專利名稱：浮動插板機(jī)及大面積超軟弱地基快速直接排水固結(jié)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程、港口工程、公路和橋梁工程等技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及應(yīng)用于大 面積超軟弱地基的浮動插板機(jī)及應(yīng)用該插板機(jī)的快速直接排水固結(jié)方法。
技術(shù)背景現(xiàn)有的軟土地基的加固方法主要有真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓、真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法和 強夯動力固結(jié)法等。這些方法在加固地基時，首先要在軟土地基上插排水板、設(shè)置排水 溝、安裝PVC管和鋪設(shè)排水墊層等工作。尤其是插排水板，就需要插排水板機(jī)來進(jìn)行。但許多待處理的軟基都非常軟，土質(zhì)含水量很高，地基沒有什么承載力，插排水板機(jī)不 能在上面工作。無法插排水板，就不能進(jìn)行排水固結(jié)法。為了解決插排水板的問題，現(xiàn)在采用的方法有各種各樣，或者把軟土進(jìn)行一定的 晾曬，也可以鋪土工布，采用較厚的砂墊層，以提高軟土地基的承載力，以便插排水板 機(jī)能夠進(jìn)行施工。但這些方法有一定的局限性，尤其最常用的墊砂墊層法，由于施工砂 墊層的砂源越來越緊張和缺乏，造成施工操作越來越困難，因此有必要尋找一種新的方 法來插排水板。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決了超軟土地基上插排水板問題，提 供了一種可應(yīng)用于大面積超軟弱地基的浮動插板機(jī)，及應(yīng)用該插板機(jī)的快速直接排水固 結(jié)方法。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案 一種浮動式插板機(jī)，包括 主體機(jī)架及插板機(jī)械，還包括用于提供浮力的浮力裝置，承托于主機(jī)架底部；所述插板 機(jī)械包括導(dǎo)軌、立架和插板機(jī)構(gòu)，導(dǎo)軌鋪設(shè)于主體機(jī)架上，立架連接于主體機(jī)架，沿導(dǎo) 軌滑行，插板機(jī)構(gòu)固定于立架上。進(jìn)一步來說，所述浮力裝置包括密封浮筒，以桁架結(jié)構(gòu)固定排列。 除了采用密封浮筒或密封油罐等提供浮力，還可以采用其它形式的浮力裝置，在此 不一一列舉。一種大面積超軟弱地基快速直接排水固結(jié)法，其特征在于采用了上述的浮動式插板 機(jī)鋪設(shè)排水板，包括以下操作步驟(1) 對地基進(jìn)行地表清理及場地平整；(2) 周邊修筑圍堰；(3) 在圍堰內(nèi)蓄水；(4) 采用所述浮動插板機(jī)插設(shè)豎向排水系統(tǒng)；(5) 抽排放蓄水，并在泥面上鋪設(shè)水平向排水系統(tǒng)；(6) 進(jìn)行真空預(yù)壓或真空聯(lián)合堆載預(yù)壓或真空卸載后強夯，對地基進(jìn)行加固處理。本發(fā)明的浮動插板機(jī)，由密封浮筒提供浮力，桁排結(jié)構(gòu)布置，可以承托在插板機(jī) 的機(jī)身底部，對于土質(zhì)含水量大，承載力差的軟土地基，這種浮動插板機(jī)一樣可以在上 面工作，方便地施插排水板，從而得以順利地實施排水固結(jié)法處理大面積超軟弱地基。另一方面，與以往的軟基加固法相比，本發(fā)明不需要在待處理地基上先鋪設(shè)無紡 布和土工格柵，處理過程中也不需要鋪設(shè)砂墊層。由于鋪設(shè)無紡布和土工格柵耗費的施 工時間長，導(dǎo)致施工周期延長，成本增加， 一直是軟弱基加固處理的一個大問題，而本 發(fā)明省略了此步驟，可以使施工期縮短，成本降低。不需要鋪設(shè)砂墊層，也同樣減少了 砂的用量，不受砂源條件限制，對降低成本、保護(hù)環(huán)境均有著重要的意義。


圖1是采用浮動插板機(jī)插排水板示意2是浮動插排水板機(jī)俯向示意3是浮動插排水板機(jī)立面示意4是采用真空預(yù)壓法加固軟土地基示意5是采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法加固軟土地基示意6是采用真空卸載后采用強夯機(jī)械固結(jié)軟基的示意中(1)待處理地基；(2) 土工無紡布；(3)密封墻；(4)圍堰；(5)蓄水；(6)排 水板；(7)浮動式插板機(jī)；(8)導(dǎo)軌；(9)立架；(10)插板機(jī)構(gòu)；(11)定位纜繩；(12) 定位竹桿；(13)密封浮筒；(14) PVC濾排水管；(15)碎石、礦渣、砂被；(16)抽水 機(jī)；(17)真空泵；(18)堆載，(19)強夯機(jī)械。 現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步解釋。 具體實施方法如圖2、圖3所示，為本發(fā)明的浮動插板機(jī)，包括主體機(jī)架、插板機(jī)械和浮力裝置。 浮力裝置承托于主機(jī)架底部，給上部的構(gòu)件提供足夠的浮力，由密封浮筒13(密封 油桶)提供浮力，其結(jié)構(gòu)為桁架結(jié)構(gòu)。它可有角鋼或其他構(gòu)件，通過螺栓或其他連接構(gòu) 件拼接，中間固定密封浮筒或密封油桶等，以提供浮力。浮力裝置除了采用密封浮筒作 為浮排外，還可以是其它形式的浮力裝置，在此不一一列舉。浮力裝置的四個角裝有四個定位移動裝置，用來固定浮力裝置，并通過伸縮進(jìn)行移 動定位。插板機(jī)械承托在浮力裝置之上，其周邊上設(shè)有定位機(jī)構(gòu)，如定位纜繩11和/或定位 竹竿12，進(jìn)行定位，可通過浮力裝置角上的定位移動裝置，進(jìn)行移動。插板機(jī)械由導(dǎo)軌8、立架9和插板機(jī)構(gòu)10組成。其中，導(dǎo)軌8鋪設(shè)在主體機(jī)架上， 立架9連接主體機(jī)架，插板機(jī)構(gòu)10固定于立架9。當(dāng)立架9沿導(dǎo)軌8移動時，插板機(jī)構(gòu) IO就可以沿直線鋪插排水板。插板機(jī)械所采用的動力機(jī)構(gòu)可以為振動式、靜壓-變速式、液壓法式等，此為現(xiàn)有 技術(shù)，在此不再贅述。在大面積超軟弱地基應(yīng)用本浮動式插板機(jī)插排水板的快速直接排水固結(jié)法如下列 實施例所述實施例l:采用真空預(yù)壓法加固軟土地基的施工流程 如圖l和圖4所示，① 首先，對軟土地基1的地表進(jìn)行清理及場地平整；② 在地基l的周邊修筑圍堰4;◎在圍堰4內(nèi)蓄水5，水深為30~50cm; 采用浮動插板機(jī)7插設(shè)豎向排水系統(tǒng)，如排水板6、袋裝砂井、砂袋等； ⑤排水板6插完之后，抽走或放掉蓄水5，并在泥面上埋設(shè)水平向排水系統(tǒng)，如 在泥面上鋪PVC濾管7、塑料盲溝、砂袋(被)、碎石袋等，并與豎向排水板、 袋砂井等豎向排水系統(tǒng)相連，連接時保證水平和豎向排水系統(tǒng)接頭處透水通暢并隔土，將上述水平豎向連接系統(tǒng)埋入泥面0.5 lm地表下； ◎安裝抽水機(jī)16和真空泵17，進(jìn)行真空預(yù)壓。當(dāng)然，若在地基平整后鋪設(shè)無紡布、土工布、土工隔柵等隔離加筋材料也是可以的， 本發(fā)明并不對此作限制。待處理地基1周邊地表15米深內(nèi)含有透水層時，可布設(shè)防滲 密封墻3，防滲密封墻可釆用攪拌淤泥樁或插塑等方法或樁墻。
另外，在放掉蓄水后，也可在地表鋪設(shè)碎石、礦渣、砂被15等墊層，本發(fā)明也不對此作限制。實施例2:采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法加固軟土地基的施工流程如圖1和圖5所示，① 對軟土地基1的地表進(jìn)行清理及場地平整；② 在地基l的周邊修筑圍堰4;③ 在圍堰4內(nèi)蓄水5，水深為30~50cm; 采用浮動插板機(jī)7插設(shè)豎向排水系統(tǒng)，如排水板6、袋裝砂井、砂袋等；⑤ 排水板6插完之后，抽走或放掉蓄水5，并在泥面上埋設(shè)水平向排水系統(tǒng)，如 在泥面上鋪PVC濾管7、塑料盲溝、砂袋(被)、碎石袋等，并與豎向排水板、 袋砂井等豎向排水系統(tǒng)相連，連接時保證水平和豎向排水系統(tǒng)接頭處透水通暢并隔土，將上述水平豎向連接系統(tǒng)埋入泥面0.5 lm地表下；⑥ 鋪設(shè)塑料隔離膜；⑦ 安裝真空泵17，進(jìn)行真空預(yù)壓；真空恒載一定時間后堆載18，進(jìn)行真空聯(lián)合 聯(lián)合堆載預(yù)壓。當(dāng)然，若在地基平整后鋪設(shè)無紡布、土工布、土工隔柵等隔離加筋材料也是可以的， 本發(fā)明并不對此作限制。待處理地基1周邊地表15米深內(nèi)含有透水層時，可布設(shè)防滲 密封墻3，防滲密封墻可釆用攪拌淤泥樁或插塑等方法或樁墻。另外，在放掉蓄水后，也可在地表鋪設(shè)碎石、礦渣、砂被15等墊層，本發(fā)明也不 對此作限制。實施例3:采用真空預(yù)壓聯(lián)合強夯加固軟土地基的施工流程 如圖l和圖6所示，① 對軟土地基1的地表進(jìn)行清理及場地平整；② 在地基l的周邊修筑圍堰；③ 在圍堰內(nèi)蓄水，水深為30~50cm; 采用浮動插板機(jī)插設(shè)豎向排水系統(tǒng)，如排水板6、袋裝砂井、砂袋等；⑤排水板6插完之后，放掉蓄水，并在泥面上埋設(shè)水平向排水系統(tǒng)，如在泥面上 鋪PVC濾管、塑料盲溝、砂袋(被)、碎石袋等，并與豎向排水板、袋砂井等
豎向排水系統(tǒng)相連，連接時保證水平和豎向排水系統(tǒng)接頭處透水通暢并隔土， 將上述水平豎向連接系統(tǒng)埋入泥面0.5 lm地表下；◎安裝真空泵，進(jìn)行真空預(yù)壓，當(dāng)預(yù)壓地基達(dá)到一定固結(jié)程度后，卸載真空荷載，再采用強夯機(jī)械19，進(jìn)行強夯動力固結(jié)軟基。當(dāng)然，若在地基平整后鋪設(shè)無紡布、土工布、土工隔柵等隔離加筋材料也是可以的， 本發(fā)明并不對此作限制。另外，在放掉蓄水后，也可在地表鋪設(shè)碎石、礦渣、砂被15等墊層，本發(fā)明也不 對此作限制。
權(quán)利要求
1、 一種浮動式插板機(jī)，包括主體機(jī)架及插板機(jī)械，其特征在于還包括用于提供浮力 的浮力裝置，承托于主機(jī)架底部；所述插板機(jī)械包括導(dǎo)軌、立架和插板機(jī)構(gòu)，導(dǎo)軌 鋪設(shè)于主體機(jī)架上，立架連接于主體機(jī)架，沿導(dǎo)軌滑行，插板機(jī)構(gòu)固定于立架上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮動式插板機(jī)，其特征在于所述浮力裝置包括密封浮筒， 以桁架結(jié)構(gòu)固定排列。
3、 一種大面積超軟弱地基快速直接排水固結(jié)法，其特征在于采用權(quán)利要求1所述的浮 動式插板機(jī)鋪設(shè)排水板，包括以下操作步驟(1) 對地基進(jìn)行地表清理及場地平整；(2) 周邊修筑圍堰；(3) 在圍堰內(nèi)蓄水；(4) 采用所述浮動插板機(jī)插設(shè)豎向排水系統(tǒng)；(5) 抽排放蓄水，并在泥面上鋪設(shè)水平向排水系統(tǒng)；(6) 進(jìn)行真空預(yù)壓或真空聯(lián)合堆載預(yù)壓或真空卸載后強夯，對地基進(jìn)行加固處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種浮動式插板機(jī)，包括主體機(jī)架、插板機(jī)械及承托于主機(jī)架底部的浮力裝置，所述插板機(jī)械包括導(dǎo)軌、立架和插板機(jī)構(gòu)，導(dǎo)軌鋪設(shè)于主體機(jī)架上，立架連接于主體機(jī)架，沿導(dǎo)軌滑行，插板機(jī)構(gòu)固定于立架上。本發(fā)明還公開了應(yīng)用上述浮動式插板機(jī)進(jìn)行插板的一種大面積超軟弱地基快速直接排水固結(jié)法。對于土質(zhì)含水量大，承載力差的軟土地基，本發(fā)明的浮動插板機(jī)一樣可以在上面工作，方便地施插排水板，從而得以順利地實施排水固結(jié)法處理大面積超軟弱地基。本發(fā)明不需要在待處理地基上先鋪設(shè)無紡布和土工格柵，處理過程中也不需要鋪設(shè)砂墊層，因此可以使施工期縮短，不受砂源條件限制，對降低成本、保護(hù)環(huán)境均有著重要的意義。
文檔編號E02D19/20GK101144281SQ20071003117
公開日2008年3月19日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者劉永鋒, 張功新, 房營光, 燕 李, 林軍華, 彥 羅, 胡繼業(yè), 莫海鴻, 董志良, 鄭新亮 申請人:中交四航工程研究院有限公司