CN108411896A - 建筑物的地基加固装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种建筑物的地基加固装置，所述地基加固装置用于加固低层建筑物的软土地基，包括：外层套筒，所述外层套筒为中空圆柱形，所述外层套筒的外表面与地基的软土接触，所述外层套筒的外表面上设置有多个通孔；以及挤压部件，包括长状杆及在所述长状杆上沿长状杆轴向设置的多个螺旋状突出部，所述挤压部件***所述外层套筒中，并且所述螺旋状突出部的外沿与所述外层套筒的内表面间隔预定的距离。通过本公开的装置，可以起到对地基更好地加固功能。

Description

建筑物的地基加固装置

技术领域

本公开涉及一种建筑物的地基加固装置。

背景技术

在建筑过程中，很多建筑物都不可避免地设置在软土地基上。对于软土性的地基需要进行夯实后设置多个桩来支撑相应的建筑。为了保证建筑的稳定性，在建筑的修建过程中对软土地基的加固显得尤为重要。在对软土地基的加固中，有采用换土法等，但是对于地层建筑而言，换土法的工作量很大并且成本很高。因此，对于软土地基的加固方法还有待研究，必须采用有效地加固措施进行处理，才能保证建筑的质量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种建筑物的地基加固装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种建筑物的地基加固装置，所述地基加固装置用于加固低层建筑物的软土地基，其特征在于，包括：

外层套筒，所述外层套筒为中空圆柱形，所述外层套筒的外表面与地基的软土接触，所述外层套筒的外表面上设置有多个通孔；以及

挤压部件，包括长状杆及在所述长状杆上沿长状杆轴向设置的多个螺旋状突出部，所述挤压部件***所述外层套筒中，并且所述螺旋状突出部的外沿与所述外层套筒的内表面间隔预定的距离，

其中，将所述挤压部件置于所述外层套筒中，并且通过外部驱动装置带动所述挤压部件转动，然后将用于地基加固的碎石放入外层套筒中，通过所述挤压部件的转动，所述螺旋状突出部带动所述碎石向所述外层套筒的下方移动，并且通过所述螺旋状突出部的外沿及通过转动所述螺旋状突出部形成的压力，将所述碎石通过所述通孔挤压至所述软土中，当使所述挤压部件从所述外层套筒中退出时，通过外部驱动装置带动所述挤压部件反转，从而退出所述挤压部件；

其中，所述多个通孔的直径大于所述碎石的直径，并且所述预定的距离大于所述碎石的直径。

在至少一个实施方式中，在所述螺旋状突出部所处的长状杆的位置处，在长状杆上设置有凹入部，所述凹入部用于带动所述碎石进行转动。

在至少一个实施方式中，所述长状杆的最下端包括：

第一三角形金属片，所述第一三角形金属片的底边固结至所述长状杆的最下端的底面的中部；

第二直角三角形金属片，所述第二直角三角形金属片的底边固结至所述长状杆的最下端的底面的中部，并且与所述第一三角形金属片的底边垂直，所述第二直角三角形金属片的侧边固结至所述第一三角形金属片上；以及

第三直角三角形金属片，所述第三直角三角形金属片的底边固结至所述长状杆的最下端的底面的中部，并且与所述第一三角形金属片的底边垂直，所述第三直角三角形金属片的侧边固结至所述第一三角形金属片上，

其中，所述第一三角形金属片的高度大于所述第二直角三角形金属片和第三直角三角形金属片的高度。

在至少一个实施方式中，在所述长状杆的上端设置有圆盘状部件，所述圆盘状部件的外沿向下延伸，从而防止碎石从所述外层套筒中出来。

在至少一个实施方式中，所述外层套筒为径向上可伸缩的套筒，所述外层套筒通过金属片进行螺旋缠绕而成，当通过所述螺旋状突出部的外沿及通过转动所述螺旋状突出部形成的压力，将所述碎石通过所述通孔挤压至所述软土中的情况下，由于挤压力的作用，所述外层套筒的直径进行缩小。

在至少一个实施方式中，所述外层套筒的底部为封闭状态。

在至少一个实施方式中，在所述外层套筒的内表面上还设有螺旋状钢筋，以增强所述外层套筒的抗压能力。

根据本公开的另一方面，提供了一种使用上述建筑物的地基加固装置的地基加固方法，其中，

在所述软土地基中设置多个容纳所述外层套筒的空间；

将所述外层套筒置于所述空间中并且将所述挤压部件置于所述外层套筒中；

将用于地基加固的碎石放入外层套筒中，通过外部驱动装置带动所述挤压部件的转动，所述螺旋状突出部带动所述碎石向所述外层套筒的下方移动，并且通过所述螺旋状突出部的外沿及通过转动所述螺旋状突出部形成的压力，将所述碎石通过所述通孔挤压至所述软土中；

使所述挤压部件反向转动，从而从所述外层套筒脱离；以及

通过压力注浆机将水泥浆注入所述外层套筒中。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的外层套筒的示意图。

图2是根据本公开的地基示意图。

图3是根据本公开的挤压装置的示意图。

图4是根据本公开的挤压装置底端设置的示意图。

图5是根据本公开的上端盘状部件设置的示意图。

图6是根据本公开的盘状部件的剖视图。

图7是根据本公开的设置螺旋钢筋后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

在本公开的一个方面中，提供了一种建筑物的地基加固装置，所述地基加固装置适用于加固低层建筑物的软土地基，例如别墅等地层建筑的地基加固等。

如图1所述，该地基加固装置包括外层套筒1，其中外层套筒1为中空的圆柱形，筒壁上可以开有多个通孔11。外层套筒1可以由铜板、铁板、钢板、不锈钢板及亚铅镀锌钢板等合适的金属板制成。该外层套筒1可以由一块金属板卷绕而成。也可以有一长条金属板旋转缠绕而成，在这种情况下，在缠绕的相邻金属板之间则形成空隙。所述外层套筒的高度可以根据实际地基的需要而进行设定。

所述多个通孔11的直径大于5cm，并且可以根据碎石的直径进行设定，优选地为碎石直径的两倍以上。

如图2所示，在进行地基加固时，首先在地基上设置多个容纳所述外层套筒1的空间2，该空间2的直径可以等于或略大于外层套筒1的外径，以便容纳所述外层套筒1，并且该空间2的高度可以等于或略大于外层套筒1的高度。

该地基加固装置还包括如图3所示的挤压部件3。挤压部件3包括长状杆31及在所述长状杆上沿长状杆轴向设置的多个螺旋状突出部32。多个螺旋状突出部32的间隔设置距离可以为20CM等。螺旋状突出部32的外沿与外层套筒1的内表面间隔预定的距离，例如5至10cm或以上等。

将挤压部件3置于外层套筒1中，并且通过外部驱动装置（未示出）带动挤压部件3转动，然后将用于地基加固的碎石放入外层套筒1中，通过挤压部件3的转动，螺旋状突出部32带动碎石向外层套筒1的下方移动，并且通过螺旋状突出部32的外沿及通过转动螺旋状突出部32形成的压力，将碎石通过通孔11挤压至软土中，当使挤压部件3从外层套筒1中退出时，通过外部驱动装置带动挤压部件3反转，从而退出挤压部件3。如图3所示，挤压部件3可以进行顺时针旋转，带动碎石向外层套筒1的下方移动，并且通过螺旋状突出部32的外沿及通过转动螺旋状突出部32形成的压力，将碎石通过通孔11挤压至软土中，当进行退出时，挤压部件3可以进行逆时针旋转。

如图3所示，在至少一个实施方式中，在螺旋状突出部32所处的长状杆31的位置处，在长状杆上设置有凹入部33，凹入部33用于带动碎石进行转动。凹入部33可以是位于长状杆31上的环状凹入部，也可以是位于长状杆31上的螺旋状凹入部。通过设置该凹入部，可以更好地带动碎石转动。

在至少一个实施方式中，长状杆31的最下端包括：

第一三角形金属片34，第一三角形金属片34的底边固结至长状杆31的最下端的底面的中部；

第二直角三角形金属片35，第二直角三角形金属片35的底边固结至长状杆31的最下端的底面的中部，并且与第一三角形金属片34的底边垂直，第二直角三角形金属片35的侧边固结至第一三角形金属片34上；以及

第三直角三角形金属片36（如图4所示），第三直角三角形金属片36的底边固结至长状杆31的最下端的底面的中部，并且与第一三角形金属片34的底边垂直，第三直角三角形金属片36的侧边固结至第一三角形金属片34上，

其中，第一三角形金属片34的高度大于第二直角三角形金属片35和第三直角三角形金属片36的高度。

如图5和图6所示，在至少一个实施方式中，在长状杆31的上端设置有圆盘状部件4，圆盘状部件的外沿41向下延伸，从而防止碎石从外层套筒1中出来。这样可以对容纳在套筒1中的碎石施加一个向下的压力，从而防止在挤压的过程中，碎石从套筒1中溢出，从而达到增加地基的功效。其中圆盘状部件4可以在填入碎石后通过螺旋拧至长状杆31上。或者圆盘状部件4也可以提前设置在长状杆31上，在这种情况下，应当保证圆盘状部件4与外层套筒1的内表面间隔的距离足够填入碎石。

此外，根据实际情况，也可以不填入碎石，而填入混凝土。下面将介绍在本公开中可以使用的新型混凝土配比设计。

在本公开中，采用新型的混凝土配比设计，其质量份组成如下：水泥100-200份、细骨料80-120份、粗骨料100-200份、粉煤灰50-80份、微硅粉12-30份、聚酰胺环氧氯丙烷树脂10-15份、膨胀剂8-16份、水200-300份。

细骨料采用质量比为8:2的颗粒圆滑、质地坚硬、级配良好的中偏粗河砂和质地精纯、级配良好的石英砂。

粗骨料采用质量致密坚硬、强度高、表面粗糙、粒形为近似球形、针片状含量小、级配良好的以玄武岩、花岗岩为主要成分的人工碎石，粗骨料其母体岩石的立方体抗压强度应不低于280MPa，最大粒径应控制在10mm。

硅粉采用质量比为3:2的30nm纳米硅粉和亚微硅粉。

膨胀剂选用适用于特高强高性能混凝土的硫铝酸钙类高效膨胀剂。

通过采用这种混凝土，与加入碎石的方法步骤相同的加入混凝土，并且通过挤压，混凝土从通孔11中挤压到软土中，待其凝固后可以起到加固地基的作用。

在本公开中，外层套筒1可以永久地设置在地基中，也可以在加固完成后取出。

在永久地设置在地基中情形下，其外层套筒1的底部可以是封闭的也可以是开放的。但是在加固完成后取出的情况下，其外层套筒1的底部是开放的。

在采用碎石的情况下，可以将外层套筒1中的碎石留在地基中，之后可以通过施加预定压力的注浆机向碎石中灌注水泥浆，待水泥浆与碎石结合凝固后可以起到加固地基的作用。

并且通过本公开的通孔设计，可以形成多个向外伸出的与软土相结合的加固部分，从而实现很好的加固效果。

在至少一个实施方式中，外层套筒1为径向上可径向伸缩的套筒（例如侧壁为板状的螺旋弹簧的形式），外层套筒通过金属片进行螺旋缠绕而成，当通过螺旋状突出部的外沿及通过转动螺旋状突出部形成的压力，将碎石通过通孔挤压至软土中的情况下，由于挤压力的作用，外层套筒的直径进行缩小。从而可以对地基进行更好地加固。

在至少一个实施方式中，在外层套筒1的内表面上还设有螺旋状钢筋5，以增强外层套筒1的抗压能力。其中螺旋状钢筋5与外层套筒1的内表面相抵接。

根据本公开的另一方面，还提供了一种使用上述建筑物的地基加固装置的地基加固方法，其中，

在软土地基中设置多个容纳外层套筒的空间；

将外层套筒置于空间中并且将挤压部件置于外层套筒中；

将用于地基加固的碎石放入外层套筒中，通过外部驱动装置带动挤压部件的转动，螺旋状突出部带动碎石向外层套筒的下方移动，并且通过螺旋状突出部的外沿及通过转动螺旋状突出部形成的压力，将碎石通过通孔挤压至软土中；

使挤压部件反向转动，从而从外层套筒脱离；以及

通过压力注浆机将水泥浆注入外层套筒中。

如上所述，可以采用混凝土来代替碎石从而实现地基桩的功能。并且其方法步骤与碎石相同。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (8)

1.一种建筑物的地基加固装置，所述地基加固装置用于加固低层建筑物的软土地基，其特征在于，包括：

外层套筒，所述外层套筒为中空圆柱形，所述外层套筒的外表面与地基的软土接触，所述外层套筒的外表面上设置有多个通孔；以及

挤压部件，包括长状杆及在所述长状杆上沿长状杆轴向设置的多个螺旋状突出部，所述挤压部件***所述外层套筒中，并且所述螺旋状突出部的外沿与所述外层套筒的内表面间隔预定的距离，

其中，将所述挤压部件置于所述外层套筒中，并且通过外部驱动装置带动所述挤压部件转动，然后将用于地基加固的碎石放入外层套筒中，通过所述挤压部件的转动，所述螺旋状突出部带动所述碎石向所述外层套筒的下方移动，并且通过所述螺旋状突出部的外沿及通过转动所述螺旋状突出部形成的压力，将所述碎石通过所述通孔挤压至所述软土中，当使所述挤压部件从所述外层套筒中退出时，通过外部驱动装置带动所述挤压部件反转，从而退出所述挤压部件；

其中，所述多个通孔的直径大于所述碎石的直径，并且所述预定的距离大于所述碎石的直径。

2.如权利要求1所述的建筑物的地基加固装置，其特征在于，在所述螺旋状突出部所处的长状杆的位置处，在长状杆上设置有凹入部，所述凹入部用于带动所述碎石进行转动。

3.如权利要求2所述的建筑物的地基加固装置，其特征在于，所述长状杆的最下端包括：

第一三角形金属片，所述第一三角形金属片的底边固结至所述长状杆的最下端的底面的中部；

第二直角三角形金属片，所述第二直角三角形金属片的底边固结至所述长状杆的最下端的底面的中部，并且与所述第一三角形金属片的底边垂直，所述第二直角三角形金属片的侧边固结至所述第一三角形金属片上；以及

第三直角三角形金属片，所述第三直角三角形金属片的底边固结至所述长状杆的最下端的底面的中部，并且与所述第一三角形金属片的底边垂直，所述第三直角三角形金属片的侧边固结至所述第一三角形金属片上，

其中，所述第一三角形金属片的高度大于所述第二直角三角形金属片和第三直角三角形金属片的高度。

4.如权利要求3所述的建筑物的地基加固装置，其特征在于，在所述长状杆的上端设置有圆盘状部件，所述圆盘状部件的外沿向下延伸，从而防止碎石从所述外层套筒中出来。

5.如权利要求4所述的建筑物的地基加固装置，其特征在于，所述外层套筒为径向上可伸缩的套筒，所述外层套筒通过金属片进行螺旋缠绕而成，当通过所述螺旋状突出部的外沿及通过转动所述螺旋状突出部形成的压力，将所述碎石通过所述通孔挤压至所述软土中的情况下，由于挤压力的作用，所述外层套筒的直径进行缩小。

6.如权利要求1所述的建筑物的地基加固装置，其特征在于，所述外层套筒的底部为封闭状态。

7.如权利要求1所述的建筑物的地基加固装置，其特征在于，在所述外层套筒的内表面上还设有螺旋状钢筋，以增强所述外层套筒的抗压能力。

8.一种使用如权利要求1至7中任一项所述的建筑物的地基加固装置的地基加固方法，其特征在于，

在所述软土地基中设置多个容纳所述外层套筒的空间；

将所述外层套筒置于所述空间中并且将所述挤压部件置于所述外层套筒中；

将用于地基加固的碎石放入外层套筒中，通过外部驱动装置带动所述挤压部件的转动，所述螺旋状突出部带动所述碎石向所述外层套筒的下方移动，并且通过所述螺旋状突出部的外沿及通过转动所述螺旋状突出部形成的压力，将所述碎石通过所述通孔挤压至所述软土中；

使所述挤压部件反向转动，从而从所述外层套筒脱离；以及

通过压力注浆机将水泥浆注入所述外层套筒中。