專利名稱：側(cè)向孔中擠土地基處理方法及水平擠擴(kuò)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種巖土工程的地基處理方法及其相關(guān)施工設(shè)備，此方法與設(shè)備可用于土木工程的地基處理中。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的地基處理方法主要有深層擠密法和置換法等。其中深層擠密法的施工方法的主要步驟是先借助于振動(dòng)、錘擊、靜壓等方法把下端帶有可自動(dòng)打開的活瓣式管嘴的空心管沉入要加固的土層中直至設(shè)計(jì)深度，再在管中灌入填充料(可為碎石、灰土等)，然后邊拔管邊振動(dòng)，此時(shí)管嘴的活瓣打開，填充料灌入孔中從而形成碎石樁、灰土樁等。此方法可用于處理濕陷性黃土以及承載力較小的素填土、松散砂土等軟弱地基。置換法所用空心管的下端是開口的，在空心管下沉到設(shè)計(jì)深度后，挖出管內(nèi)的土，再回填入密實(shí)的砂石、灰土等形成樁體，起到置換部分原位土體的作用(牛志榮主編，地基處理技術(shù)及工程應(yīng)用，中國建材工業(yè)出版社，2004年)。
這些方法存在以下的問題采用以往的深層擠密法，因?yàn)闆]有水平擠擴(kuò)的過程，不能在成孔后再次擴(kuò)大孔徑，但又要獲得足夠大的面積置換率，往往需要沉入直徑較大的空心管，這就難免帶來以下一些問題1、采用錘擊、振動(dòng)法成孔，因孔徑較大，必須使用較大的錘擊、振動(dòng)能量，施工產(chǎn)生的噪音污染較為嚴(yán)重，限制了其使用范圍，而且設(shè)備需頻繁維護(hù)、施工工效較低。
2、采用靜壓法成孔，因孔徑較大，土的端阻力與側(cè)摩阻力較大，故沉管時(shí)所需的靜荷載較大，導(dǎo)致設(shè)備過于笨重，移動(dòng)困難，降低工效。
3、因空心管的直徑較大，直接沉入土中需要較大的能量，在濕陷性黃土等較硬的土層中沉入難度大，甚至不適用，處理深度也比較小。
采用以往的深層置換法，則不能對(duì)樁孔周圍的土體產(chǎn)生擠密效果。對(duì)于濕陷性黃土，無法消除樁周土的濕陷性；對(duì)于其他軟弱土，因?yàn)闆]有擠密周圍土體，降低了地基處理的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于提供一種能在已成好的豎直孔中向外側(cè)擠壓土體，提高周圍土體的密實(shí)度，并增大孔的橫截面積的方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供與上面所述的地基處理方法相適應(yīng)的專用設(shè)備，此設(shè)備可對(duì)已成好的孔的周圍土體進(jìn)行水平擠壓以擠密周圍的土體，并擴(kuò)大孔的橫截面積。
本發(fā)明所述的孔中側(cè)向擠土地基處理方法，是利用水平擠擴(kuò)裝置將孔壁橫向擠壓，以增大孔的橫截面積和擠密土體的方法。所述孔的橫截面為花瓣形，花瓣數(shù)為兩瓣或兩瓣以上。
本發(fā)明所提出的水平擠擴(kuò)裝置，其特征在于，含有兩塊或兩塊以上在土孔的橫截面上均勻分布的擠土鋼板，以及用于推動(dòng)所述擠土鋼板橫向擠壓的推動(dòng)裝置。
所述推動(dòng)裝置是水平同層活塞推動(dòng)裝置，所述擠土鋼板共用兩個(gè)或兩個(gè)以上分別位于擠土鋼板的不同高度的推動(dòng)裝置，每一個(gè)推動(dòng)裝置含有一個(gè)油缸，以及與所述擠土鋼板數(shù)目一致的水平向活塞，活塞的一端連接所述擠土鋼板，活塞的另一端通向所述油缸，在油壓的作用下，活塞推動(dòng)擠土鋼板橫向擠壓土體。
所述推動(dòng)裝置是水平異層活塞推動(dòng)裝置，所述每一塊擠土鋼板分別用兩個(gè)或兩個(gè)以上位于擠土鋼板的不同高度的推動(dòng)裝置，每一個(gè)推動(dòng)裝置含有一個(gè)油缸和一個(gè)水平向的活塞，活塞的一端連接所述擠土鋼板，活塞的另一端通向所述油缸，在油壓的作用下，活塞通過擠土鋼板橫向擠壓土體。
所述推動(dòng)裝置是豎直活塞推動(dòng)裝置，所述擠土鋼板共用一個(gè)推動(dòng)裝置，所述推動(dòng)裝置含有一個(gè)油缸，以及與油缸相通的兩個(gè)活塞，該兩個(gè)活塞在油壓作用下在豎直方向上反向運(yùn)動(dòng)，在所述兩個(gè)活塞上分別鉸接有與擠土鋼板數(shù)目一致的推動(dòng)桿，各推動(dòng)桿的另一端分別與相應(yīng)的擠土鋼板鉸接，在油壓作用下，活塞在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推動(dòng)桿通過擠土鋼板橫向擠壓土體。
所述推動(dòng)裝置是豎直活塞推動(dòng)裝置，所述擠土鋼板共用兩個(gè)推動(dòng)裝置，所述每一個(gè)推動(dòng)裝置含有一個(gè)油缸，以及與油缸相通的一個(gè)活塞，所述兩個(gè)推動(dòng)裝置的兩個(gè)活塞在油壓作用下在豎直方向上相向或反向運(yùn)動(dòng)，在所述兩個(gè)活塞上分別鉸接有與擠土鋼板數(shù)目一致的推動(dòng)桿，各推動(dòng)桿的另一端分別與相應(yīng)的擠土鋼板鉸接，在油壓作用下，活塞在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推動(dòng)桿通過擠土鋼板橫向擠壓土體。
所述推動(dòng)裝置是豎直雙向活塞推動(dòng)裝置，所述擠土鋼板共用兩個(gè)推動(dòng)裝置，所述每一個(gè)推動(dòng)裝置含有一個(gè)油缸和兩個(gè)套在一起的活塞，該兩個(gè)活塞在油壓作用下在豎直方向上反向運(yùn)動(dòng)，在所述兩個(gè)活塞的末端均鉸接有與擠土鋼板數(shù)目一致的推動(dòng)桿，各推動(dòng)桿的另一端分別與相應(yīng)的擠土鋼板鉸接，在油壓作用下，活塞在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推動(dòng)桿橫向擠壓土體。
所述水平擠擴(kuò)裝置可串接使用。所述擠土鋼板是圓弧形、流線形或尖嘴形。
實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明所述的方法能夠通過側(cè)向擠擴(kuò)作用，增大孔的橫截面積，使孔周圍土體的密實(shí)度提高。所形成的復(fù)合地基可較大幅度地提高地基承載力，減小地基沉降量。本發(fā)明所提出的水平擠擴(kuò)裝置能夠?qū)⑼馏w擠密，增大土孔的橫截面積。本發(fā)明還具有施工快速、簡便、機(jī)械化程度高、噪音小、節(jié)省能源等優(yōu)點(diǎn)，可較大幅度地減小地基處理的費(fèi)用。


圖1為本發(fā)明的工藝示意圖，包括側(cè)視圖與俯視圖。圖1a為預(yù)先成好的孔。本發(fā)明中施工的主要步驟為水平擠擴(kuò)(見圖1b)，在圖中表示時(shí)，只以4瓣為例。圖1c為水平擠擴(kuò)完畢后在孔中填入填充料。
圖2為本發(fā)明最終所成孔的橫斷面形狀示意圖，其中圖2a從左至右依次表示2瓣、4瓣、3瓣、6瓣和8瓣等各種形狀，圖2b表示不同高度處擴(kuò)孔面積相等與不等的兩種情況。
圖3為水平擠擴(kuò)裝置的示意圖，其每節(jié)水平擠擴(kuò)裝置擠土鋼板4的數(shù)目為2塊及2塊以上，圖中只以3塊為例。圖3a為一節(jié)水平擠擴(kuò)裝置擠擴(kuò)前擠土鋼板的位置，圖3b為一節(jié)水平擠擴(kuò)裝置擠擴(kuò)后擠土鋼板的位置，圖3c表示多個(gè)水平擠擴(kuò)裝置串聯(lián)使用的情況。
圖4為水平同層活塞推動(dòng)裝置的示意圖，只畫出一節(jié)水平擠擴(kuò)裝置，并以4瓣為例，圖4a為擠擴(kuò)裝置的剖面示意圖，圖4b為擠擴(kuò)前的截面示意圖，圖4c為擠擴(kuò)后的截面示意圖。
圖5為水平異層活塞推動(dòng)裝置的示意圖，只畫出一節(jié)水平擠擴(kuò)裝置，并以4瓣為例，圖5a為擠擴(kuò)裝置的剖面示意圖，圖5b為擠擴(kuò)前的截面示意圖，圖5c為擠擴(kuò)后的截面示意圖。
圖6a為豎直活塞推動(dòng)裝置的示意圖。每節(jié)水平擠擴(kuò)裝置的活塞數(shù)目可為2個(gè)或2個(gè)以上，圖中只以二種常見的雙活塞組合方式為例。圖6b是共用一個(gè)油缸的方式，圖6c是分別用兩個(gè)油缸的方式，圖6d、6e是豎直活塞推動(dòng)裝置的力系示意圖，也是其設(shè)計(jì)的力學(xué)原理圖。
圖7為豎直雙向活塞推動(dòng)裝置的示意圖，每節(jié)水平擠擴(kuò)裝置的油缸數(shù)目是2個(gè)或以上。圖7a是擠擴(kuò)前的情況，圖7b是擠擴(kuò)后的情況。
圖8為幾種常見的擠土鋼板的示意圖，從左至右依次為圓弧形、流線形、尖嘴形。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明方法是對(duì)所成的豎直孔的孔周圍土體進(jìn)行水平擠壓，提高孔周土體的密實(shí)度，并形成橫截面為花瓣形的豎直孔，增大孔橫截面積(圖1b)。在水平擠擴(kuò)過程中，可以采用分層多次擠擴(kuò)法，也可以采用不分層的一次擠擴(kuò)法。分層多次擠擴(kuò)法指將待處理地層分成幾層，從下至上或從上至下逐層擠擴(kuò)；一次擠擴(kuò)法是指將整個(gè)待處理地層看成一層，一次完成水平擠擴(kuò)。水平擠擴(kuò)的方法適用于以各種不同的成孔方法(如沉管法、螺旋鉆孔法等)所成的孔中擠擴(kuò)。在水平擠擴(kuò)后，可以在豎直孔內(nèi)填入填充料。
本發(fā)明所形成的孔的橫截面成花瓣?duì)睿浒陻?shù)為大于等于2瓣(圖2a從左至右依次為2、4、3、6、8瓣的例子)，并且不同高度處的孔徑大小可以相等，也可以不相等(圖2b)。
圖3c給出了在預(yù)先成好的豎直孔1內(nèi)數(shù)個(gè)水平擠擴(kuò)裝置互相串聯(lián)的示意圖，利用串聯(lián)的擠擴(kuò)裝置可以對(duì)土孔進(jìn)行一次擠壓，而無需多次擠壓。
本發(fā)明的水平擠擴(kuò)裝置主要技術(shù)特征在于，是由一些擠土鋼板4與數(shù)個(gè)推動(dòng)裝置3組成(圖3a、3b)。擠土鋼板4在推動(dòng)裝置3的作用下，可以在水平方向上移動(dòng)，從而擠壓孔1周邊的土體。在水平擠擴(kuò)前，各塊擠土鋼板4互相緊靠，形成一個(gè)圓形或其它閉合圖形，而在水平擠擴(kuò)時(shí)，各擠土鋼板4分別沿不同水平方向移動(dòng)。最后，豎直孔在各擠土鋼板4往外移動(dòng)一段距離之后，形成了一個(gè)呈花瓣形的孔。水平擠擴(kuò)裝置的擠土鋼板4的數(shù)目決定最后所形成的花瓣形孔的瓣數(shù)，一般可為2至8瓣。每塊擠土鋼板4可以與數(shù)個(gè)推動(dòng)裝置3相連，由這些推動(dòng)裝置來提供水平推力。而每個(gè)推動(dòng)裝置3也可以為數(shù)塊擠土鋼板4提供水平推力，推動(dòng)這些鋼板沿不同的徑向向外移動(dòng)。
本發(fā)明的水平擠擴(kuò)結(jié)構(gòu)的推動(dòng)裝置3有四種設(shè)計(jì)方案水平同層活塞推動(dòng)裝置、水平異層活塞推動(dòng)裝置、豎直活塞推動(dòng)裝置、豎直雙向活塞推動(dòng)裝置。
水平同層活塞推動(dòng)裝置的主要技術(shù)特征在于，由處于同一水平面的數(shù)個(gè)液壓千斤頂組成(圖4)。各液壓千斤的油缸6可以相互連接，也可相互獨(dú)立。液壓千斤頂主要由油缸6、活塞桿5、油缸外壁7組成。在水平面上，各液壓千斤頂互成與擠土鋼板在水平面上所分布的角度一致的角度，以保證能提供不同水平方向的推力?；钊麠U5在油壓作用下能水平移動(dòng)，從而推動(dòng)擠土鋼板4擠密孔周邊的土體。其優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)簡單，各液壓千斤頂?shù)淖饔昧υ谄渌幍乃矫鎯?nèi)成一個(gè)內(nèi)平衡力系。
水平異層活塞推動(dòng)裝置的主要技術(shù)特征在于，由各自處于不同高度的數(shù)個(gè)液壓千斤頂組成(圖5)，各液壓千斤頂使用各自獨(dú)立的油缸6。液壓千斤頂主要由油缸6、活塞桿5、油缸外壁7組成。各液壓千斤頂雖處于不同高度，但其在水平投影面內(nèi)還是互成角度，以保證能提供不同水平方向的推力?；钊麠U5在油壓作用下能水平移動(dòng)，從而推動(dòng)擠土鋼板4擠密孔周圍土體。此方案的優(yōu)點(diǎn)在于液壓千斤頂?shù)男谐滔鄬?duì)于水平同層活塞推動(dòng)裝置的行程更大，而從整個(gè)水平異層活塞推動(dòng)裝置來看，其力系也是內(nèi)平衡的。
豎直活塞推動(dòng)裝置的主要技術(shù)特征在于，由豎直運(yùn)動(dòng)的活塞桿5在油缸6的油壓作用下帶動(dòng)推桿9給予擠土鋼板4以水平推力，使之運(yùn)動(dòng)，如圖6a?；钊麠U5豎直向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿9運(yùn)動(dòng)進(jìn)而將擠土鋼板4水平推出。如將圖6a上下翻轉(zhuǎn)，則活塞桿5也可以豎直向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿9運(yùn)動(dòng)進(jìn)而將擠土鋼板4水平推出?；钊麠U5的動(dòng)力為千斤頂?shù)挠蛪毫Α６鄠€(gè)豎直活塞推動(dòng)裝置可以通過聯(lián)結(jié)筒8聯(lián)結(jié)，互相組合，與擠土鋼板4配合可形成不同組合形式的水平擠擴(kuò)裝置(圖6b和圖6c)。豎向活塞推動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)在于油壓作用下的活塞桿推力2F1與孔周圍土體對(duì)弧形鋼板4的阻力2F2之間的相互關(guān)系能夠很好地適應(yīng)孔周被擠擴(kuò)時(shí)土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的特點(diǎn)。參見圖6d，在孔壁水平擠擴(kuò)的初始階段，孔周土體的密實(shí)度還沒有增到很大，阻力相對(duì)較小，而推桿9與水平方向夾角較大，雖然2F2＜2F1，但此時(shí)土的阻力相對(duì)較小，并不需要很大的推力F1，而活塞桿可以較小的豎向位移推動(dòng)弧形鋼板發(fā)生較大的水平位移，提高擠擴(kuò)工效。參見圖6e，在擠擴(kuò)的結(jié)尾階段，土的密實(shí)度已較大，阻力相對(duì)較大，而推桿9與水平方向夾角較小，2F2＞2F1，F(xiàn)2甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于F1，活塞桿可以相對(duì)較小的豎向力推動(dòng)弧形鋼板產(chǎn)生很大的水平向推力擠擴(kuò)土體，克服土的較大的阻力，順利完成擠擴(kuò)工作。也就是說，利用豎向活塞推動(dòng)裝置，可以實(shí)現(xiàn)水平推動(dòng)“位移先快后慢，推力先小后大”的目標(biāo)，以提高擠擴(kuò)工效、順利實(shí)現(xiàn)擠擴(kuò)目標(biāo)。
豎直雙向活塞推動(dòng)裝置的主要技術(shù)特征在于，套在一起的內(nèi)外兩個(gè)活塞桿5a、5b在同一個(gè)油缸6內(nèi)的油壓作用下，分別豎直向上和向下移動(dòng)，從而帶動(dòng)推桿9運(yùn)動(dòng)，水平擠擴(kuò)土體(圖7)。以下部的油缸6為例，內(nèi)活塞桿5b在油壓作用下，豎直向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)下面的連接板10a向上運(yùn)動(dòng)，而外活塞桿5a在油壓作用下，豎直向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)上面的連接板10b向下運(yùn)動(dòng)。在兩塊相向運(yùn)動(dòng)的連接板10a和10b的帶動(dòng)下，兩側(cè)的推桿9水平向外運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)擠土鋼板4水平擠壓周邊土體，以完成水平擠擴(kuò)的過程。一塊擠土鋼板4通常連接2個(gè)或2個(gè)以上的豎直雙向活塞推動(dòng)裝置，從而保證其在水平擠擴(kuò)時(shí)能夠保持穩(wěn)定。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)在于一個(gè)油缸6能同時(shí)推動(dòng)內(nèi)外兩個(gè)活塞桿5a、5b運(yùn)動(dòng)，從而提高了油壓的利用效率。此外，這種方案還具有豎直活塞推動(dòng)裝置的相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，水平推力是逐漸增加的。
擠土鋼板4的外形可以有多種形式(圖8)。常見的擠土鋼板4的外形可以是圓弧形，也可以是帶尖角的弧形狀，還可以呈流線形。擠土鋼板4取哪一種形式，應(yīng)根據(jù)實(shí)際要處理的土層的性質(zhì)來決定。
數(shù)個(gè)水平擠擴(kuò)裝置也可以通過連接桿2串聯(lián)起來，形成一個(gè)長度較大的分成幾節(jié)的水平擠擴(kuò)裝置，以滿足待處理地層較厚而又需一次擠密的需要(圖3c)。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)相對(duì)以往的沉管方法，本發(fā)明因在較小的豎直孔內(nèi)對(duì)土體進(jìn)行水平向擠擴(kuò)增大孔的橫截面以獲得較大的樁橫斷面積，故其所用的沉管的管徑可以較小，從而減少了沉管時(shí)所受的阻力，提高了工效，并可在較硬的濕陷性黃土等土層中使用，處理的深度也較大，從而擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍；由于對(duì)孔周邊土體水平擠密，能有效地提高樁周土體的密實(shí)度，改善其力學(xué)性質(zhì)。
本發(fā)明所成的孔的形狀是花瓣形，其周長比同樣面積的圓要大，能有效增加樁體與原有土層的側(cè)摩擦力，增強(qiáng)樁與土的共同作用，改善復(fù)合地基的承載性能；樁周土體受到孔內(nèi)擠擴(kuò)裝置的擠密作用，其對(duì)樁的側(cè)摩擦力將有較大幅度的提高，從而進(jìn)一步提高了復(fù)合地基承載性能。
在設(shè)備方面，所采用的孔中側(cè)向擠擴(kuò)裝置的作用力在孔內(nèi)達(dá)到自平衡，因而施工設(shè)備十分輕便，可提高工效，且有利于文明施工。水平擠擴(kuò)時(shí)可以通過調(diào)節(jié)油缸內(nèi)的油壓大小，控制水平推力的大小及擠土鋼板的位移，從而保證無論是在較硬的濕陷性黃土中還是在較軟弱的軟土地基中都可以使用此方法和設(shè)備。
發(fā)明設(shè)備可適用于CFG樁、水泥夯實(shí)土樁、灰土樁、碎石樁等多種剛性和柔性復(fù)合地基的施工。
本發(fā)明對(duì)土體的擠密效果明顯，施工機(jī)具輕便，現(xiàn)場作業(yè)機(jī)械化程度高，能有效地減少成本，縮短工期，且施工環(huán)境較安靜，有利于環(huán)保。
本發(fā)明的施工方法根據(jù)所用設(shè)備及方法的不同而有所不同，下面以二種地基處理工程中經(jīng)常需要用到的施工方法為例進(jìn)行說明。
1)采用分層多次擠擴(kuò)的施工方法在待處理地層中預(yù)先成好的孔內(nèi)，按照設(shè)計(jì)所劃分的土層高度，將水平擠擴(kuò)裝置下放在所成孔的最下面的土層處。參見圖3和圖4，向水平擠擴(kuò)裝置中的油缸6供油，從而推動(dòng)擠土鋼板4向外擠壓孔周圍土體?？字芡馏w在擠土鋼板4的推動(dòng)下，產(chǎn)生局部剪切破壞，并發(fā)生較大的變形，密實(shí)度提高，孔隙比變小，并使孔的橫截面積變大。當(dāng)擠土鋼板4達(dá)到設(shè)計(jì)所需的位移之后，停止向水平擠擴(kuò)裝置供油，并回油使擠土鋼板4與孔周土體脫離接觸。待擠土鋼板4與周圍土體脫離接觸后，將水平擠擴(kuò)裝置向上升起至上一層土，并對(duì)該土層進(jìn)行水平擠擴(kuò)。這樣逐步將所有待處理土層逐層地從下至上地進(jìn)行孔中水平擠擴(kuò)?；蛘?，按照從上至下的順序?qū)⑺写幚硗翆舆M(jìn)行水平擠擴(kuò)。而在水平擠擴(kuò)時(shí)，可以通過控制擠土鋼板4的位移，使在不同土層中最后所成的孔的孔徑不同，從而形成在不同高度孔徑不等的豎直孔。在全部擠擴(kuò)之后，將水平擠擴(kuò)裝置升出地面。在水平擠擴(kuò)裝置升出地面之后，在孔內(nèi)填入填充料，并分層擊實(shí)，而形成一根樁。填充料可為素填土、砂土、灰土、黃土、水泥土等或其混合物。
2)采用不分層的一次擠擴(kuò)施工方法先在待處理地層中成孔，然后將水平擠擴(kuò)裝置(見圖3)下放到所成孔的設(shè)計(jì)深度。參見圖3和圖4，向水平擠擴(kuò)裝置中的油缸6供油，從而推動(dòng)擠土鋼板4向外擠壓孔壁土體?？字芡馏w在擠土鋼板4的推動(dòng)下，產(chǎn)生局部剪切破壞，并發(fā)生較大的變形，密實(shí)度提高，孔隙比變小，并使孔的橫截面積變大。當(dāng)擠土鋼板4達(dá)到設(shè)計(jì)所需的位移之后，停止向水平擠擴(kuò)裝置供油，并回油使擠土鋼板4與土體脫離接觸。在水平擠擴(kuò)時(shí)，還可以通過控制每節(jié)水平擠擴(kuò)裝置的油缸6的油壓，從而控制擠土鋼板4的位移，并最終形成在不同的高度孔徑不相等的豎直孔。待擠土鋼板4與周圍土體脫離接觸后，將水平擠擴(kuò)裝置向上升出地面。在水平擠擴(kuò)裝置升出地面之后，在孔內(nèi)填入填充料而形成一根樁。
權(quán)利要求
1.側(cè)向孔中擠土地基處理方法，其特征在于，是利用水平擠擴(kuò)裝置將孔壁橫向擠壓，以增大孔的橫截面積和擠密土體的方法。
2.如權(quán)利要求1所述的側(cè)向孔中擠土地基處理方法，其特征在于，所述孔的橫截面為花瓣形，花瓣數(shù)為兩瓣或兩瓣以上。
3.一種水平擠擴(kuò)裝置，其特征在于，含有兩塊或兩塊以上在土孔的橫截面上均勻分布的擠土鋼板，以及用于推動(dòng)所述擠土鋼板橫向擠壓的推動(dòng)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的水平擠擴(kuò)裝置，其特征在于，所述推動(dòng)裝置是水平同層活塞推動(dòng)裝置，所述擠土鋼板共用兩個(gè)或兩個(gè)以上分別位于擠土鋼板的不同高度的推動(dòng)裝置，每一個(gè)推動(dòng)裝置含有一個(gè)油缸，以及與所述擠土鋼板數(shù)目一致的水平向活塞，活塞的一端連接所述擠土鋼板，活塞的另一端通向所述油缸，在油壓的作用下，活塞推動(dòng)擠土鋼板橫向擠壓土體。
5.如權(quán)利要求3所述的水平擠擴(kuò)裝置，其特征在于，所述推動(dòng)裝置是水平異層活塞推動(dòng)裝置，所述每一塊擠土鋼板分別用兩個(gè)或兩個(gè)以上位于擠土鋼板的不同高度的推動(dòng)裝置，每一個(gè)推動(dòng)裝置含有一個(gè)油缸和一個(gè)水平向的活塞，活塞的一端連接所述擠土鋼板，活塞的另一端通向所述油缸，在油壓的作用下，活塞通過擠土鋼板橫向擠壓土體。
6.如權(quán)利要求3所述的水平擠擴(kuò)裝置，其特征在于，所述推動(dòng)裝置是豎直活塞推動(dòng)裝置，所述擠土鋼板共用一個(gè)推動(dòng)裝置，所述推動(dòng)裝置含有一個(gè)油缸，以及與油缸相通的兩個(gè)活塞，該兩個(gè)活塞在油壓作用下在豎直方向上反向運(yùn)動(dòng)，在所述兩個(gè)活塞上分別鉸接有與擠土鋼板數(shù)目一致的推動(dòng)桿，各推動(dòng)桿的另一端分別與相應(yīng)的擠土鋼板鉸接，在油壓作用下，活塞在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推動(dòng)桿通過擠土鋼板橫向擠壓土體。
7.如權(quán)利要求3所述的水平擠擴(kuò)裝置，其特征在于，所述推動(dòng)裝置是豎直活塞推動(dòng)裝置，所述擠土鋼板共用兩個(gè)推動(dòng)裝置，所述每一個(gè)推動(dòng)裝置含有一個(gè)油缸，以及與油缸相通的一個(gè)活塞，所述兩個(gè)推動(dòng)裝置的兩個(gè)活塞在油壓作用下在豎直方向上相向或反向運(yùn)動(dòng)，在所述兩個(gè)活塞上分別鉸接有與擠土鋼板數(shù)目一致的推動(dòng)桿，各推動(dòng)桿的另一端分別與相應(yīng)的擠土鋼板鉸接，在油壓作用下，活塞在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推動(dòng)桿通過擠土鋼板橫向擠壓土體。
8.如權(quán)利要求3所述的水平擠擴(kuò)裝置，其特征在于，所述推動(dòng)裝置是豎直雙向活塞推動(dòng)裝置，所述擠土鋼板共用兩個(gè)推動(dòng)裝置，所述每一個(gè)推動(dòng)裝置含有一個(gè)油缸和兩個(gè)套在一起的活塞，該兩個(gè)活塞在油壓作用下在豎直方向上反向運(yùn)動(dòng)，在所述兩個(gè)活塞的末端均鉸接有與擠土鋼板數(shù)目一致的推動(dòng)桿，各推動(dòng)桿的另一端分別與相應(yīng)的擠土鋼板鉸接，在油壓作用下，活塞在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推動(dòng)桿橫向擠壓土體。
9.如權(quán)利要求3所述的水平擠擴(kuò)裝置，其特征在于，所述水平擠擴(kuò)裝置可串接使用。
10.如權(quán)利要求3所述的水平擠擴(kuò)裝置，其特征在于，所述擠土鋼板是圓弧形、流線形或尖嘴形。
全文摘要
側(cè)向孔中擠土地基處理方法及水平擠擴(kuò)裝置屬于巖土工程的地基處理方法及其相關(guān)施工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，此方法與設(shè)備可用于土木工程的地基處理中。本方法的特征在于，是利用水平擠擴(kuò)裝置將孔壁橫向擠壓，以增大孔的橫截面積和擠密土體的方法。水平擠擴(kuò)裝置的特征在于，含有兩塊或兩塊以上在土孔的橫截面上均勻分布的擠土鋼板，以及用于推動(dòng)擠土鋼板橫向擠壓的推動(dòng)裝置。推動(dòng)裝置有水平同層活塞推動(dòng)裝置、水平異層活塞推動(dòng)裝置、豎直活塞推動(dòng)裝置、豎直雙向活塞推動(dòng)裝置四種。本方法所形成的復(fù)合地基可較大幅度提高地基承載力，堿小地基沉降量；水平擠擴(kuò)裝置能夠?qū)⑼馏w擠密，增大土孔橫截面積。本發(fā)明還具有施工快速、簡便、機(jī)械化程度高、噪音小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D27/00GK1710215SQ200510011908
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2005年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月9日
發(fā)明者陳輪 申請(qǐng)人:清華大學(xué)