CN114351678B - 湿软土地基自排水强夯处理方法及自排水强夯设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种湿软土地基自排水强夯处理方法及自排水强夯设备，其包括夯锤、起吊装置，夯锤底部间隔设有夯击板，夯击板与夯锤之间连接有弹性复位件，夯击板周侧固接有防护筒；夯击板上贯穿开设有多个透水孔，夯击板远离夯锤的一侧设置有耐冲击过滤机构，夯击板于透水孔处防倒流结构；夯锤底部开设有储水槽，储水槽内滑动设置有活塞，活塞上固接有一端延伸至与夯击板连接、另一端与储水槽空腔连通的汲水管，汲水管靠近夯击板一端的周侧开设有多个汲水孔；夯锤上设置有与储水槽槽底壁处空腔连通且避免流体倒流至储水槽中的外排水机构。本申请具有能在强夯过程中实现自动抽排水效果，无需停锤后再下放排水管，缩减了施工步骤，提高了施工效率。

Description

湿软土地基自排水强夯处理方法及自排水强夯设备

技术领域

本申请涉及地基处理领域，尤其是涉及一种湿软土地基自排水强夯处理方法及自排水强夯设备。

背景技术

目前，应用于地基处理的方法有很多，对于湿软土地基比较常用的处理方法主要有换填法、强夯法、桩法(如粉喷桩、砂石桩、木桩等)、排水固结法(如堆载预压法、真空-堆载联合预压法)、动力排水固结法(如塑料排水板+强夯+堆载预压法、高真空击密法等)。

其中降水动力固结法是一种近年发展起来的软土地基处理方法，该方法为先插入竖向降水管进行真空降水，降水到一定深度后拔管进行强夯，强夯后重复以上步骤反复插管降水、拔管和强夯完成地基加固。

申请人在长期施工中发现采用该方法多次夯击后，地基夯坑中蓄存的孔隙水会极大消耗夯锤的动能，不仅影响整体夯击质量，四处飞溅的孔隙水还会影响夯坑周侧土体的含水率，也会进一步导致孔隙水进一步复渗，不利于施工质量的把控；即使增加插管抽水频次，又会增加工作量，延长两遍夯击之间的间歇期，极大降低施工效率；同时反复采用水冲法插拔降水管极易造成表层土体浸泡和深层土体的扰动，人为增加了施工的难度。

发明内容

为了改善强夯过程中需要间歇排水影响施工效率的问题，本申请提供一种湿软土地基自排水强夯处理方法及自排水强夯设备。

本申请第一方面提供的湿软土地基处理用自排水强夯设备采用如下的技术方案：

一种湿软土地基处理用自排水强夯设备，包括夯锤、用于起吊所述夯锤的起吊装置，所述夯锤底部间隔设有夯击板，所述夯击板与所述夯锤之间连接有弹性复位件，所述夯击板周侧固接有套设在所述夯锤下部周侧的防护筒；

所述夯击板上贯穿开设有多个透水孔，所述夯击板远离所述夯锤的一侧设置有耐冲击过滤机构，所述夯击板于所述透水孔靠近所述夯锤的一侧设有防倒流结构；

所述夯锤底部开设有储水槽，所述储水槽内滑动设置有活塞，所述活塞上固接有一端延伸至与所述夯击板连接、另一端与所述储水槽槽底壁处空腔连通的汲水管，所述汲水管靠近所述夯击板一端的周侧开设有多个汲水孔；

所述夯锤上设置有与所述储水槽槽底壁处空腔连通且避免流体倒流至所述储水槽中的外排水机构。

通过采用上述技术方案，在对湿软土地基进行强夯时，起吊装置吊起夯锤至一定高度，再下放夯锤，夯锤带动夯击板撞击在地基上，地基夯坑中渗出的孔隙水穿过夯击板上的透水孔汇聚在夯击板与防护筒围成的蓄水腔中，并通过防倒流结构抑制蓄水腔中的孔隙水渗漏；且此时夯锤和夯击板之间的弹性复位件被压缩产生形变，活塞在汲水管的推动下在储水槽中朝远离夯击板的方向滑动，可将储水槽上部空腔中的空气通过外排水机构排空形成负压。

从而当夯锤再次抬起时，弹性复位件的形变力推动夯击板朝远离夯锤的方向移动，以带动活塞在储水槽内滑动，使得蓄积在蓄水腔中的孔隙水能在储水槽中负压的作用下经汲水管上的汲水孔被抽吸至储水槽中；并且通过设置蓄水腔使得每次夯击后的孔隙水先蓄存在蓄水腔中，再在提锤时被汲水管抽吸上去，可以使得蓄水腔中始终蓄存一定的水量，能改善汲水管在提锤过程实现汲水时汲入过多空气导致汲水不畅或者汲水效率较低的问题。

再次下落夯锤进行强夯时，夯击板推动活塞在储水槽内朝背离夯击板的方向移动，可使被抽吸至储水槽中的孔隙水能经外排水机构有效排出。从而在进行连续夯击时，本申请可对强夯过程中渗出的孔隙水进行抽水、排水的连贯动作，以实现强夯过程中的自动排水效果，无需停锤后再下放排水管，缩减了施工步骤，有效提高了施工效率，并且由于每次落锤前地基夯坑处的孔隙水已被尽可能抽吸，还能有效改善地基夯坑处有积水时削弱夯锤强夯动能而导致夯击质量低下的问题。

可选的，所述外排水机构包括设在所述储水槽底壁且延伸至所述夯锤外壁外部的排水管，所述排水管上设置有单向阀，所述单向阀仅允许流体在所述排水管内朝远离所述夯击板的方向流通。

通过采用上述技术方案，夯锤在夯击过程中，夯击板通过汲水管推动活塞在储水槽中滑动，以将储水槽中的空气或孔隙水经排水管排出，同时设置的单向阀可以有效避免这些被排出的空气或孔隙水倒灌至储水槽中，确保了本申请每次强夯后的自动抽、排水效果。

可选的，所述防倒流结构包括固接在所述夯击板靠近所述夯锤一侧的水位筒，所述水位筒与所述透水孔同轴且连通。

通过采用上述技术方案，地基夯坑中的空隙水透过透水孔并蓄积在夯击板的蓄水腔中，水位筒对蓄水腔中可最大蓄存的孔隙水水位进行控制，当蓄水腔中水位没过水位筒上沿，孔隙水即自水位筒及透水孔排出，从而通过设置水位筒的长度可对蓄水腔中水位进行控制，以尽可能蓄存足够多的孔隙水，以确保汲水管的汲水效果。

可选的，所述水位筒远离所述夯击板的一端内侧固接有两端开口的锥型软胶套，所述锥型软胶套扩口端固接在所述水位筒内壁上、收口端指向所述夯锤，且初始状态下，所述锥型软胶套收口端闭合。

通过采用上述技术方案，地基夯坑中的孔隙水经透水孔流通至水位筒中时，可沿锥型软胶套扩口端向收口端流动并撑开其收口端流入蓄水腔中，在无水流冲击时，锥型软胶套收口端闭合，可有效防止蓄水腔中的孔隙水回流，从而无需将水位筒设置一定高度也能确保蓄水腔中能蓄存足够多的孔隙水。

可选的，所述夯锤与所述夯击板之间设置有多个固接在所述夯锤和/或所述夯击板上的传载柱；当所述传载柱与所述夯锤或所述夯击板相抵，或者相对的两个所述传载柱相抵时，所述弹性复位件未超过形变极限。

通过采用上述技术方案，夯锤在自由落体并推动夯击板击打在地基上时，夯锤与夯击板靠近并相抵，传载柱可将夯锤上的机械能较为充分地传导至夯击板上，并且还可以有效防止弹性复位件过度形变而影响其使用寿命。

可选的，所述夯击板上固接有多个用于连接相邻两所述传载柱的传载肋。

通过采用上述技术方案，传载肋可将多个传载柱连成整体，以使夯锤上的机械能能更加稳定且均衡地传递至夯击板上，以改善夯击板局部过度损坏的问题。

可选的，所述夯击板背离所述夯锤的一侧固接有安装筒，所述耐冲击过滤机构设在所述安装筒内，且所述耐冲击过滤机构包括依次设置的次级过滤组件和初级过滤组件，所述次级过滤机构设在靠近所述夯击板的一侧；

所述初级过滤组件包括嵌于所述安装筒开口端的过滤板，所述过滤板上贯穿开设有多个滤孔；

所述次级过滤组件包括填充在所述过滤板和所述夯击板之间的过滤层。

通过采用上述技术方案，夯击板在夯锤的推动作用下夯击在地基上时，过滤板对碎石、杂物进行初步过滤，随后孔隙水进一步透过过滤层被二次过滤，可使浸入蓄水腔中的孔隙水尽可能较为洁净。

可选的，所述夯击板上设置有用于随所述夯击板与所述夯锤间间距变化而对所述滤孔进行清理的协同清理机构。

通过采用上述技术方案，强夯过程中，或有碎石、泥土等卡嵌在过滤板的滤孔中，通过设置的协同清理机构能在夯锤夯击和提锤过程中实现对滤孔的清理，以利于后续的强夯抽水、排水作业。

可选的，所述协同清理机构包括转动设置在所述夯击板与所述过滤板之间的清理板，所述滤孔为与所述过滤板同圆心的弧形孔，所述清理板上固接有多个与多个所述滤孔一一对应且插接连接的清理块，所述清理块与所述滤孔沿所述滤孔弧形走势方向间隙设置；

所述清理板周侧开设有多个螺旋槽，所述夯锤上固接有贯穿所述夯击板并延伸至所述清理板周侧的多个控制杆，多个所述控制杆与多个所述螺旋槽一一对应，所述控制杆上固接有与所述螺旋槽滑移适配的凸柱。

通过采用上述技术方案，夯锤强夯瞬间与夯击板之间的间距减小，使得控制杆上的凸柱在清理板上的螺旋槽上朝背离夯锤的方向滑动，在螺旋槽的导向作用下，清理板在夯击板上的发生转动以使清理块在滤孔中滑动，可对滤孔中堵塞的碎石或泥土进行刮擦；当夯锤抬起后，夯击板在弹性复位件形变力作用下远离夯锤时，控制杆上的凸柱在螺旋槽中朝靠近夯锤的方向滑动，可使清理块在滤孔中反向滑动，从而通过夯击和提锤两个阶段的自动刮擦能尽可能改善滤孔的堵塞现象。

本申请第二方面提供的一种湿软土地基自排水强夯处理方法采用如下的技术方案：

一种湿软土地基自排水强夯处理方法，采用上述的湿软土地基处理用自排水强夯设备，包括以下步骤：

S1.路基清理，排除地表水，并对施工区域杂物进行清理；

S2.路基平整，在施工区域回填砂砾，并进行初步碾压、整平；

S3.设备入场，将所述起吊装置移至施工区域，并将所述夯锤挂载在所述起吊装置上，将所述外排水机构出水端导至施工区域外；

S4.强夯处理，抬升所述夯锤并使所述夯锤自由落体以对软土地基进行强夯，再抬起所述夯锤，强夯过程中的孔隙水被抽吸至所述储水槽内并被所述外排水机构排出至施工区域外；

S5.路基回填，在强夯完成的路面依次铺设粗砂垫层及砂砾土、砂石，并碾压密实。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.夯锤在落锤时地基夯坑中渗出的孔隙水穿过夯击板上的透水孔汇聚在夯击板与防护筒围成的蓄水腔中防漏并通过防倒流结构，此时活塞在汲水管的推动下在储水槽中朝远离夯击板的方向滑动，可将储水槽上部空腔中的空气通过外排水机构排空形成负压；当夯锤抬锤时，弹性复位件的形变力驱使活塞在储水槽内滑动，可使蓄积在蓄水腔中的孔隙水能在储水槽中负压的作用下经汲水管上的汲水孔被抽吸至储水槽中，再次落锤后，储水槽中的孔隙水被活塞挤出并经外排水机构有效排出，可实现对强夯过程中渗出的孔隙水进行抽水、排水的连贯动作，以实现强夯过程中的自动排水效果，有效提高了施工效率和施工质量；

2.通过设置水位筒的长度可对蓄水腔中水位进行控制，以尽可能蓄存足够多的孔隙水，并且在水位筒中设置锥型软胶套，能进一步优化蓄水腔中水位控制，无需将水位筒设置一定高度也能确保蓄水腔中能蓄存足够多的孔隙水；

3.夯锤在落锤和提锤两个阶段时，通过控制杆上的凸柱在清理板上的螺旋槽中往复滑动，可实现清理块在滤孔中的往复滑动刮擦，实现了强夯过程中过滤板上滤孔的自动清洁功能。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是沿图1中A-A线的剖视结构示意图。

图3是本申请实施例主要用于展示夯锤与夯击板之间部件的爆炸结构示意图。

图4是本申请实施例主要用于展示过滤板与夯击板之间部件的爆炸结构示意图。

图5本申请实施例清理板、清理块及螺旋槽的结构示意图。

附图标记：1、夯锤；11、储水槽；12、活塞；13、汲水管；14、汲水孔；15、排水管；16、单向阀；2、起吊装置；3、夯击板；31、防护筒；32、透水孔；33、水位筒；34、锥型软胶套；35、安装筒；36、蓄水腔；4、弹性复位件；51、传载柱；52、传载肋；61、过滤板；62、滤孔；63、过滤层；64、清理板；65、清理块；66、螺旋槽；67、控制杆；68、凸柱； 72、沉头螺栓。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种湿软土地基处理用自排水强夯设备。参照图1和图2，湿软土地基处理用自排水强夯设备包括夯锤1、用于起吊夯锤1的起吊装置2，其中起吊装置2可以为夯机、卷扬机或者吊车，夯锤1呈圆柱体状；夯锤1底部间隔设有夯击板3，夯击板3同样呈圆板状，夯击板3与夯锤1之间连接有弹性复位件4，弹性复位件4设有多个且设置为弹簧，进一步的，弹性复位件4中部还可穿设伸缩杆，伸缩杆一端与夯锤1底壁固接、另一端与夯击板3上壁固接。同时，夯击板3上固接有套设在夯锤1下部周侧的防护筒31以使夯击板3和防护筒31围合出蓄水腔36，防护筒31与夯锤1外壁贴合，必要时还应涂抹润滑油层；防护筒31与夯击板3焊接固定并且二者之间密封连接，防护筒31上端应设置倒角以利于夯锤1在地基夯坑中的提拉。

具体设置时，夯击板3上贯穿开设有多个透水孔32，夯击板3远离夯锤1的一侧设置有耐冲击过滤机构，夯击板3于透水孔32靠近夯锤1的一侧设有防倒流结构。

并且夯锤1上设置有多个抽排水结构，参照图2和图3，抽排水结构包括开设在夯锤1底部的储水槽11，储水槽11内滑动设置有活塞12，为提高活塞12与储水槽11内壁之间的密封性，活塞12周侧还应嵌设密封圈；活塞12上固接有一端延伸至与夯击板3连接、另一端与储水槽11槽底壁处空腔连通的汲水管13。具体的，汲水管13上端开口处还设置有单向阀16，以使汲水管13内流体仅能由下至上流动，并且，汲水管13靠近夯击板3一端的周侧开设有多个汲水孔14；在其他可行的实施方式中，还可以将汲水管13下端设置成扩口状，多个汲水孔14分设汲水管13下端周侧及其扩口部处。

同时，夯锤1上设置有与储水槽11上部空腔连通且避免流体倒流至储水槽11中的外排水机构；参照图2和图3，外排水机构包括设在储水槽11底壁且延伸至夯锤1外壁外部的排水管15，排水管15与储水槽11上部空腔连通，排水管15上设置有单向阀16，单向阀16仅允许流体在排水管15内朝远离夯击板3的方向流通。

如此设置后，在对湿软土地基进行强夯时，起吊装置2吊起夯锤1至一定高度，再下放夯锤1，夯锤1带动夯击板3撞击在地基上，地基夯坑中渗出的孔隙水经耐冲击过滤机构过滤后再穿过夯击板3上的透水孔32汇聚在蓄水腔36中，并通过防倒流结构抑制蓄水腔36中的孔隙水渗漏；且此时夯锤1和夯击板3之间的弹性复位件4被压缩产生形变，活塞12在汲水管13的推动下在储水槽11中朝远离夯击板3的方向滑动，可将储水槽11上部空腔中的空气通过排水管15及单向阀16排空形成负压。

从而当夯锤1再次抬起时，弹性复位件4的形变力推动夯击板3朝远离夯锤1的方向移动，以带动活塞12在储水槽11内滑动，使得蓄积在蓄水腔36中的孔隙水能在储水槽11中负压的作用下经汲水管13上的汲水孔14被抽吸至储水槽11中。再次下落夯锤1进行强夯时，夯击板3推动活塞12在储水槽11内朝背离夯击板3的方向移动，可使被抽吸至储水槽11中的孔隙水能经外排水机构有效排出。

以致在进行连续夯击时，本申请可对强夯过程中渗出的孔隙水进行抽水、排水的连贯动作，以实现强夯过程中的自动排水效果，无需停锤后再下放排水管15，缩减了施工步骤，有效提高了施工效率，并且由于每次落锤前地基夯坑处的孔隙水已被尽可能抽吸，还能有效避免地基夯坑处有积水时削弱夯锤1强夯动能而导致夯击质量低下的问题。

为尽可能确保每次夯击时蓄水腔36中能蓄存足够的孔隙水，参照图2和图3，防倒流结构包括固接在夯击板3靠近夯锤1一侧的水位筒33，水位筒33与透水孔32同轴且连通；更进一步的，水位筒33远离夯击板3的一端内侧固接有两端开口的锥型软胶套34，锥型软胶套34为橡胶制成且呈鸭嘴状，锥型软胶套34扩口端固接在水位筒33内壁上、收口端指向夯锤1，且初始状态下，锥型软胶套34收口端闭合。

从而地基夯坑中的孔隙水经透水孔32流通至水位筒33中时，可沿锥型软胶套34扩口端向收口端流动并撑开其收口端流入蓄水腔36中；在无水流冲击时，锥型软胶套34收口端闭合，可有效防止蓄水腔36中的孔隙水回流，能确保蓄水腔36中蓄存足够多的孔隙水，以增强本申请的自动排水效果。

当然，在其他可行的实施例中，也可以将锥型软胶套34替换为单向阀16，以实现单向防倒流效果，或者其他能实现该效果的结构或部件均可；本申请实施例中选用锥型软胶套34，主要考虑孔隙水在锥型软胶套34中完全流通时所受到的阻力较小，能尽可能提高夯锤1一次夯击时蓄水腔36中增加的水量。

在实际操作过程中，考虑到夯锤1在夯击时冲击能量较大，而既要确保夯锤1的冲击能量能尽可能多地传递到夯击板3上，并且还不能对夯锤1和夯击板3之间的各部件造成过多损伤，参照图3和图4，可以在夯锤1与夯击板3之间设置多个固接在夯锤1和/或夯击板3上的传载柱51；当传载柱51与夯锤1或夯击板3相抵，或者相对的两个传载柱51相抵时，弹性复位件4未超过形变极限。本申请实施例中，以行夯锤1和夯击板3上均设置传载柱51的情况做实施原理介绍，夯锤1上的多个传载柱51和夯击板3上的多个传载柱51一一对应设置，并且，不论何种情形，需确保传载柱51的有效高度大于水位筒33高度。而在设置多个传载柱51时，应使多个传载柱51均布在夯锤1或夯击板3上。

从而夯锤1在夯击时，夯锤1与夯击板3上的传载柱51靠近并相抵，多个传载柱51可将夯锤1上的机械能较为充分地传导至夯击板3上，并且还可以有效防止弹性复位件4过度形变而影响其使用寿命。

作为更进一步的优化，参照图3和图4，还在夯击板3上固接有多个用于连接相邻两传载柱51的传载肋52传载肋52宽度可以小于传载柱51的高度，也可以等于传载柱51的高度，当传载肋52宽度方向两端面恰好与传载柱51两端平齐时，夯锤1的冲击能量可以通过多个传载柱51和多个传载肋52传递至夯击板3上，提高了二者之间能量传导面，能够在一定程度上对夯击板3起到保护作用，以防仅通过传载柱51进行冲击能量传递时对传载柱51与夯击板3连接部造成较为严重的结构破坏。

再者，有鉴于夯击过程中产生的孔隙水多含有泥沙，势必会影响夯锤1上抽排水结构的抽、排水作业效率，因此参照图2和图4，耐冲击过滤机构包括依次设置的次级过滤组件和初级过滤组件，次级过滤机构设在靠近夯击板3的一侧，且夯击板3背离夯锤1的一侧固接有安装筒35，耐冲击过滤机构设在安装筒35内。其中，初级过滤组件包括嵌于安装筒35开口端的过滤板61，过滤板61上贯穿开设有多个滤孔62；次级过滤组件包括填充在过滤板61和夯击板3之间的过滤层63，过滤层63可以为土工布包裹的砂石层、也可以为多层土工布堆叠的土工布层、还可以为过滤棉层。更具体的，为便于夯击板3带动耐冲击过滤机构进行夯击时夯坑中的孔隙水能尽可能多地涌入蓄水腔36内，安装筒35远离夯击板3的一端应延伸至越过过滤板61底部。

并且在实际应用时，过滤板61上的滤孔62中时常会嵌入砂石或泥土，会严重影响孔隙水透过耐冲击过滤机构的渗透率，因此，参照图2和图4，夯击板3上设置有用于随夯击板3与夯锤1间间距变化而对滤孔62进行清理的协同清理机构；参照图4和图5，协同清理机构包括转动设置在夯击板3与过滤板61之间的清理板64，具体的，清理板64转动连接在过滤板61上，滤孔62为与过滤板61同圆心的弧形孔，清理板64上固接有多个与多个滤孔62一一对应且插接连接的清理块65，清理块65与滤孔62沿滤孔62弧形走势方向间隙设置，并且清理板64呈镂空设置以利于孔隙水穿过透水孔32。

参照图2和图4，清理板64周侧开设有多个螺旋槽66，具体的，螺旋槽66的螺距应小于清理板64的厚度，夯锤1上固接有贯穿夯击板3并延伸至清理板64周侧的多个控制杆67，多个控制杆67与多个螺旋槽66一一对应，控制杆67上固接有与螺旋槽66滑移适配的凸柱68；可以预见的，当夯锤1吊起时，凸柱68抵触在螺旋槽66一端槽壁处，此时清理块65也抵触在滤孔62弧向的一端孔壁处；当夯锤1与夯击板3最接近时，凸柱68接近或抵触螺旋槽66另一端槽壁处，此时清理块65也接近或抵触滤孔62弧向的另一端孔壁处。且控制杆67贯穿夯击板3时应在夯击板3上用于控制杆67贯穿的穿孔处设置密封圈，以防蓄水腔36中蓄积的孔隙水过多自该穿孔处渗漏。

从而，夯锤1在强夯瞬间，夯锤1与夯击板3之间的间距减小，使得控制杆67上的凸柱68在清理板64上的螺旋槽66上朝背离夯锤1的方向相对滑动，在螺旋槽66的导向作用下，清理板64在夯击板3上的发生转动以使清理块65在滤孔62中滑动，可对滤孔62中堵塞的碎石或泥土进行刮擦；当夯锤1抬起后，夯击板3在弹性复位件4形变力作用下远离夯锤1时，控制杆67上的凸柱68在螺旋槽66中朝靠近夯锤1的方向相对滑动，可使清理块65在滤孔62中反向滑动，从而通过夯击和提锤两个阶段的自动刮擦能尽可能改善滤孔62的堵塞现象。

而为确保耐冲击过滤机构的抗冲击性能，参照图4，夯击板3和过滤板61之间也设置有多个传载柱51，相邻两传载柱51之间固接有传载肋52，并且传载肋52宽度方向的的一端固接在夯击板3上、另一端与清理板64间隙设置，以防对清理板64的转动产生干涉，过滤层63填充在相邻两传载肋52之间。并且为便于过滤板61的安装和更换，过滤板61中部开设有沉孔，沉孔内穿设有贯穿清理板64且与夯击板3栓接的沉头螺栓72。

本申请实施例还公开一种湿软土地基自排水强夯处理方法，采用上述的湿软土地基处理用自排水强夯设备来实施，包括以下步骤：

S1.路基清理，排除地表水，并对施工区域杂物进行清理；

S2.路基平整，在施工区域回填砂砾，并进行初步碾压、整平；

S3.设备入场，将起吊装置2移至施工区域，并将夯锤1挂载在起吊装置2上，将排水管15出水端导至施工区域外；

S4.强夯处理，抬升夯锤1并使夯锤1自由落体以对软土地基进行强夯，再抬起夯锤1，强夯过程中的孔隙水被抽吸至储水槽11内并被排水管15排出至施工区域外；

S5.路基回填，在强夯完成的路面依次铺设粗砂垫层及砂砾土、砂石，并碾压密实。

本申请实施例湿软土地基处理用自排水强夯设备的实施原理为：在对湿软土地基进行强夯时，起吊装置2吊起夯锤1并下放夯锤1，夯锤1带动夯击板3撞击在地基上，地基夯坑中渗出的孔隙水经过滤板61和过滤层63再穿过夯击板3上的透水孔32汇聚在蓄水腔36中，此时活塞12在储水槽11中向上滑动，可将储水槽11上部空腔中的空气通过排水管15及单向阀16排空形成负压。

当夯锤1再次抬起时，弹性复位件4的形变力推动夯击板3朝远离夯锤1的方向移动，以带动活塞12在储水槽11内向下滑动，蓄积在蓄水腔36中的孔隙水能在储水槽11中负压的作用下经汲水管13上的汲水孔14被抽吸至储水槽11中。再次下落夯锤1进行强夯时，夯击板3推动活塞12在储水槽11内向上移动，可使被抽吸至储水槽11中的孔隙水经排水管15排出。

以致在进行连续夯击时，本申请可对强夯过程中渗出的孔隙水进行抽水、排水的连贯动作，以实现强夯过程中的自动排水效果，无需停锤后再下放排水管15，缩减了施工步骤，有效提高了施工效率，并且由于每次落锤前地基夯坑处的孔隙水已被尽可能抽吸，还能有效避免地基夯坑处有积水时削弱夯锤1强夯动能而导致夯击质量低下的问题。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种湿软土地基处理用自排水强夯设备，包括夯锤（1）、用于起吊所述夯锤（1）的起吊装置（2），其特征在于：所述夯锤（1）底部间隔设有夯击板（3），所述夯击板（3）与所述夯锤（1）之间连接有弹性复位件（4），所述夯击板（3）上固接有套设在所述夯锤（1）下部周侧的防护筒（31）；

所述夯击板（3）上贯穿开设有多个透水孔（32），所述夯击板（3）远离所述夯锤（1）的一侧设置有耐冲击过滤机构，所述夯击板（3）于所述透水孔（32）靠近所述夯锤（1）的一侧设有防倒流结构；

所述夯锤（1）底部开设有储水槽（11），所述储水槽（11）内滑动设置有活塞（12），所述活塞（12）上固接有一端延伸至与所述夯击板（3）连接、另一端与所述储水槽（11）槽底壁处空腔连通的汲水管（13），所述汲水管（13）靠近所述夯击板（3）一端的周侧开设有多个汲水孔（14）；

所述夯锤（1）上设置有与所述储水槽（11）槽底壁处空腔连通且避免流体倒流至所述储水槽（11）中的外排水机构。

2.根据权利要求1所述的湿软土地基处理用自排水强夯设备，其特征在于：所述外排水机构包括设在所述储水槽（11）底壁且延伸至所述夯锤（1）外壁外部的排水管（15），所述排水管（15）上设置有单向阀（16），所述单向阀（16）仅允许流体在所述排水管（15）内朝远离所述夯击板（3）的方向流通。

3.根据权利要求1所述的湿软土地基处理用自排水强夯设备，其特征在于：所述防倒流结构包括固接在所述夯击板（3）靠近所述夯锤（1）一侧的水位筒（33），所述水位筒（33）与所述透水孔（32）同轴且连通。

4.根据权利要求3所述的湿软土地基处理用自排水强夯设备，其特征在于：所述水位筒（33）远离所述夯击板（3）的一端内侧固接有两端开口的锥型软胶套（34），所述锥型软胶套（34）扩口端固接在所述水位筒（33）内壁上、收口端指向所述夯锤（1），且初始状态下，所述锥型软胶套（34）收口端闭合。

5.根据权利要求1所述的湿软土地基处理用自排水强夯设备，其特征在于：所述夯锤（1）与所述夯击板（3）之间设置有多个固接在所述夯锤（1）和/或所述夯击板（3）上的传载柱（51）；当所述传载柱（51）与所述夯锤（1）或所述夯击板（3）相抵，或者相对的两个所述传载柱（51）相抵时，所述弹性复位件（4）未超过形变极限。

6.根据权利要求5所述的湿软土地基处理用自排水强夯设备，其特征在于：所述夯击板（3）上固接有多个用于连接相邻两所述传载柱（51）的传载肋（52）。

7.根据权利要求1-6任一项所述的湿软土地基处理用自排水强夯设备，其特征在于：所述夯击板（3）背离所述夯锤（1）的一侧固接有安装筒（35），所述耐冲击过滤机构设在所述安装筒（35）内，且所述耐冲击过滤机构包括依次设置的次级过滤组件和初级过滤组件，所述次级过滤机构设在靠近所述夯击板（3）的一侧；

所述初级过滤组件包括嵌于所述安装筒（35）开口端的过滤板（61），所述过滤板（61）上贯穿开设有多个滤孔（62）；

所述次级过滤组件包括填充在所述过滤板（61）和所述夯击板（3）之间的过滤层（63）。

8.根据权利要求7所述的湿软土地基处理用自排水强夯设备，其特征在于：所述夯击板（3）上设置有用于随所述夯击板（3）与所述夯锤（1）间间距变化而对所述滤孔（62）进行清理的协同清理机构。

9.根据权利要求8所述的湿软土地基处理用自排水强夯设备，其特征在于：所述协同清理机构包括转动设置在所述夯击板（3）与所述过滤板（61）之间的清理板（64），所述滤孔（62）为与所述过滤板（61）同圆心的弧形孔，所述清理板（64）上固接有多个与多个所述滤孔（62）一一对应且插接连接的清理块（65），所述清理块（65）与所述滤孔（62）沿所述滤孔（62）弧形走势方向间隙设置；

所述清理板（64）周侧开设有多个螺旋槽（66），所述夯锤（1）上固接有贯穿所述夯击板（3）并延伸至所述清理板（64）周侧的多个控制杆（67），多个所述控制杆（67）与多个所述螺旋槽（66）一一对应，所述控制杆（67）上固接有与所述螺旋槽（66）滑移适配的凸柱（68）。

10.一种湿软土地基自排水强夯处理方法，使用如权利要求1-9任一项所述的湿软土地基处理用自排水强夯设备，其特征在于：包括以下步骤：

S1.路基清理，排除地表水，并对施工区域杂物进行清理；

S2.路基平整，在施工区域回填砂砾，并进行初步碾压、整平；

S3.设备入场，将所述起吊装置（2）移至施工区域，并将所述夯锤（1）挂载在所述起吊装置（2）上，将所述外排水机构出水端导至施工区域外；

S4.强夯处理，抬升所述夯锤（1）并使所述夯锤（1）自由落体以对软土地基进行强夯，再抬起所述夯锤（1），强夯过程中的孔隙水被抽吸至所述储水槽（11）内并被所述外排水机构排出至施工区域外；

S5.路基回填，在强夯完成的路面依次铺设粗砂垫层及砂砾土、砂石，并碾压密实。

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