[发明专利]一种局部软弱土层免开挖靶向置换装置及方法

说明书

本发明公开了一种局部软弱土层免开挖靶向置换装置及方法，属于地基加固处理领域。针对承载力弱，整体性差的软弱地基加固问题，采用在软弱土层处开设钻孔，通过高压水流切割周围软弱土体使其与水混合变成泥浆；利用抽水设备将泥浆抽出并存放在临时储存仓中；从地面向装置内添加细砂和水泥，新添加的材料与刚被抽出的泥浆充分混合后对开挖位置进行填充。最终完成用细砂、水泥材料置换软土，与未加固的部分产生复合地基，达到提升地基强度的目的，设备简单、缩短工期、简便高效、成本低。

技术领域

本发明属于品德与社会课程用教具技术领域，具体涉及一种局部软弱土层免开挖靶向置换装置，同时本发明还提出一种局部软弱土层免开挖靶向置换装置的置换方法。

背景技术

近些年来，伴随着地基处理技术的快速发展，各种形式的复合地基技术开始在土木和建筑等工程中得到广泛的应用，与传统的桩基础相比，采用复合地基的处理形式具有许多明显的优越性，一是成本较低，复合地基施工设备操作简单、成本较低；二是施工周期较短，复合地基可以提高较大范围内的软弱土层地基承载力，具有较大的覆盖面，进而避免了重复多次的对地基进行处理，大大的缩短了施工周期；三是应用范围广，对于一般常见的软弱土，如淤泥、淤泥质土、粉砂以及暗沟空洞等均有良好的加固作用。现存的复合地基中最具有代表性的即水泥搅拌桩复合地基，而在工程应用中，该种复合地基处理仍存在以下问题：设备需在不同位置进行多次拆装、施工工期较长、施工过程繁琐、施工成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种局部软弱土层免开挖靶向置换装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种局部软弱土层免开挖靶向置换装置，包括圆管，所述圆管顶部连接旋转起吊杆，所述圆管的内部设置有高压输水管、泥浆排管和下料管；

所述高压输水管对称设置两个，且泥浆排管和下料管分别设置在高压输水管的两侧，两个高压输水管的上端共同连接高压清水泵，所述高压输水管的下部侧面设置若干高压水喷嘴；

所述泥浆排管的上部安装抽泥浆泵，所述泥浆排管的下端连接泥浆抽口，所述泥浆排管的顶部连接泥浆临时储存仓；

所述下料管的上端连接料仓，所述料仓的上端连接搅拌仓的出料端口，所述搅拌仓的进料端口连接泥浆临时储存仓、细沙仓和水泥仓，所述下料管下部的侧面设有若干侧向出料口。

优选的，所述圆管的底部设置振捣头。

优选的，所述下料管的底部设置有底部出料口，所述底部出料口穿过振捣头。

优选的，所述高压输水管、泥浆排管和下料管之间设有压力缓冲杆，压力缓冲杆用于分隔高压输水管、泥浆排管和下料管，避免相互挤压、碰撞造成损坏。

优选的，所述高压输水管上还安装有水压调节器。

优选的，所述下料管上安装有料管减震器，所述高压输水管、泥浆排管和下料管的的管壁上设置有卡槽，在管壁的卡槽与装置外壳之间安装有主减震器(8)，所述泥浆抽口的底部安装有次减震器。

一种局部软弱土层免开挖靶向置换装置的置换方法，包括如下步骤:

第一步，施工前地质勘察，在待置换软弱土层区域进行钻孔勘察，确定软弱土层的埋深位置、体量大小与土质特征；

第二步，钻机打孔；

第三步，设备调整与安放，根据软弱土层的体量大小与土质特征调整水压的大小，根据软弱土层的埋深位置来安放置换装置；

第四步，高压水射流切割土体，高压水射流经由高压水喷嘴喷出并通过置换装置顶部的旋转起吊杆来旋转切割周围软弱土体，使其与水混合变成泥浆；