[实用新型]振动锤管处理液化地基的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地基处理装置，特别是一种处理液化地基的装置。

背景技术

现有的消除或部分消除砂土粉土液化的常用方法有振动沉管碎石桩、振冲挤密碎石桩和强夯法。

振动沉管碎石桩施工工艺为采用大型沉管桩机，通过振动锤的振动，将直径325mm、377mm或更大直径的桩管沉入砂土或粉土中，通过振动锤带动桩管的振动，挤密桩间土的同时向桩管投料，形成碎石桩，施工的桩管可采用活瓣桩尖或预制桩尖。其缺点是当砂层或粉土层液化土层较厚时，振动沉管无法穿越砂层，仅能消除上面局部土层的液化，下层液化土层无法消除；振动沉管设备多为步履式，移动不灵活，且施工过程中需通过料斗进行空中投料，施工效率低，消除液化施工费用高。

振冲挤密碎石桩施工工艺20世纪30年代始创于德国，迄今已为许多国家所采用，它对提高饱和粉土砂土抗液化效果较佳。此法的主要设备是特制的振冲器，它的前端能进行高压喷水，使喷口附近的砂土急剧液化。振冲器借自重和振动力沉入砂土层，在沉入的过程中把浮动的砂挤向四周并予以振密。待振冲器沉到设计深度后，关闭下喷口而打开上喷口，同时向孔内回填碎石料，然后逐步提升振冲器，将填料和四周的砂层振密。

具体施工工艺如下：

启动振冲器，边冲水边将振冲器徐徐沉入土中到达设计深度；

每次往桩孔填料不大于50cm，将振冲器沉入填料中振密制桩，当电流达到规定的密实电流值和规定的留振时间后，将振冲器提升30～50cm；

重复2步骤，自下而上逐段制作桩体直到孔口。

其缺点是：消耗水、电和碎石材料量大，不环保；存在塌孔易埋振冲器问题；由于使用大量水，场地泥泞，为了保证施工作业面的干燥，通常需要在作业面铺设一层1m左右的碎石层；施工效率低，费用高。

强夯法亦称动力固结法。强夯法是法国首创的一种地基加固方法，它通常以8～30t的重锤(最大可达200t)和8～20 m的落距(最大可达40 m)，对地基土进行夯击。通过强夯，使地基土中产生冲击波和动应力，可提高土的强度，降低土的压缩性，改善砂土的振动液化条件。

强夯置换施工应按下列步骤进行：

1. 清理并平整施工场地，当表层土松软时可铺设一层厚度为1.0m～2.0m的砂石施工垫层；

2. 标出夯点位置，并测量场地高程；

3. 起重机就位，夯锤置于夯点位置；

4. 测量夯前锤顶高程；

5. 夯击并逐击记录夯坑深度。当夯坑过深而发生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶齐平，记录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击次数及控制标准完成一个墩体的夯击。当夯点周围软土挤出影响施工时，可随时清理并在夯点周围铺垫碎石，继续施工；

6. 按由内而外，隔行跳打原则完成全部夯点的施工； 

7. 推平场地，用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程；

8. 铺设垫层，并分层碾压密实。

强夯法的缺点是振动力大，特别是液化砂层较厚时，采用强夯法处理所需的振动能量非常大，它的使用对周边环境有着非常严格的要求。

针对上述液化地基处理工艺存在的缺陷，寻求一种既能有较好的液化处理结果，同时噪音振动小和环保，施工不影响周边正常工作和生活的施工装置及利用该装置的地基处理方法，成为地基处理施工人员的一个目标。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种振动锤管处理液化地基的装置，选用穿透能力强、无泥水污染的设备，消除可液化地基液化、提高地基承载力。该装置克服振动沉管碎石桩穿透土层能力弱、振冲碎石桩场地泥水污染、强夯法振动能量大影响周边环境的技术难题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种振动锤管处理液化地基的装置，包括振动锤和至少一个芯管，所述芯管设置在振动锤下面，并与振动锤采用法兰或焊接连接。

所述振动锤电机功率在10KW～80KW, 所述芯管为截面为圆形或多边形的无缝钢管，圆形截面的直径或多边形内接圆的直径为100mm～300mm，其自由端为开口或封闭。

所述芯管的外表面均环箍有一道固定或位置可调的加压板，所述加压板为圆形或方形。

所述加压板和芯管之间设置有自芯管轴线呈放射状分布的加强肋。

所述芯管沿其轴线方向上设置有1～3道加强翼组，每组加强翼有2～8片，每片加强翼与芯管外表面焊接连接。

所述加强翼为钢板，其高度为400mm至与芯管等长，宽度为0～800mm。