CN201381508Y - 横向加压加固软土地基专用充气带压入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种横向加压加固软土地基专用充气带压入装置，包括埋入件及按压件；所述埋入件包括一设置有导杆的导向头，所述按压件为一空心杆件；所述导向头与所述导杆的连接部形成一承压面用于承接来自所述按压件的施压；所述承压面上还设置有多个用于钩挂所述充气带的带钩；所述带钩为半环形并具有一单向阀。本实用新型的充气带压入装置使压入装置能以基本垂直的状态插入地基土体，大大缩短了现有技术中预压工序的持续时间，提高了软土地基处理效果。

Description

横向加压加固软土地基专用充气带压入装置

技术领域

本实用新型涉及地基施工技术领域，尤其涉及一种应用于横向加压加固软土地基的专用充气带压入装置。

技术背景

在我国广泛存在着海相、湖相及河相沉积的软弱粘土层，这种土的特点是含水量大、压缩性高、强度低、透水性差，在建筑物荷载作用下会产生相当大的沉降。对于该种地基，在进行施工时需要对地基进行加固。

目前对软土地基进行加固常用的排水固结方法，其主要是利用土体自重、在地基上堆载、在地基土层中产生真空负压等荷载作用，以及通过在地基中埋设的竖向排水装置，使地基土中的孔隙水通过水平径向排至排水装置，再通过排水装置将水排至地表，与此同时地基逐步实现固结。

现有方法的主要问题是，由地表竖向加压作用而产生的土中应力对土的水平向固结效应较小，导致水平的径向排水固结时间较长，需要较长的时间才能达到工程要求，影响工期，也影响工程造价。

这些负面影响对软土地基尤甚。尤其是对具有大孔隙比、高含水量、低渗透性、低强度的饱和软土等不良土体，国内外有关教课书和施工规范中一般都规定在采用排水固结法时要采取一定的专门措施，并要达到较长的加载固结时间。这也是针对现有的排水固结法是基于竖向加压产生土中应力与固结提出的。这种工艺难以在短时间内加固饱和软土。

在现有的排水固结法的施工工艺下，若要在短时间内加固地基，必须加大地面荷载，而地面荷载的增加并不会根本改变地基中的水平径向渗透固结速度，反而会使得地基土在重荷载作用下产生的应力使饱和软土的原始结构遭到严重破坏，导致其渗透性明显降低而使孔隙水压力难以消散而居高不下，导致地基加固的失败，严重时，导致地基失稳。

因此，现有技术中又提出了一种新的方法，即在软土中埋入高气压膨胀管产生侧向膨胀，在软土中以水平方式挤压土体，使土体主动排水。但该方法要求预压持续时间超过12小时以使土体中的空隙水压力上升，土体侧向挤压，并伴随空隙水压力消散，促使地表充分回落沉降，然后再可对土体进行下一轮的加压。由此，使用该方法会使得施工周期较长。此外，由于仅采用自然排水，因此土体的承载力并未得到显著改善。

因此，本领域的技术人员长期以来一直致力于开发一种预压持续时间短、排水固结效果好的软基加固施工工艺。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种横向加压加固软土地基专用充气带压入装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种专用于本实用新型的施工工艺的充气带压入装置，包括埋入件及按压件；所述埋入件包括一设置有导杆的导向头，所述按压件为一空心杆件；所述导向头与所述导杆的连接部形成一承压面用于承接来自所述按压件的施压；所述承压面上还设置有多个用于钩挂所述充气带的带钩；所述带钩为半环形并具有一单向阀。

具体地，所述按压件的正投影完全落在所述埋入件的正投影中。如此可以使埋入件前导形成的地基空腔不至于被后进的按压件破坏。

本实用新型的充气带压入装置由于采用了上述结构设计，通过空心的按压件对埋入件施加压力，同时埋入件通过带钩将充气带带入土体，实现了本实用新型的施工工艺中，使压入装置能以基本垂直的状态插入地基土体。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的充气带压入装置的结构示意图；

图2是本实用新型的充气带压入装置中带钩的局部结构示意图；

图3是图2中带钩关闭状态的结构示意图；

图4是本实用新型的充气带压入装置中带钩与充气带的结构示意图；

图5是本实用新型的施工工艺一实施例中充气带的阵列状态示意图；

图6是本实用新型的施工工艺另一实施例中充气带的阵列状态示意图。

具体实施方式

本实用新型的充气带压入装置主要包括一埋入件及一按压件。

如图1所示，埋入件1主要包括一体的两部分，一部分为一圆锥形的导向头11，另一部分为位于导向头11尾部的导杆12。在外型上，导杆12的正投影完全落在导向头11的正投影范围内，以保证导杆12与导向头11下压形成的地基孔的孔壁基本无摩擦。

导杆12与导向头11的连接面形成一承压面13，承压面13用于承接来自按压件2的施压。按压件2为一空心杆件，用于传递来自地基上的外加压力。

如图2、图3所示，承压面13上还设置有多个用于钩挂充气带3的带钩14；带钩14为半环形并具有一单向阀15。单向阀15通过限位铰链来实现单向开启。

如图4所示，当按压件2施压埋入件1时，带钩14上固定连接的充气带3就会随着埋入件1一同以基本垂直的方向进入地基土体下。

按压件2的正投影完全落在埋入件1的正投影中，如此可以使埋入件1前导形成的地基空腔不至于被后进的按压件2所破坏。

当压入装置在上提过程中时，按压件2上提，此时，埋入件1与充气带3以原姿态保留在地基土体下。

通过反复多次操作，可以将多个充气带以阵列的方式基本垂直地插设到地基土体中。由于地基土体情况基本相似，压入装置的受力状况也基本相似，因此多个充气带可以以基本相同的角度和姿态保留在地基土体下。多个充气带的间距基本相同，形成一阵列。

以下详细描述本实用新型在施工中的饿应用。

第一实施例

(1)对待处理的软土地基进行平整，在地表铺设垫层，该垫层为50cm厚的砂砾层。

(2)根据土质条件及地基加固要求，采用多个直径10～15cm的气带。该气带的一端封闭，一端开口。利用本实用新型的充气带压入装置，将气带封闭的一端埋入土体至设计深度。这些气带在土体中排列成矩阵。

(3)通过该开口对这些气带进行充气加压，使它们充分膨胀至气带的圆柱形尺寸，从而对土体进行挤压。由此，可在软土中形成圆柱形的孔。加压速率可根据土体的性质决定。

(4)对气带进行放气，使气带恢复原状后拔起气带，在软土中形成的孔中填入粗砂，从而在软土中形成砂井。该砂井用作软土中的排水通道。从砂井中排出的水体通过砂砾垫层排出场地。随着土体中水体的不断排出，土体得到逐渐固结，达到软土加固目的。

根据上述横向加压加固软土地基施工工艺，由于在对土体进行挤压之后，在由挤压形成的孔中填入粗砂作为填料以在该土体中形成排水通道，以使该土体中的水体快速排除土体，缩短了施工周期，减少了工程造价。此外，该砂井在成为排水通道的同时，亦形成了具有一定置换率的复合地基。

下面描述根据本实用新型具体使用的第二实施例。

第二实施例与第一实施例基本相同，其不同之处在于气带的排列方式。如图5所示，被压入土体的气带1呈梅花形，即相邻两行(或两列)中的气带交错布置。采用此种方式来布置气带，可使得土体受力均匀。

下面描述本实用新型具体使用的第三实施例。

第三实施例与第二实施例基本相同，其不同之处在于气带的充气加压方式。如图6所示，先对第1、第3、第5、第7、第9及第11行的气带1进行充气。与第一实施例类似，对这些已进行充气的气带进行放气起拔后，在该土体中形成的孔中填入粗砂以形成砂井。

接着，对第2、第4、第6、第8、第10及第12行的气带进行充气加压以在土体中形成孔。随后，在这些孔中填入粗砂形成砂井。

在本实施例中，首先对气带中的一部分进行充气、放气、起拔以及在所形成的孔中灌入粗砂。在土体中的一部分的孔内灌有粗砂的情况下，对剩余的一部分气带进行充气、放气、起拔以及在所形成的孔中灌入粗砂。由此，土体受力均匀，砂井形态不会被破坏，可保持排水通道的畅通。

综上所述，本说明书中所述的只是本实用新型的几种较佳具体实施例。凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的权利要求保护范围内。

Claims (2)

1、一种横向加压加固软土地基专用充气带压入装置，其特征在于，包括埋入件及按压件；所述埋入件包括一设置有导杆的导向头，所述按压件为一空心杆件；所述导向头与所述导杆的连接部形成一承压面用于承接来自所述按压件的施压；所述承压面上还设置有多个用于钩挂所述充气带的带钩；所述带钩为半环形并具有一单向阀。

2、如权利要求1所述的专用充气带压入装置，其特征在于，所述按压件的正投影完全落在所述埋入件的正投影中。

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