[发明专利]一种降水强夯一体装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于软土地基处理技术领域，特别涉及一种降水强夯一体装置及其使用方法。

背景技术

在软土地基处理技术领域，强夯工艺已广泛运用到高速公路、铁路、机场、港口填海等基础加固工程中。在施工过程中，夯锤被高高吊起，然后将夯锤释放，迅速提高地基的承载力及压缩模量。但是强夯在实际应用过程中，存在着以下的缺点有待解决：第一，由于施工土质较为松软，所以在夯锤砸入软粘土中时会陷入泥土中，周围土体的空气被挤压出去后会对夯锤形成真空吸附，使夯锤难以起拔；第二，夯锤受力面积相对较小，在与土体接触的时候会产生较大的压强，会使土体的受力和沉降分布不均，虽然后期有推平工序，但是效果不明显；第三，夯锤由高空落下会对土体产生较大的冲击，土体迅速产生较高超孔隙水压力，同时水位也会迅速上涨，这些都会阻碍下一次夯击的进行；通常一遍强夯后超孔隙水压力的消散需要3-5天的时间，大大减缓了施工进度，不利于土体的快速加固；第四，由于强夯为动力固结方法，在操作过程中会产生巨大的噪音，因而强夯的应用地点和时间都受到了很大限制。这些缺点严重限制了强夯工艺的进一步发展，却迟迟未能得到解决。

发明内容

发明目的：为克服现有技术中强夯设备和工艺的不足，本发明提供一种结构更为完善，操作更方便，适用性更广泛的降水强夯一体装置及其使用方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种降水强夯一体装置，包括夯锤1、消声套筒2、夯击承台3、金属滤管4和排水软管5，所述夯击承台3顶部设置有轨道凹槽14，轨道凹槽14内安装有消声套筒2，消声套筒2内设置有夯锤1，所述轨道凹槽14的外围且位于夯击承台3上表面设置有若干个起拔接口12，每个起拔接口12下方均设置有气孔13，气孔13纵向贯穿夯击承台3；夯击承台3下底面通过连接口连接有金属滤管4，所述金属滤管4为双层刚性套管，双层刚性套管为内外套装的内层滤管8和外层滤管7，且内层滤管8与外层滤管7之间包裹土工布9，所述内层滤管8与外层滤管7的管壁上均设有若干个滤孔11；金属滤管4底部设置有可卸式的底盖10；所述排水软管5的进水端位于金属滤管4底部，排水软管5向上依次通过金属滤管4和夯击承台3下底面的连接口，再穿过夯击承台3，所述排水软管5的出水端位于夯击承台3之上，且连接外置的抽水泵6。

进一步的，所述内层滤管8、土工布9和外层滤管7之间紧密贴合；所述内层滤管8和外层滤管7的直径均为15～25cm，且内层滤管8直径小于外层滤管7。

进一步的，所述滤孔11的直径为8-10mm，且内层滤管8与外层滤管7管壁上的滤孔11相互重合布置。

进一步的，所述夯击承台3内设置有由其下底面的连接口至上表面的空心通道，所述空心通道内安装排水软管5，所述排水软管5是直径为15～25mm的塑料软管。

进一步的，所述夯击承台3为扁平实心钢性圆柱体，其直径为夯锤1直径的2-3倍，厚度为15～25cm。

进一步的，所述轨道凹槽14与夯击承台3为同心圆，所述轨道凹槽14内旋转内嵌有消声套筒2，所述轨道凹槽14的外围四周均匀设置有四个起拔接口12，所述消声套筒2为空心钢制圆筒，其直径为夯锤1直径的1.2-1.5倍。

进一步的，每段金属滤管4管长2-4米，每段金属滤管4的一端为外置螺纹，另一端为内置螺纹，且外置螺纹和内置螺纹相匹配，根据长度需要多段金属滤管4同心连接。

进一步的，所述底盖10为圆锥状，底盖10的内径与外层滤管7的外径相同，底盖10的接口设置为内侧螺纹接口，内侧螺纹接口与金属滤管4的外置螺纹相配套。

一种降水强夯一体装置的使用方法，包括以下步骤：

A、根据设计深度，组装多段金属滤管4，并在最下面的金属滤管4的底部安装底盖10，在内层滤管8外壁包裹土工布9；

B、利用成孔钻机在工作区预定夯击点定位开孔，将已经组合完好的金属滤管4沿钻孔进行安置，使金属滤管4埋设于土体的设计深度中；同时也可以采用夯击的方式将金属滤管4在预定夯点夯进设计深度处；当土体为淤泥质粘土或粉质粘土等渗透系数较低的软粘土时，应当扩宽金属滤管4在土体中的埋设孔，并在金属滤管4埋设完成后，在其周边换填中粗砂、碎石等渗透性较大的材料。

C、将排水软管5放置其中并连接放置在外侧的抽水泵6进行预先降水处理；

D、当水位达到设计要求后，将金属滤管4和夯击承台3下底面接口连接，使其成为一个整体；然后安置消声套筒2并放入夯锤1，进行试夯，确保夯击承台3放置平稳。