[发明专利]一种针对特定土层进行加固处理的喷搅装置及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体而言涉及一种针对特定土层进行加固处理的喷搅装置及其施工方法。

背景技术

我国地域辽阔，土层分布极其复杂，沿海、沿江地区存在着众多复杂的软土地基。在软土地基上进行建筑、道路和桥梁建造时需要对软土地基进行加固处理。目前已经发展成熟的地基处理方法包括排水固结法、换填垫层法、砂石桩法、挤淤法、深层搅拌法等，但对于某些特定地质条件的土层，一般的地基处理方法往往效果不是很理想。

我国沿江地区存在这样一种特定土层：上部土层为硬土层（承载力特征值高，压缩性小），下部土层为软弱土层（承载力特征值小，压缩性大、含水率高，如淤泥、淤泥质粘性土等）。建筑施工时需对这一土层进行加固处理。传统的处理方法是深层搅拌法，但这种处理方法往往需要对上部土层大面积钻孔，往往破坏了上部土层的结构稳定性，同时钻头刀片在开孔时往往由于土层内坚硬杂质较多而易损坏，影响施工质量。

近年来，沿海地区的填海造地工程越来越多，而近海区域大多为软弱土层。有些地方采用开山填海方式，采用爆破的办法清除海底淤泥，实现淤泥和石料的置换，这种方法有效但造价高；深层搅拌法因无法穿越上部碎石层而无法应用。

发明内容

本发明的目的在于针对特定土层的情况进行处理提供一种简单有效、经济方便的地基加固处理装置及施工工艺，用于克服上述两种地基处理方法的不足。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种针对特定土层进行加固处理的喷搅装置，包括搅拌装置、浇筑管和套管，其中，搅拌装置的上端连接浇筑管，套管能将浇筑管和套管套在管腔内。

进一步地，搅拌装置包括搅拌棒、弹簧、搅拌连接装置和连接螺栓，其中，搅拌棒一端通过连接螺栓与搅拌连接装置铰接配合，另一端向外伸出远离搅拌连接装置，弹簧一端与搅拌连接装置连接，另一端与搅拌棒连接，弹簧能将搅拌棒向上牵拉使搅拌棒处于展开状态。

进一步地，搅拌棒个数为两根且上面设有第一连接孔，滚轮和拉环，其中，第一连接孔设置在搅拌棒与连接装置连接的一端，滚轮设置在搅拌棒远离连接装置的一端；

进一步地，弹簧个数为两个且一端与拉环连接。

进一步地，搅拌连接装置包括弹簧收容管，第二连接孔和阻翘槽，弹簧大部分置于弹簧收容管中，阻翘槽设于搅拌棒展开行程上，使搅拌棒展开至预定位置而防止过翘；第二连接孔个数为四个，搅拌棒通过与不同位置的第二连接孔铰接调节搅拌宽度。

进一步地，滚轮能与套管可滚动接触，用于减少搅拌棒与套管内壁的摩擦力。

进一步地，搅拌连接装置上部设有外螺纹便于于浇筑管固定连接。

进一步地，连接孔和连接螺栓将搅拌棒与搅拌连接装置连接在一起，弹簧收容管与弹簧另一端连接，使得搅拌棒与搅拌连接装置连接在一起并且可以绕连接螺栓转动。

进一步地，浇筑管为圆形钢管，一端内壁设有内螺纹，靠近内螺纹处的一定距离内的管段设有均匀分布的喷射孔。

一种喷搅装置针对特定土层进行加固处理的施工方法，包括以下步骤：

1）首先使用略大于套管口径的冲、钻机在上部硬土层形成圆孔，并打穿上部土层直至下部软弱土层；

2）成孔，清孔后，在已形成的钻孔中放入套管，标定位置使套管下端深入下部土层中；

3）将搅拌装置与浇筑管固定连接，并将搅拌棒收起沿套管放入下降至套管下端，此时弹簧被拉伸；

4）当搅拌装置沿套管下降至预定位置时，将套管向上抽出，使喷射孔完全暴露在下部土层中，同时搅拌棒在弹簧牵引下展开，由于防翘槽阻碍使得搅拌棒能展开到预定位置；

5）在地面处或水面处向浇筑管上端注入高压泵送固化剂，并旋转浇筑管，牵引搅拌棒转动。高压固化剂从浇筑管下端喷射孔旋喷而出，同时受到搅拌棒高速搅拌，与原有软弱土充分混合并硬结；

6）搅拌完毕后，将套管下伸，将搅拌棒收起至套管内，将浇筑管连同搅拌装置沿套管抽出；

7）将套管缓慢上抽，并不断注入固化剂直至套管完全抽出。整的下部土层加固完毕。

本发明具有简单有效、经济方便、能对特定土层进行加固处理的优点。

附图说明

图1是喷搅装置处于收起状态时的结构示意图；

图2是喷搅装置处于展开状态时的结构示意图；

图3是喷搅装置的结构剖视图；

图4是喷搅装置的结构正视图；

图5是喷搅装置的结构侧视图；

图6是浇筑管的结构示意图；

图7是连接装置的结构示意图；