3与实施例1基本相同，其区别仅在于：所述盖板1上带有肋板卡槽10，肋板包括横向肋板3和纵向肋板4，横向肋板3和纵向肋板4上带有卡槽，横向肋板3和纵向肋板4以自身卡槽相互对准插接形成肋板的框架，横向肋板3和纵向肋板4的交叉处套设卡件11套住交叉连接处，横向肋板3为3条，纵向肋板4为5条，纵向肋板3和横向肋板4插接形成方形框，再与盖板1上的肋板卡槽10进行卡接，连接方式包括单独卡槽连接或卡槽连接的基础上增设螺栓连接。也可根据现场具体的情况，适当增加横向肋板3或纵向肋板4的数量。横向肋板3和纵向肋板4连接完毕后，再与盖板进1行连接，连接方式可选择卡槽连接或螺栓连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种分割隔仓式软基加固装置，其特征是：包括多个DCM装置，DCM装置包括大面积的盖板，盖板下侧采用肋板分隔形成多个隔仓，所述盖板上对应于隔仓之间开设有气孔，盖板顶面配置有排气开关，相邻所述DCM装置之间相互连接锁紧；

所述DCM装置盖板上开设有连接孔，相邻DCM装置之间的连接孔相互对准并采用螺栓连接锁紧，或相邻DCM装置上带有成对的相互对准的连接孔，成对的连接孔采用U型卡水平连接；

所述盖板在四周边沿均预留有长方形的插板孔，所述DCM装置安装完毕后，将加长钢插板分别从预留插板孔位置插入土体中，插入深度大于DCM装置的最底部，在加长钢插板插入土体后，采用连接装置使之与DCM装置形成整体；

所述盖板上带有肋板卡槽，肋板包括横向肋板和纵向肋板，横向肋板和纵向肋板上带有卡槽，横向肋板为3条，纵向肋板为5条，纵向肋板和横向肋板插接形成方形框，再与盖板上的肋板卡槽进行卡接，连接方式包括单独卡槽连接或卡槽连接的基础上增设螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的分割隔仓式软基加固装置，其特征是：所述肋板包括横向肋板和竖向肋板，横向肋板和竖向肋板相互垂直并分隔形成矩形隔仓。

3.根据权利要求1或2所述的分割隔仓式软基加固装置，其特征是：所述排气开关包括带有内螺纹的排气孔，排气孔配置有封塞，封塞带有外螺纹，所述封塞的帽檐下侧环形分布有密封圈，所述封塞拧紧在所述排气孔上后，所述密封圈压紧在所述盖板上。

4.根据权利要求1或2所述的分割隔仓式软基加固装置，其特征是：所述盖板的长宽尺寸为6000×3000mm，厚度为16～20mm；隔仓由3条横向肋板(HL)与5条纵向肋板(ZL)焊接而成，所述横向肋板和纵向肋板的高度为400～800mm，三条横向肋板中包括横向肋板一、横向肋板二和横向肋板三，横向肋板一和横向肋板三的厚度为10～14mm横向肋板二的厚度为12～16mm；纵向肋板包括纵向肋板一、纵向肋板二、纵向肋板三、纵向肋板四和纵向肋板五，纵向肋板一、纵向肋板三和纵向肋板五的厚度为8～12mm，纵向肋板二和纵向肋板四的厚度为10～14mm；所述DCM装置周边布设6个连接孔。

5.一 种采用权利要求1或2所述分割隔仓式软基加固装置的软基处理方法，其特征是：包括以下步骤：

1)整平地基，清除土中粒径大于30mm的块石；

2)打开DCM装置盖板上的排气开关；

3)采用加压或振动的方式将DCM装置压入地基中；

4)关闭气孔处的排气开关；

5)铺设下一个DCM装置，并将相邻的两个DCM装置连接锁住，直至铺设完成。

6.根据权利要求5所述的软基处理方法，其特征是：增加步骤6:所述DCM装置盖板在四周边沿均预留有长方形的插板孔，所述DCM装置安装完毕后，将加长钢插板分别从预留插板孔位置插入土体中，插入深度大于DCM装置的最底部，在加长钢插板插入土体后，采用连接装置使之与DCM装置形成整体。

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