CN114482006B - 一种土洞处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种土洞处理方法，涉及土洞处理领域，其包括以下步骤：S1、桩位放线定位，确定施工位置；S2、于每个桩位成孔至预定深度，形成桩孔；S3、将填料辅助装置放置于桩孔中，向桩孔底部填料；S4、填料完成后，通过驱动设备驱动填料辅助装置向上移动至原料上方；S5、通过夯锤机配合重锤夯实原料；填料辅助装置包括同轴设置于桩孔中的套筒、设置于套筒中的引导筒和限位筒，引导筒和限位筒的中轴线与套筒的轴线重合，限位筒位于引导筒底端，限位筒的横截面积自上而下逐渐减小。本申请具有减少了原料不均匀堆积的情况，提高了原料堆积的均匀度，进而提升了重锤的夯实效果的效果。
Description
技术领域
本发明涉及土洞处理领域，尤其是涉及一种土洞处理方法。
背景技术
SDDC是处理深层软弱松散土层技术的简称，以其高动能、超压强、强挤密的特性，广泛应用于湿陷性黄土、沉淀淤泥层、大量沙坑、深厚杂填土等深层软弱松散土层的处理中。
其中，于桩孔内进行分层填料这一施工工序，是以工业垃圾、砖渣、泥土、碎石等为原料填入桩孔内，在超压强特异橄榄锤的超动能强夯过程中，使桩间土侧面产生很大的动态被动土压力，迫使填料向下和周边压密基础，使桩间土物理力学指标得到充分改善。
但是在实际施工过程中，将原料填入于桩孔中时，容易出现原料不均匀的堆积于桩孔的一侧的情况，对超压强特异橄榄锤的夯实效果造成影响。
发明内容
为了减少原料不均匀堆积的情况，本申请提供一种土洞处理方法。
本申请提供的一种土洞处理方法采用如下的技术方案：
一种土洞处理方法，包括以下步骤：
S1、桩位放线定位，确定施工位置；
S2、于每个桩位成孔至预定深度，形成桩孔；
S3、将填料辅助装置放置于桩孔中，向桩孔底部填料；
S4、填料完成后，通过驱动设备驱动填料辅助装置向上移动至原料上方；
S5、通过夯锤机配合重锤夯实原料，重复步骤S3-S5，直至将原料夯实至桩孔顶端；
所述填料辅助装置包括同轴设置于桩孔中的套筒、设置于套筒中的引导筒和限位筒，所述引导筒和限位筒的中轴线与套筒的轴线重合，所述限位筒位于引导筒底端，所述限位筒的横截面积自上而下逐渐减小。
通过采用上述技术方案，实际施工过程中, 将原料填入于桩孔之前，先将填料辅助装置置入于桩孔中，再向桩孔底部填料，填料时，原料依次经过引导筒和限位筒最终落入至桩孔底部，呈斗状设置的限位筒对原料起到了导向作用，使原料落入于桩孔底部的中间位置，引导筒的设置防止原料落入于限位筒和套筒之间的间隙中，减少了原料不均匀堆积的情况，提高了原料堆积的均匀度，进而提升了重锤的夯实效果。
优选的，所述限位筒包括四块呈正方形排布的限位板，所述套筒的内壁上设置有动力调整机构，所述限位板能在动力调整机构的作用下于竖直面内翻转。
通过采用上述技术方案，原料堆积于桩孔底部后，由于限位筒的限位，原料呈底端较小顶端较大的形状堆积，通过动力调整机构对限位板的角度进行调整，使限位板翻转至竖直状态，原料的堆积范围随着限位板的翻转而向外扩散，实现了限位板的收纳的同时扩大了原料的堆积范围，增加了夯实效果。
优选的，四块所述限位板中，其中两块对称设置的限位板为第一限位板，另外两块限位板为第二限位板，所述第一限位板包括固定板和铰接于固定板两侧的翻转板，所述翻转板与固定板之间设置有用于使翻转板复位的扭簧，两个所述第一限位板在动力调整机构的作用下向内翻转至预定角度后，两个所述第二限位板在动力调整机构的作用下向内翻转，所述第二限位板翻转时，所述翻转板在第二限位板的作用下翻转至与第二限位板平行。
通过采用上述技术方案，将限位板由竖直状态调整至翻转状态时，先驱动第一限位板翻转至预定角度，再驱动第二限位板翻转，第二限位板翻转时，驱动第一限位板中的翻转板翻转至与第二限位板平行，最终实现四块限位板的翻转。
优选的，所述翻转板能在第二限位板的作用下向固定板外侧翻转。
通过采用上述技术方案，避免由于第一限位板和第二限位板的干涉影响第二限位板的翻转。
优选的，所述翻转板呈三角型设置，所述翻转板背离其与固定板铰接的一侧设置有用于与第二限位板抵接的折边。
通过采用上述技术方案，折边的设置便于第二限位板对翻转板施加作用力，有利于翻转板的顺利翻转。
优选的，所述动力调整机构包括上下间隔设置的上调整组件和下调整组件，所述上调整组件包括两个对称设置的第二直线驱动件，所述第二直线驱动件的一端铰接于套筒内壁，所述第二直线驱动件的另一端球铰于限位板外壁，所述下调整组件包括第三直线驱动件，所述第三直线驱动件的一端固设于套筒内壁，所述第三直线驱动件的另一端抵接于限位板外壁。
通过采用上述技术方案，驱动限位板于竖直面内翻转时，启动第三直线驱动件，使第三直线驱动件的输出端向外伸出，同时启动第二直线驱动件，使第二直线驱动件的输出端配合向外伸出，限位板在第三直线驱动件的输出端的作用下向外翻转。
优选的，所述限位板包括两个对称设置的限位单板，两个所述限位单板相互靠近的两侧通过竖向设置的铰接轴铰接，所述第二直线驱动件与限位单板一一对应，所述第二直线驱动件的输出端球铰于限位单板。
通过采用上述技术方案，将限位板由倾斜状态翻转至竖直状态后，启动两个第二直线驱动件，使第二直线驱动件的输出端回缩，同时启动第三直线驱动件使第三直线驱动件的输出端回缩，限位单板在第二直线驱动件的作用下于水平面内翻转，两个限位单板形成V型，使限位单板更贴近于套筒的内壁，增加了限位筒处于收纳状态时的横截面积，减小了限位筒的设置对重锤下落造成的影响。
优选的，所述第二直线驱动件倾斜设置，两个所述第二直线驱动件之间的距离自靠近限位板的一端向另一端逐渐减小。
通过采用上述技术方案，进一步减小了限位单板处于收纳状态时与套筒内壁之间的距离，进而进一步减小了限位筒的设置对重锤下落造成的影响。
优选的，所述引导筒包括四块呈正方形排布的引导板，所述引导板包括两个对称设置的引导单板，两个所述引导单板相互靠近的两端之间通过竖向设置的铰接轴铰接，所述套筒的内壁上设置有用于驱动引导单板于水平面内转动的驱动机构。
通过采用上述技术方案，通过驱动机构驱动引导单板于水平面内转动，使引导板处于收纳状态。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1. 呈斗状设置的限位筒对原料起到了导向作用，使原料落入于桩孔底部的中间位置，引导筒的设置防止原料落入于限位筒和套筒之间的间隙中，减少了原料不均匀堆积的情况，提高了原料堆积的均匀度，进而提升了重锤的夯实效果；
2. 原料堆积于桩孔底部后，由于限位筒的限位，原料呈底端较小顶端较大的形状堆积，通过动力调整机构对限位板的角度进行调整，使限位板翻转至竖直状态，原料的堆积范围随着限位板的翻转而向外扩散，实现了限位板的收纳的同时扩大了原料的堆积范围，增加了夯实效果。
附图说明
图1是显示填料辅助装置以及驱动设备结构的结构示意图。
图2是显示引导筒和限位筒处于工作状态的结构示意图。
图3是显示驱动机构和动力调整机构的局部剖面示意图。
图4是显示驱动机构和动力调整机构的俯面示意图。
图5是显示限位筒处于工作状态的局部结构示意图。
图6是只显示其中一组动力调整机构的局部结构示意图。
图7是隐藏驱动机构和动力调整机构以显示限位筒和引导筒处于收纳状态的局部剖面示意图。
附图标记说明：
1、套筒；11、翻边；2、引导筒；21、引导板；211、引导单板；3、限位筒；31、限位板；311、限位单板；3111、固定单板；3112、翻转板；3113、折边；4、驱动机构；41、第一直线驱动件；5、动力调整机构；51、第二直线驱动件；52、第三直线驱动件；6、液压缸。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种土洞处理方法，用于软土地形的土洞处理，包括用于对工业垃圾、砖渣、泥土、碎石等原料进行辅助填料的填料辅助装置。
结合图1和图2，填料辅助装置包括套筒1、引导筒2和限位筒3，套筒1设置为圆筒，引导筒2的中轴线与套筒1的轴线重合，限位筒3的中轴线与套筒1的轴线重合，限位筒3位于引导筒2底端，填料辅助装置处于工作状态时，限位筒3呈横截面积自上而下减小的斗状设置，填料时，原料依次经过引导筒2和限位筒3最终落入至桩孔底部，呈斗状设置的限位筒3对原料起到了导向作用，使原料落入于桩孔底部的中间位置。
结合图2、图3和图4，引导筒2包括四块引导板21，四块引导板21呈正方形排布于套筒1中，套筒1的内壁上设置有用于驱动引导板21动作的驱动机构4。
引导板21呈矩形设置，引导板21包括两个引导单板211，两个引导单板211相互靠近的两端之间铰接，两个引导单板211之间的铰接轴竖向设置，两个引导单板211关于二者之间的铰接轴对称设置。
驱动机构4包括与引导单板211一一对应的第一直线驱动件41，第一直线驱动件41沿竖向间隔设置有两个，第一直线驱动件41于水平面内倾斜设置，同一组驱动机构4中的两个第一直线驱动件41之间的距离自背离引导板21的一端向靠近引导板21的一端逐渐减小。第一直线驱动件41的一端铰接于套筒1的内壁，第一直线驱动件41的输出端铰接于引导单板211的外壁。本实施例中，第一直线驱动件41可以设置为电缸或气缸。
填料时，引导板21中的两块引导单板211处于相互平行的状态，这一状态为引导板21的工作状态，填料完成后，需要收纳引导板21时，启动第一直线驱动件41，两块引导单板211在第一直线驱动件41的作用下绕两块引导单板211之间的铰接轴转动，使引导单板211更贴近于套筒1的内壁。
限位筒3包括四块限位板31，四块限位板31呈正方形排布于套筒1中，且限位板31与引导板21一一对应。套筒1的内壁上还设置有与限位板31一一对应的动力调整机构5，动力调整机构5用于驱动限位板31翻转。
为便于限位板31转动，限位板31顶端与引导板21底端之间留有间隙。
限位板31包括两个限位单板311，两个限位单板311相互靠近的两端之间铰接，两个限位单板311之间的铰接轴竖向设置，两个限位单板311关于二者之间的铰接轴对称设置。
四个限位板31中，根据限位板31由竖直状态翻转至倾斜状态时的翻转顺序的不同，其中先翻转且对称设置的两块限位板31为第一限位板，另外两块限位板31则为第二限位板。
结合图2、图3和图5，第一限位板中的限位单板311包括固定单板3111和翻转板3112，两个限位单板311中的两个翻转板3112分别位于两个固定单板3111的两侧。翻转板3112呈三角形设置，翻转板3112通过铰接轴铰接于固定板，翻转板3112与固定板之间的铰接轴的一端贯穿限位单板311顶端的外侧端角处，翻转板3112能在外力的作用下向限位筒3外侧转动。翻转板3112与固定板之间的铰接轴上设置有用于使翻转板3112复位的扭簧，扭簧于附图中未示出。
其中，两个固定单板3111共同构成固定板。
翻转板3112背离固定板且能与第二限位板抵接的一侧为翻转板3112的翻转侧，翻转板3112的翻转侧设置有折边3113，折边3113向限位筒3外侧翻折，折边3113与翻转板3112之间的连接处圆弧过渡。
将限位板31由竖直状态调整至翻转状态时，先驱动第一限位板翻转至预定角度，再驱动第二限位板翻转，第二限位板翻转时，驱动第一限位板中的翻转板3112翻转至与第二限位板平行，使限位筒3处于工作状态。
结合图3和图6，动力调整机构5包括上调整组件和位于上调整组件下方的下调整组件。
上调整组件包括与限位单板311一一对应的第二直线驱动件51，第二直线驱动件51于水平面内倾斜设置，第二直线驱动件51与第一直线驱动件41的倾斜方向相同，两个第二直线驱动件51关于两个限位单板311之间的铰接轴对称设置。第二直线驱动件51的一端铰接于套筒1的内壁，第二直线驱动件51的输出端球铰于限位单板311的外壁。本实施例中，第二直线驱动件51可以设置为电缸、气缸。
下调整组件包括第三直线驱动件52，第三直线驱动件52倾斜设置，第三驱动件的一端固定于套筒1的内壁，第三驱动件的另一端抵接于限位板31的外壁，且第三驱动件的两端分别位于两个限位单板311于套筒1内壁上的投影中。本实施例中，第三驱动件可以设置为电缸或气缸。
下调整组件包括第二直线驱动件51，第二直线驱动件51的一端固设于套筒1内壁，第二直线驱动件51的另一端抵接于限位板31外壁。
一种土洞处理方法，结合图1至图7，包括以下步骤：
S1、施工准备：平整并清理施工地基的表面，并于平整清理后的地基表面上进行桩位的放线定位，以确定各个桩的具体施工位置；
S2、成孔：于步骤S1中确定的每个桩位中心进行施工，一般采用重锤成孔的方式于每个桩位继续施工，成孔至预定深度，形成桩孔；
S3、安装填料辅助装置：通过塔吊吊装填料辅助装置，并将填料辅助装置下放至桩孔中，使套筒1与桩孔同轴，套筒1的外壁与桩孔的内壁接触，套筒1底端及限位筒3底端下放至与桩孔底壁接触；
S4、填料：将工业垃圾、砖渣、泥土、碎石等原料填入于桩孔中，原料依次经过引导筒2和限位筒3最终落入于桩孔底部，由于限位筒3的设置，原料落入于桩孔底部中间的位置；
S5、限位筒3及引导筒2的收纳：填料完成后，启动第三直线驱动件52，使第三直线驱动件52的输出端回缩，同时启动第二直线驱动件51使第二直线驱动件51的输出端回缩，直至限位板31翻转至竖直状态，其中，需要先将两个第二限位板调整至竖直状态，再对第一限位板进行调整，第一限位板调整至竖直状态的过程中，翻转板3112在扭簧的作用下复位至与固定板平行的状态；
启动第二直线驱动件51，使第二直线驱动件51的输出端继续回缩，同时启动第三直线驱动件52使第三直线驱动件52的输出端继续回缩，限位单板311在第二直线驱动件51的作用下于水平面内翻转，至两个限位单板311形成V型，使限位单板311更贴近于套筒1的内壁，增加了限位筒3处于收纳状态时的横截面积，减小了限位筒3的设置对重锤下落造成的影响；
限位筒3收纳完成后的状态如图7所示，启动第一直线驱动件41，两块引导单板211在第一直线驱动件41的作用下绕两块引导单板211之间的铰接轴转动，使引导单板211更贴近于套筒1的内壁，实现引导单板211的收纳；
S6、提升填料辅助装置：参照图1，套筒1顶端向外延伸有翻边11，桩孔顶端外侧的地基表面上设置有用于驱动套筒1竖直移动的驱动设备，驱动设备包括竖直设置的液压缸6，液压缸6的输出端固定于翻边11的下表面，液压缸6沿套筒1的周向间隔均布有多个；
引导筒2和限位筒3均收纳完成后，启动液压缸6，驱动填料辅助装置竖直向上移动至原料上方，为原料与桩底土及桩侧土夯实留出空间；
S7、通过夯锤机配合重锤夯实原料；
S8、重复步骤S4至S7直至原料达到桩孔顶端，重复步骤S4之前，需要通过调整液压缸6将填料辅助装置下放至桩孔底部，并将引导筒2及限位筒3调整至工作状态。
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 (7)
1.一种土洞处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、桩位放线定位，确定施工位置；
S2、于每个桩位成孔至预定深度，形成桩孔；
S3、将填料辅助装置放置于桩孔中，向桩孔底部填料；
S4、填料完成后，通过驱动设备驱动填料辅助装置向上移动至原料上方；
S5、通过夯锤机配合重锤夯实原料，重复步骤S3-S5，直至将原料夯实至桩孔顶端；
所述填料辅助装置包括同轴设置于桩孔中的套筒(1)、设置于套筒(1)中的引导筒(2)和限位筒(3)，所述引导筒(2)和限位筒(3)的中轴线与套筒(1)的轴线重合，所述限位筒(3)位于引导筒(2)底端，所述限位筒(3)的横截面积自上而下逐渐减小；
所述限位筒(3)包括四块呈正方形排布的限位板(31)，所述套筒(1)的内壁上设置有动力调整机构(5)，所述限位板(31)能在动力调整机构(5)的作用下于竖直面内翻转；
四块所述限位板(31)中，其中两块对称设置的限位板(31)为第一限位板，另外两块限位板(31)为第二限位板，所述第一限位板包括固定板和铰接于固定板两侧的翻转板(3112)，所述翻转板(3112)与固定板之间设置有用于使翻转板(3112)复位的扭簧，两个所述第一限位板在动力调整机构(5)的作用下向内翻转至预定角度后，两个所述第二限位板在动力调整机构(5)的作用下向内翻转，所述第二限位板翻转时，所述翻转板(3112)在第二限位板的作用下翻转至与第二限位板平行。
2.根据权利要求1所述的一种土洞处理方法，其特征在于：所述翻转板(3112)能在第二限位板的作用下向固定板外侧翻转。
3.根据权利要求1所述的一种土洞处理方法，其特征在于：所述翻转板(3112)呈三角型设置，所述翻转板(3112)背离其与固定板铰接的一侧设置有用于与第二限位板抵接的折边(3113)。
4.根据权利要求1所述的一种土洞处理方法，其特征在于：所述动力调整机构(5)包括上下间隔设置的上调整组件和下调整组件，所述上调整组件包括两个对称设置的第二直线驱动件(51)，所述第二直线驱动件(51)的一端铰接于套筒(1)内壁，所述第二直线驱动件(51)的另一端球铰于限位板(31)外壁，所述下调整组件包括第三直线驱动件(52)，所述第三直线驱动件(52)的一端固设于套筒(1)内壁，所述第三直线驱动件(52)的另一端抵接于限位板(31)外壁。
5.根据权利要求4所述的一种土洞处理方法，其特征在于：所述限位板(31)包括两个对称设置的限位单板(311)，两个所述限位单板(311)相互靠近的一侧通过竖向设置的铰接轴铰接，所述第二直线驱动件(51)与限位单板(311)一一对应，所述第二直线驱动件(51)的输出端球铰于限位单板(311)。
6.根据权利要求5所述的一种土洞处理方法，其特征在于：所述第二直线驱动件(51)倾斜设置，两个所述第二直线驱动件(51)之间的距离自靠近限位板(31)的一端向另一端逐渐减小。
7.根据权利要求1所述的一种土洞处理方法，其特征在于：所述引导筒(2)包括四块呈正方形排布的引导板(21)，所述引导板(21)包括两个对称设置的引导单板(211)，两个所述引导单板(211)相互靠近的两端之间通过竖向设置的铰接轴铰接，所述套筒(1)的内壁上设置有用于驱动引导单板(211)于水平面内转动的驱动机构(4)。
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