一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础制造技术

技术编号:42638545 阅读:7 留言:0更新日期:2024-09-06 01:36
本技术提供了一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,螺旋桩在其螺旋翼板内部预先开设与螺旋翼板同为螺旋状的灌浆轨道,所述螺旋桩外部固定有灌浆管道,所述灌浆管道的注浆出口与螺旋翼板内的灌浆轨道相连通,所述螺旋翼板的外表面上设置有可伸展或收缩的突出结构,所述突出结构内设有与灌浆轨道相连通的输出口;所述螺旋桩在土体外部连接设置注浆系统,所述注浆系统通过注浆管与灌浆管道连接。本技术通过具有灌浆功能的螺旋桩使用脲酶细菌来加固螺旋桩周围薄弱土体,可以提高土体的抗剪强度、防止土体松散和沉降、增加土与桩之间的粘结力、提高土体整体强度,从而提高螺旋桩的抗拔性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及土木工程的地基加固,具体涉及一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础


技术介绍

1、螺旋桩是一种钢制或铝制的螺旋状地基,通过机械或手动的方式将其螺旋进入土壤中,以固定所需支承设备的支架。螺旋桩通常适用于较松软的土层,当在目标作业区遇到个别较深的软土层,螺旋桩的承载力可能会受到限制。由于桩身长度的限制和土层的变形性质,螺旋桩的承载力可能不足以满足设计要求。

2、在上述情况下除了常规地基加固技术外,还可采用微生物灌浆加固技术来提高其承载力和稳定性。脲酶作为一种嗜碱性好氧革兰氏阳性细菌,可以以尿素为原料,水解生成nh4+和co32-。脲酶细胞壁可吸引营养液中ca2+,使其聚集为细菌细胞外,与此同时,细胞内部尿素水解不断生成co32-,当其运动至细胞表面,在细菌周围生成碳酸钙晶体,以增强土壤强度。随着微生物加固技术研究的深入,目前微生物加固技术已趋于成熟,但在其应用于螺旋桩加固施工工程时,也有众多亟待解决的问题,尤其是如何灌注能够快速有效减小螺旋桩与周围土壤的间隙,并确保工程实践中螺旋桩的承载力不会受到影响,避免螺旋桩所在位置的土体松动和沉降。

3、因此,有必要设计一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,来解决上述实际的工程问题,为微生物灌浆加固技术应用于螺旋桩加固提供可行方案。


技术实现思路

1、本技术的目的在于,提供一种可使桩基与周围土体形成有效加固体的螺旋桩基础。为此,本技术采用以下技术方案:

2、一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,螺旋桩在其螺旋翼板内部预先开设与螺旋翼板同为螺旋状的灌浆轨道,所述螺旋桩外部固定有灌浆管道,所述灌浆管道的注浆出口与螺旋翼板内的灌浆轨道相连通,所述螺旋翼板的外表面上设置有可伸展或收缩的突出结构,所述突出结构内设有与灌浆轨道相连通的输出口;所述螺旋桩在土体外部连接设置注浆系统,所述注浆系统通过注浆管与灌浆管道连接,以使用于微生物加固的胶结液与螺旋桩桩周土体形成加固体。

3、进一步地:所述突出结构的输出口朝向设置在螺旋桩轴向的顶端方向和/或底端方向上。

4、进一步地:所述突出结构包括限位基础以及输出部,所述限位基础的两端分别与螺旋翼板和输出部相连接,且限位基础在其两端之间设置可弹性伸缩的中间段;所述输出口设置于输出部上,以使胶结液可通过限位基础和输出部向外输送。

5、进一步地:所述螺旋翼板上设置有可覆盖突出结构的叶片,所述叶片上设有与螺旋翼板连接的叶片转轴。通过叶片转轴可使叶片绕其周向方向进行开合,相应的叶片转轴的布置方向为与其所在螺旋翼板螺旋部位的表面垂直或平行,以使得叶片绕叶片转轴与所在螺旋部位表面呈贴合状态的开启关闭或者呈倾角状态的开启关闭。

6、进一步地:所述灌浆管道上设置线路接口和注浆管接口,所述灌浆管道与螺旋翼板内共同形成线路连接段,所述线路连接段与灌浆轨道分隔布置;所述叶片转轴在螺旋翼板内部设置控制元件,所述控制元件与线路连接段电性连接。

7、进一步地:所述输出部底端与螺旋翼板的灌浆轨道内壁之间设置弹簧。

8、进一步地:所述注浆系统包括通过软管相连的储浆圆桶和注浆控制装置,所述储浆圆桶内设置温度控制模块,用于确保储浆圆桶内部存储的脲酶细菌-营养液温度适宜,所述注浆控制装置内部设置注浆模块以控制注浆管内胶结液的注浆方向和注浆速率。

9、与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:

10、1、本技术通过具有灌浆功能的螺旋桩使用脲酶细菌来加固螺旋桩周围薄弱土体,可以提高土体的抗剪强度、防止土体松散和沉降、增加土与桩之间的粘结力、提高土体整体强度,从而提高螺旋桩的抗拔性能。

11、2、本技术的螺旋桩加固可以通过机械设备迅速进行施工,相比传统的混凝土地基加固方式,施工周期更短。这有助于提高工程进度,减少施工时间和成本。

12、3、本技术的螺旋桩在其加固过程中不需要使用水泥、砂石等大量的建筑材料,减少了对自然资源的消耗。同时,螺旋桩加固过程中不会产生废弃物和粉尘,减少了对环境的污染。

13、4、本技术具有灌浆功能螺旋桩加固适用于各种地质条件,包括软土地基、沙地、岩石等。螺旋桩可以通过调整桩身长度和直径来适应不同的地基要求,确保其上部所需支承结构的稳定性和安全性。

14、5、本技术具有灌浆功能螺旋桩在其加固后可以提高上部所需支承结构的抗震性能。螺旋桩通过其螺旋状结构,能够更好地分散地震力,并将其传递到更深的土层,提高了地基的整体稳定性。

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【技术保护点】

1.一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,其特征在于:螺旋桩(2)在其螺旋翼板(24)内部预先开设与螺旋翼板(24)同为螺旋状的灌浆轨道,所述螺旋桩(2)外部固定有灌浆管道(21),所述灌浆管道(21)的注浆出口与螺旋翼板(24)内的灌浆轨道相连通,所述螺旋翼板(24)的外表面上设置有可伸展或收缩的突出结构(23),所述突出结构(23)内设有与灌浆轨道相连通的输出口;

2.根据权利要求1所述的一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,其特征在于:所述突出结构(23)的输出口朝向设置在螺旋桩(2)轴向的顶端方向和/或底端方向上。

3.根据权利要求1所述的一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,其特征在于:所述突出结构(23)包括限位基础(231)以及输出部(232),所述限位基础(231)的两端分别与螺旋翼板(24)和输出部(232)相连接,且限位基础(231)在其两端之间设置可弹性伸缩的中间段;所述输出口设置于输出部(232)上,以使胶结液可通过限位基础(231)和输出部(232)向外输送。

4.根据权利要求2所述的一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,其特征在于:所述螺旋翼板(24)上设置有可覆盖突出结构(23)的叶片(22),所述叶片(22)上设有与螺旋翼板(24)连接的叶片转轴(25)。

5.根据权利要求4所述的一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,其特征在于:所述灌浆管道(21)上设置线路接口(26)和注浆管接口(27),所述灌浆管道(21)与螺旋翼板(24)内共同形成线路连接段,所述线路连接段与灌浆轨道分隔布置;所述叶片转轴(25)在螺旋翼板(24)内部设置控制元件,所述控制元件与线路连接段电性连接。

6.根据权利要求3所述的一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,其特征在于:所述输出部(232)底端与螺旋翼板(24)的灌浆轨道内壁之间设置弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,其特征在于:所述注浆系统(1)包括通过软管相连的储浆圆桶(12)和注浆控制装置(14),所述储浆圆桶(12)内设置温度控制模块,用于确保储浆圆桶(12)内部存储的脲酶细菌-营养液温度适宜,所述注浆控制装置(14)内部设置注浆模块以控制注浆管(11)内胶结液的注浆方向和注浆速率。

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【技术特征摘要】

1.一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,其特征在于:螺旋桩(2)在其螺旋翼板(24)内部预先开设与螺旋翼板(24)同为螺旋状的灌浆轨道,所述螺旋桩(2)外部固定有灌浆管道(21),所述灌浆管道(21)的注浆出口与螺旋翼板(24)内的灌浆轨道相连通,所述螺旋翼板(24)的外表面上设置有可伸展或收缩的突出结构(23),所述突出结构(23)内设有与灌浆轨道相连通的输出口;

2.根据权利要求1所述的一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,其特征在于:所述突出结构(23)的输出口朝向设置在螺旋桩(2)轴向的顶端方向和/或底端方向上。

3.根据权利要求1所述的一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基础,其特征在于:所述突出结构(23)包括限位基础(231)以及输出部(232),所述限位基础(231)的两端分别与螺旋翼板(24)和输出部(232)相连接,且限位基础(231)在其两端之间设置可弹性伸缩的中间段;所述输出口设置于输出部(232)上,以使胶结液可通过限位基础(231)和输出部(232)向外输送。

4.根据权利要求2所述的一种基于脲酶细菌加固技术的螺旋桩基...

【专利技术属性】
技术研发人员:王海宇沈侃敏董雪孙长江张文龙杨宏毅童森杰谭敏张杰夏艳慧高永祥李久伟
申请(专利权)人:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
类型:新型
国别省市:

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