真空降水高频挤密微型桩专用设备及用其处理软基的方法技术

一种真空降水高频挤密微型桩专用设备，包括机械臂、高频振动器、法兰盘、骨料仓和钢质套管，高频振动器安装在机械臂的下端，高频振动器的底部与法兰盘固定连接，法兰盘底部与骨料仓连接，骨料仓底部与钢质套管连通，钢质套管的底部安装有活瓣桩靴；多根钢质套管均布在骨料仓底部；骨料仓内部为空腔结构，料斗通过连接件安装在骨料仓的侧面；骨料仓内部还设置有一中间通道，中间通道的两端分别与料斗和钢质套管连通。本发明专利技术适用于吹填土、软土、粉土、中密以下砂土等土层加固；采用高频振动挤密成孔方式，成孔速度块，对土体加固效果好，无噪音污染，节省大量水资源，提高工作效率和工作效果，缩短施工周期，节约资源，保护环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设备和设备的应用方法，具体地说是一种真空降水高频挤密微型桩专用设备及用其处理软基的方法。
技术介绍
软土地基是指强度较低、高压缩性土（a1-2≥0.5MPa-1）及其他不良性质的软弱土组成的地基。根据工程地质性质特征，软弱地基包括软土（淤泥及淤泥质土）、冲填土、吹填土、杂填土及其他高压缩性土构成的地基。地基液化机理，饱和松散砂土和粉土主要是单粒结构，处于不稳定状态，地下水位下土的孔隙已完全被水充满，在地震作用的短暂时间内，土中的孔隙水无法排出，砂粒与粉粒位移至孔隙水中被漂浮，此时土体的有效应力为零，地基丧失承载力，造成地基不均匀下沉，导致建筑物破坏。在强烈地震作用结束后，颗粒重新排列，排出大量土中水分，松散不稳定的砂粒与粉粒移动到更稳定的位置。地基处理有置换、排水固结、灌入固化物、振密挤密几种方式，目的是提高土体承载力、减小固结沉降工后沉降，使建筑物在使用过程中更加安全稳定。常用的石灰桩和灰土挤密桩骨料灌入方式为孔口灌料，加密方式为分层压密，骨料浪费严重、施工速度慢。传统的成孔方式如冲击成孔、锤击成孔及水压冲孔等有噪音污染或者需用大量水，有噪音污染或浪费水资源。
技术实现思路
本专利技术是针对
技术介绍
中提及的技术缺陷，一是提供一种结构简单，操作方面的真空降水高频挤密微型桩专用设备，二是提供应用这种专用设备进行软基处理的方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种真空降水高频挤密微型桩专用设备，包括机械臂、高频振动器、法兰盘、骨料仓和钢质套管，其中：所述高频振动器安装在机械臂的下端，高频振动器的底部与法兰盘固定连接，法兰盘底部与骨料仓连接，骨料仓底部与钢质套管连通，钢质套管的底部安装有活瓣桩靴；多根钢质套管均布在骨料仓底部；所述骨料仓内部为空腔结构，料斗通过连接件安装在骨料仓的侧面；骨料仓内部还设置有一中间通道，该中间通道的两端分别与料斗和钢质套管连通。所述的钢质套管的数量至少为四个，均布在骨料仓底面上，且各钢制套装之间通过固定板连接固定。所述钢质套管为中空管体，其底部通过连接件与活瓣桩靴连接。高频振动器的参数范围是：偏心力矩40-85NM，振频2800RPM，激振力36-75TON，主机重量1500-3500KG，液压系统操作压力280-300BAR，液压系统流量需求155-255LPM，适合挖掘机重量18-65YON，最长打桩长度9-18M。一种应用所述的真空降水高频挤密微型桩专用设备处理软基的方法，按照以下工艺步骤进行：①、依据设计方案，平整场地，准备机械、拌和骨料；②、依据设计降水方案，真空降水轻型井点施工，包括轻型井点成孔，布置和安装真空管、主管道及排水通道，保证真空降水水位降至微型桩底标高，持续降水；③、测量放设微型桩桩位点；④、高频挤密成孔及混合骨料设备就位，专用设备下部的活瓣桩靴对准桩位点，此时桩靴活瓣为关闭状态；⑤、开启高频振动器，高频挤土成孔，钢质套管组成的空腔结构及下部的活瓣桩靴沉入微型桩底设计标高；⑥、通过料斗和料管向钢质套管中空腔体内灌入混合骨料，缓慢提升套管，使混合骨料自活瓣桩靴开口部位自然放出，边振边提，每次提升高度0.5-1.0m后停止上提，下压振动器及桩靴组，振动反插，再次边振边提，如此反复至桩靴提至保护桩头设计标高；⑦、平整场地，振动碾碾压6-8遍；⑧、铺设级配碎石褥垫层，再次振动碾碾压6-8遍；真空降水待超孔隙水压力消散后适时停止；⑨、完成地基处理施工。微型桩所用的混合骨料采用生石灰+石屑混合物，混合比例视工程地质土层参数确定，形成微型石灰桩，通过石灰的吸水膨胀、放热以及离子交换作用改善桩间土体的物理力学性质，形成微型石灰桩复合地基。处理方法是在持续真空降水情况下，依靠上部高频振动器的振动力，将钢质套管组成的空腔结构及下部活瓣桩靴组沉入微型桩底设计标高，通过料斗和料管向套管腔体内灌入混合骨料，缓慢提升套管，使混合骨料自活瓣桩靴开口部位自然放出，边振边提，每次提升高度0.5-1.0m后停止上提，下压振动器及桩靴组，振动反插，再次边振边提，如此反复至桩靴提至保护桩头设计标高；平整场地，振动碾碾压6-8遍，铺设褥垫层，振动碾碾压6~8遍；真空降水停止；完成地基处理施工。本专利技术所公开的这种专用设备和处理方法适用于吹填土、软土、粉土、中密以下砂土等土层加固，适合大面积填土地基、浅层软弱地基和局部不均匀地基处理；本专利技术采用高频振动挤密成孔方式，成孔速度块，对土体加固效果好，无噪音污染，节省大量水资源，提高工作效率和工作效果，缩短施工周期，节约资源，保护环境。附图说明图1为本专利技术的工艺流程框图。图2为本专利技术中专用设备的整体结构示意图。图3为本专利技术中专用设备的立体结构示意图。图4为本专利技术中专用设备的侧面结构示意图。图5为图4中的A-A向剖视图。图6为图4中的B-B向剖视图。图7为图4中的C-C向剖视图。图8为接料斗的结构示意图。图9为活瓣桩靴的结构示意图。图10为本专利技术中高频振动器参数匹配表。图中：机械臂1，高频振动器2，法兰盘3，骨料仓4，骨料入口5，钢质套管6，中间通道7，料斗8，连接板9，固定板10。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。参见附图1-10，本专利技术所公开的是一种真空降水高频挤密微型桩专用设备，包括机械臂1，高频振动器2，法兰盘3，骨料仓4，骨料入口5，钢质套管6，中间通道7，料斗8，连接板9，固定板10。高频振动器安装在机械臂的下端，高频振动器的底部与法兰盘固定连接，法兰盘底部与骨料仓连接，骨料仓底部与钢质套管连通，钢质套管的底部安装有活瓣桩靴；多根钢质套管均布在骨料仓底部。骨料仓内部为空腔结构，料斗通过连接件安装在骨料仓的侧面；骨料仓内部还设置有一中间通道，该中间通道的两端分别与料斗和钢质套管连通。高频振动器的参数范围是：偏心力矩40-85NM，振频2800RPM，激振力36-75TON，主机重量1500-3500KG，液压系统操作压力280-300BAR，液压系统流量需求155-255LPM，适合挖掘机重量18-65YON，最长打桩长度9-18M。作为优选，钢质套管的数量至少为四个，均布在骨料仓底面上，且各钢制套装之间通过固定板连接固定。钢质套管为中空管体，其底部通过连接件与活瓣桩靴连接。应用所述的真空降水高频挤密微型桩专用设备处理软基的方法，按照以下工艺步骤进行：①、依据设计方案，平整场地，准备机械、拌和骨料；②、依据设计降水方案，真空降水轻型井点施工，包括轻型井点成孔，布置和安装真空管、主管道及排水通道，保证真空降水水位降至微型桩底标高，持续降水；③、测量放设微型桩桩位点；④、高频挤密成孔及混合骨料设备就位，专用设备下部的活瓣桩靴对准桩位点，此时桩靴活瓣为关闭状态；⑤、开启高频振动器，高频挤土成孔，钢质套管组成的空腔结构及下部的活瓣桩靴沉入微型桩底设计标高；⑥、通过料斗和料管向钢质套管中空腔体内灌入混合骨料，缓慢提升套管，使混合骨料自活瓣桩靴开口部位自然放出，边振边提，每次提升高度0.5-1.0m后停止上提，下压振动器及桩靴组，振动反插，边振动，边反插反插钢质套管及活瓣桩靴，再次边振边提，如此反复至桩靴提至保护桩头设计标高；⑦、平整场地，振动碾碾压6-8遍；⑧、铺设级配碎石褥垫层，再次振动碾碾压6-8遍；真空降水待超孔隙水压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空降水高频挤密微型桩专用设备，其特征在于，包括机械臂、高频振动器、法兰盘、骨料仓和钢质套管，其中：所述高频振动器安装在机械臂的下端，高频振动器的底部与法兰盘固定连接，法兰盘底部与骨料仓连接，骨料仓底部与钢质套管连通，钢质套管的底部安装有活瓣桩靴；多根钢质套管均布在骨料仓底部；所述骨料仓内部为空腔结构，料斗通过连接件安装在骨料仓的侧面；骨料仓内部还设置有一中间通道，该中间通道的两端分别与料斗和钢质套管连通。

【技术特征摘要】
2016.08.12 CN 20161065989781.一种真空降水高频挤密微型桩专用设备，其特征在于，包括机械臂、高频振动器、法兰盘、骨料仓和钢质套管，其中：所述高频振动器安装在机械臂的下端，高频振动器的底部与法兰盘固定连接，法兰盘底部与骨料仓连接，骨料仓底部与钢质套管连通，钢质套管的底部安装有活瓣桩靴；多根钢质套管均布在骨料仓底部；所述骨料仓内部为空腔结构，料斗通过连接件安装在骨料仓的侧面；骨料仓内部还设置有一中间通道，该中间通道的两端分别与料斗和钢质套管连通。2.根据权利要求1所述的真空降水高频挤密微型桩专用设备，其特征在于，所述的钢质套管的数量至少为四个，均布在骨料仓底面上，且各钢制套装之间通过固定板连接固定。3.根据权利要求2所述的真空降水高频挤密微型桩专用设备，其特征在于，所述钢质套管为中空管体，其底部通过连接件与活瓣桩靴连接。4.根据权利要求2所述的真空降水高频挤密微型桩专用设备，其特征在于，所述高频振动器的参数范围是：偏心力矩40-85NM，振频2800RPM，激振力36-75TON，主机重量1500-3500KG，液压系统操作压力280-300BAR，液压系统流量需求155-255LPM，适合挖掘机重量18-65YON，最长打桩长度9-18M。5.一种应用权利要求1-4中任意一项所述的真空降水高频挤密微型桩专用设备处理软基的方法，其特征在于，按照以下工艺步骤进行：①、依据设计方案，平整场地，准备机械、拌和骨料；②、依据设计降水方案，真空降水轻型井点施工，包括轻型井点成孔，布置和安装真空管、主管道及排水通...

【专利技术属性】
技术研发人员：付海，曹永祥，陈秀军，于连顺，
申请(专利权)人：河北海创岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13