CN213448419U - 一种门式微动力固结装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种门式微动力固结装置，包括底座和设置在所述底座上的两个相互平行的桩管，所述桩管包括端部封闭的空心管以及连接在所述空心管外壁的肋板，所述肋板平行于所述空心管，且沿所述空心管的外壁在周向间隔90度分布；本实用新型在桩管周向设置有肋板，增大了桩管与土层的接触面积，扩大了有效单桩处理面积，在不需要填料的前提下可使土层产生振动挤密，达到固结挤密效果，进而简化施工工艺，提高工作效率。

Description

一种门式微动力固结装置

技术领域

本实用新型涉及地基处理技术领域，特别是涉及一种门式微动力固结装置。

背景技术

振动碎石桩机是近20年来发展起来的一种地基处理方式，它是在振动碎石桩机的振动作用下，把套管打入规定的设计深度，套管入土后，挤密了套管周围土体，然后投入碎石，再排碎石于土中，振动密实成碎石桩；该方法使用范围已不限于处理松散砂土、粉土、素填土和杂填土，而且扩大使用到黏性土甚至饱和软黏土地基；这种处理方式不仅发挥碎石桩复合地基的置换作用，增加地基的抗剪强度，同时，数量多透水性好的碎石桩在上部荷载的作用下，起到良好的排水作用，加速地基固结，增加地基强度，减小地基的沉降量。

但是，现有的振动碎石桩机在处理地基的时候，振动处理的区域范围较小，不能使得周边土层振动，为了形成碎石桩，必须要不断的向桩洞内添加碎石，利用振动碎石桩机不断的振动挤密碎石，才能形成符合要求的地基，因此，施工工艺复杂，效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种门式微动力固结装置，以解决上述现有技术存在的问题，桩管周向设置有肋板，增大了与土层的接触面积，扩大了有效单桩处理面积，在不需要填料的前提下可使土层产生振动挤密，达到固结挤密效果，进而简化施工工艺，提高工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种门式微动力固结装置，包括底座和设置在所述底座上的两个相互平行的桩管，所述桩管包括端部封闭的空心管以及连接在所述空心管外壁的肋板，所述肋板平行于所述空心管，且沿所述空心管的外壁在周向间隔90度分布。

优选地，所述桩管的端部成尖端结构，所述尖端结构包括成锥形结构的所述空心管的端部以及成锐角结构的所述肋板的端部。

优选地，所述肋板上垂直所述肋板的表面均匀开设有多个通孔。

优选地，所述肋板远离所述空心管的侧边为锯齿结构或圆齿结构。

优选地，所述空心管与所述肋板连接位置的两侧间隔设置有多个加强筋，所述加强筋分别与所述空心管和所述肋板连接。

优选地，所述底座与两个所述空心管之间设置有加强肋，所述加强肋分别与所述底座、所述空心管和所述肋板连接。

优选地，所述底座、所述空心管、所述肋板、所述加强肋和所述加强筋均采用焊接方式连接。

优选地，所述两个空心管之间的间距为1m-2m。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本实用新型门式微动力固结装置振入土层中，通过桩管周向设置的肋板，在振动过程中，增大了桩管与周边土层的接触面积，扩大了有效单桩处理面积，可使周边土层产生振动挤密，随着桩管的不断振动和上移形成振动挤密后的桩体，也就是说，利用本实用新型的微动力固结装置，不需要进行填料即可达到固结挤密效果，形成符合要求的桩体；

(2)本实用新型经两个桩管和土层的受力振动，将需处理的土层进行挤密，使土层产生固结挤密效果，两个桩管同时工作，能够进一步的简化施工工艺，提高施工效率；

(3)本实用新型将桩管的入土端做成端口封闭锥形且肋板的端部成锐角，有利于装置振入土中；

(4)本实用新型在肋板上均匀开设有多个通孔，能够在振动过程中使得渗出的液体流通，有利于消除液化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为门式微动力固结装置的主视图；

图2为门式微动力固结装置的仰视图；

图3为具有锯齿结构的微动力固结装置；

图4为具有圆齿结构的微动力固结装置；

其中，1、空心管；2、肋板；3、加强肋；4、底座；5、锯齿结构；6、圆齿结构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种门式微动力固结装置，以解决现有技术存在的问题，桩管周向设置有肋板，增大了与土层的接触面积，扩大了有效单桩处理面积，在不需要填料的前提下可使土层产生振动挤密，达到固结挤密效果，进而简化施工工艺，提高工作效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供一种门式微动力固结装置，包括底座4和设置在底座4上的两个相互平行的桩管，底座4能够连接高频振动设备，从而将高频振动设备输出的振动传递到底座4上的桩管，因此，底座4可以依据现有的高频振动设备相应的设置连接结构；桩管与底座4的连接强度能够保证承受一定的高频振动而不至于破坏，例如，可以采用焊接连接，并采取设置加强结构的形式提高连接强度；桩管包括端部封闭的空心管1以及连接在空心管1外壁的肋板2，肋板2平行于空心管1，且沿空心管1的外壁在周向间隔90度分布，空心管1的直径可以设置为108mm，壁厚为20mm，长度可视需处理的土层深度而定，需要说明的是，肋板2可以是沿空心管1的长度方向通长设置，也就是说，肋板2从连接底座4的空心管1的一端一直延伸到空心管1的另一端，共设置4条，如图2所示，截面成十字形分布，并且，两个桩管的设置可以对称，即肋板2所成的十字形结构对称设置，至于肋板2的宽度，可以根据土层的致密程度进行选择，一般为了达到扩大振动面积的作用，可以将肋板2的宽度设置成大于空心管1的直径，而肋板2的厚度可以与空心管1的壁厚一致，例如设置成20mm；当本实用新型门式微动力固结装置振入土层中时，通过桩管周向设置的肋板2，增大了与土层的接触面积，扩大了有效单桩处理面积，在不需要填料的前提下可使土层产生振动挤密，达到固结挤密效果，并且，本实用新型经两个桩管和土层的受力振动，将需处理的土层进行挤密，使土层产生固结挤密效果，两个桩管同时工作，能够进一步的简化施工工艺，提高施工效率。

如图1所示，桩管的端部成尖端结构，尖端结构能够有利于本实用新型振入土中，具体的，尖端结构包括成锥形结构的空心管1的端部以及成锐角结构的肋板2的端部，其中，锐角的大小可以为45°，需要说明的是，空心管1的端部和肋板2的端部形成的锥形结构以及锐角结构可以配合形成光滑过渡的斜面，也就是说，空心管1的锥形结构的锥角大小可以与锐角结构的锐角大小相等，并且，空心管1的端部向肋板2的端部过渡时不会有台阶，从而进一步的降低振入土中时的阻力。

如图1所示，肋板2上垂直肋板2的表面均匀开设有多个通孔，通孔可以作为透水孔，可以使得振动过程中土层液化产生的液体流向周边土层渗透，从而可消除土层的液化，肋板2为钢质材料，通孔的直径根据实际情况可以设置成直径35mm，沿桩管的轴向间距250mm布置，并且，可以将通孔设置在肋板2表面的中部，在轴向成单列布置。

进一步的，如图3和图4所示，肋板2远离空心管1的侧边可以设置有锯齿结构5或者圆齿结构6，在桩管高频振动时，一方面可以在肋板2边缘形成缝隙，起到加速排水(土层液化产生的液体)的效果，另一方面增大了肋板2与周边土层的接触面积，能够更好的带动周边土层的振动，提高土层的振动挤密效果。

为了加强空心管1与肋板2的连接固定效果，空心管1与肋板2连接位置的两侧间隔设置有多个加强筋，加强筋分别与空心管1和肋板2固定连接，连接位置根据空心管1和肋板2的连接长度相应的进行设定，需要说明的是，加强筋可以采用多种形式，例如可以采用三角铁或者角钢的形式。

如图1所示，底座4与两个空心管1之间设置有加强肋3，加强肋3分别与底座4、空心管1和肋板2连接，也就是说，加强肋3能够加固空心管1和底座4的连接强度，同时还能够增强肋板2与空心管1的连接强度，使得底座4、空心管1和肋板2成为稳固连接的整体结构，从而互相支撑，有利于提高振动过程的整体稳定性，提高使用寿命。

本实用新型中的所有连接位置的连接方式，如底座4、空心管1、肋板2、加强肋3和加强筋均采用焊接方式连接，焊接的方式相较于螺栓等活动连接方式，能够保证在高频振动的时候不会发生松动，提高整体结构的强度。

两个空心管1之间的间距为1m-2m，需要说明的是，该间距即为根据实际土层情况经计算确定的桩间距，也就是说，不同的土层环境会选择不同的空心管1的间距。

本实用新型的振动原理如下：

通过高频振动设备，将门式微动力固结装置插入土中，将振动力传至土层深处，通过门式微动力固结装置振动，使周围土体产生剧烈的振动，形成共振系统，土体在振动过程中被挤密，并可产生超静孔隙水压力，经过固结土体产生压密沉降，并消除液化。具体的，门式微动力固结装置通过上部高频振动设备作用，将振动力传至土层深处，通过高频振动器挤土成孔，对土体进行挤密和振密加固，减小了桩间土体的孔隙比e，增大了桩间土体压缩模量Es，如桩间土为松散的液化砂土或粉土，在高频挤密和振密过程中使砂土和粉土会迅速液化，颗粒重新排列，在超静孔隙水压力消散后排，土体产生固结沉降，较大程度上减小了桩间土体的孔隙比e，增大了桩间土体压缩模量Es，迅速增大桩间土有效应力，产生固结挤密效果。在生产实践过程中，通过门式微动力固结装置振入土层中，由于门式微动力固结装置包括有设置通孔的肋板2，增大了与土层的接触面积，扩大了有效单桩处理面积，该装置在不需要填料的前提下可使土层产生振动挤密，达到固结挤密效果，并且，在肋板2的表面设置有多个通孔，通孔的设置，可以使得振动过程产生的液体流向周边土层渗透，从而可消除土层的液化。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种门式微动力固结装置，其特征在于：包括底座和设置在所述底座上的两个相互平行的桩管，所述桩管包括端部封闭的空心管以及连接在所述空心管外壁的肋板，所述肋板平行于所述空心管，且沿所述空心管的外壁在周向间隔90度分布。

2.根据权利要求1所述的门式微动力固结装置，其特征在于：所述桩管的端部成尖端结构，所述尖端结构包括成锥形结构的所述空心管的端部以及成锐角结构的所述肋板的端部。

3.根据权利要求2所述的门式微动力固结装置，其特征在于：所述肋板上垂直所述肋板的表面均匀开设有多个通孔。

4.根据权利要求3所述的门式微动力固结装置，其特征在于：所述肋板远离所述空心管的侧边为锯齿结构或圆齿结构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的门式微动力固结装置，其特征在于：所述空心管与所述肋板连接位置的两侧间隔设置有多个加强筋，所述加强筋分别与所述空心管和所述肋板连接。

6.根据权利要求5所述的门式微动力固结装置，其特征在于：所述底座与两个所述空心管之间设置有加强肋，所述加强肋分别与所述底座、所述空心管和所述肋板连接。

7.根据权利要求6所述的门式微动力固结装置，其特征在于：所述底座、所述空心管、所述肋板、所述加强肋和所述加强筋均采用焊接方式连接。

8.根据权利要求7所述的门式微动力固结装置，其特征在于：所述两个空心管之间的间距为1m-2m。

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