用于吹填土地基振动密实的振动杆和装置

1.本实用新型涉及吹填土地基处理技术领域，具体的说，涉及了一种用于吹填土地基振动密实的振动杆及装置。


背景技术：

2.吹填造陆是解决沿海沿江城市土地资源短缺的重要措施。传统吹填法是指用挖泥船将水底的泥沙、砂砾和珊瑚礁石等挖出并加工成泥浆，通过管线排放到近海或沿江洼地形成吹填土地基。
3.然而吹填土通常包含粉质黏土、黏土以及淤泥等细颗粒土，由于细颗粒土的渗透性差，固结缓慢，自然静置脱水耗时较长，延缓了施工进度，必须对其进行加固处理以满足后续建设需要。
4.地基的振动密实需要使用振动杆进行，但是吹填土由于保水量大、不易脱水的原因，导致振动效果较差，通常需要先形成疏干井，再静置超长时间用于排水，且排水的过程还会导致打孔处结构出现损坏。
5.为了提高吹填土密实过程中的排水效率，需要提供一些新的技术方案。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种效率较高、解决吹填土脱水难的问题、不需要基于疏干井施工的用于吹填土地基振动密实的振动杆及装置。
7.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于吹填土地基振动密实的振动杆，包括杆体和翼边，所述翼边等角度的围绕杆体固定，所述杆体的内部设置有沿长度方向延伸且底部封闭的通孔，所述杆体的外表面均匀的设置有与所述通孔贯通的穿孔，所述杆体的顶端分别设置有连通所述通孔的抽水孔和注气孔。
8.基上所述，所述穿孔处安装有滤网。
9.基上所述，所述振动杆的翼边表面沿长度方向上均等间距的设置圆孔，所述振动杆的翼边边缘沿长度方向均等间距的设置开口齿。
10.基上所述，所述翼边的数量为四个，所述振动杆的横截面形状为不规则的x形或十字形。
11.基上所述，所述穿孔的水平角度为0
°
～20
°
。
12.基上所述，所述振动杆的顶端为连接平面、底端为尖刺端。
13.一种用于吹填土地基振动密实的装置，包括用于吹填土地基振动密实的振动杆、行走装置、空气压缩机、抽水泵、振动锤和导向机构，所述空气压缩机、抽水泵、振动锤、振动杆和导向机构均基于所述行走装置安装，所述空气压缩机通过软管连接所述注气孔，所述抽水泵通过软管连接所述抽水孔，所述振动锤连接于所述杆体的顶端以驱动振动杆振动，所述导向机构用于控制振动杆的空间位置和垂直状态。
14.基上所述，所述导向机构安装于行走装置的行进侧，所述振动锤通过提吊钢绳悬
垂于导向架上。
15.本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型具有以下优点：
16.1.由于细粒土的低渗透性会阻碍振动过程中孔隙内部水的排出，从而影响深层共振密实加固效果。为解决该问题，在振动杆上设置通孔和穿孔，并连接外部的空气压缩机和抽水泵，在共振过程中，采用一边振动一边向土层喷射高压气体方式，相对于普通喷气方式此方法可利用振动能量增大土层裂隙形成水平向的排水通道的宽度及长度，从而促进振动引起的土中超静孔隙水压力消散；然后利用抽水泵对振动杆空心通孔抽水，形成竖向排水通道，相对于传统的疏干井作业，振动和排水同步进行，效率大幅提高，而且排水过程是基于振动过程执行，而不是在疏干井成型后执行，不需要考虑对疏干井造成的破坏问题，工程安全性高。
17.2.结合行走装置，集成抽水泵和空气压缩机，大幅提高了设备的工作效率，在大面积的吹填土施工过程中灵活性和效率都得以提升。
附图说明
18.图1是本实用新型中用于吹填土地基振动密实的振动杆的结构示意图。
19.图2是本实用新型中用于吹填土地基振动密实的振动杆的断面图。
20.图3是本实用新型中用于吹填土地基振动密实的装置的结构示意图。
21.图中：1杆体；2.翼板；3.通孔；4.穿孔；5.抽水孔；6.注气孔；7.圆孔；8.开口齿；
22.11.振动杆；12.行走装置；13.空气压缩机；14.抽水泵；15.振动锤；16.导向机构；17.提吊钢绳。
具体实施方式
23.下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
24.实施例1
25.如图1所示，一种用于吹填土地基振动密实的振动杆，包括杆体1和翼边2，所述翼边2数量为四个，等角度的围绕杆体1固定，使所述振动杆的横截面形状为不规则的x形或十字形。
26.所述杆体1的内部设置有沿长度方向延伸且底部封闭的通孔3，所述杆体1的外表面均匀的设置有与所述通孔3贯通的穿孔4，所述穿孔4处安装有滤网，所述穿孔的水平角度为0
°
～20
°
，所述杆体1的顶端分别设置有连通所述通孔3的抽水孔5和注气孔6。
27.所述振动杆1的翼边2表面沿长度方向上均等间距的设置圆孔7，所述振动杆的翼边2边缘沿长度方向均等间距的设置开口齿8。
28.所述振动杆1的顶端为连接平面、底端为尖刺端，顶端用于连接振动输出设备，底端用于作用在吹填土上，进行打孔。
29.该振动杆可以用于任何类型的振动打孔设备上使用，如固定式或移动式的振动打孔设备，在使用时配合抽水设备和注气设备，打孔过程中，振动会导致周边土壤中的水渗出，通过穿孔4、通孔3和抽水孔5能够及时的将渗水排出；
30.同时，又由于吹填土的特点，导致渗水困难，因此在抽水间歇的过程中，通过通孔3
和穿孔4向四周的土壤中打入高压气体，高压气体能够使土壤结构裂解，形成水平的排水通道，使土壤中的水加速排出。
31.排水过程和注入高压气体的过程轮次进行，共用同一通孔3作为通道，一方面通过反复的动作可以防止通道堵塞，另一方面与振动吹气渗水、排水的节奏契合，进而提高吹填土的排水效率，提高振动密实的效果。
32.实施例2
33.如图3所示，一种用于吹填土地基振动密实的装置，包括用于吹填土地基振动密实的振动杆11、行走装置12、空气压缩机13、抽水泵14、振动锤15、导向机构16和液压站，所述空气压缩机13、抽水泵14、振动锤15、振动杆11、导向机构16和液压站均基于所述行走装置12安装，所述空气压缩机13通过软管连接所述注气孔6，所述抽水泵14通过软管连接所述抽水孔5，所述振动锤15连接于所述杆体1的顶端以驱动振动杆11振动，所述导向机构16用于控制振动杆11的空间位置和垂直状态，所述导向机构16安装于行走装置12的行进侧，所述振动锤15通过提吊钢绳17悬垂于导向架16上，振动锤由液压站提供动力，为液压变频，可实现高频沉拔杆和低频共振。
34.在行走装置12的加持下，结合各个集成在行走装置12上的外部功能器件，可以大幅提高吹填土振动密实的工作效率，缩短工期，降低成本。
35.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种用于吹填土地基振动密实的振动杆，其特征在于：包括杆体和翼边，所述翼边等角度的围绕杆体固定，所述杆体的内部设置有沿长度方向延伸且底部封闭的通孔，所述杆体的外表面均匀的设置有与所述通孔贯通的穿孔，所述杆体的顶端分别设置有连通所述通孔的抽水孔和注气孔。2.根据权利要求1所述的用于吹填土地基振动密实的振动杆，其特征在于：所述穿孔处安装有滤网。3.根据权利要求2所述的用于吹填土地基振动密实的振动杆，其特征在于：所述振动杆的翼边表面沿长度方向上均等间距的设置圆孔，所述振动杆的翼边边缘沿长度方向均等间距的设置开口齿。4.根据权利要求3所述的用于吹填土地基振动密实的振动杆，其特征在于：所述翼边的数量为四个，所述振动杆的横截面形状为不规则的x形或十字形。5.根据权利要求1-4任一项所述的用于吹填土地基振动密实的振动杆，其特征在于：所述穿孔的水平角度为0
°
～20
°
。6.根据权利要求5所述的用于吹填土地基振动密实的振动杆，其特征在于：所述振动杆的顶端为连接平面、底端为尖刺端。7.一种用于吹填土地基振动密实的装置，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述的用于吹填土地基振动密实的振动杆，还包括行走装置、空气压缩机、抽水泵、振动锤、导向机构和液压站，所述空气压缩机、抽水泵、振动锤、振动杆、导向机构和液压站均基于所述行走装置安装，所述空气压缩机通过软管连接所述注气孔，所述抽水泵通过软管连接所述抽水孔，所述振动锤连接于所述杆体的顶端以驱动振动杆振动，所述导向机构用于控制振动杆的空间位置和垂直状态，所述振动锤由液压站提供液压动力。8.根据权利要求7所述的用于吹填土地基振动密实的装置，其特征在于：所述导向机构安装于行走装置的行进侧，所述振动锤通过提吊钢绳悬垂于导向架上。

技术总结
本实用新型提供了一种用于吹填土地基振动密实的振动杆和装置，包括杆体和翼边，所述翼边等角度的围绕杆体固定，所述杆体的内部设置有沿长度方向延伸且底部封闭的通孔，所述杆体的外表面均匀的设置有与所述通孔贯通的穿孔，所述杆体的顶端分别设置有连通所述通孔的抽水孔和注气孔。振动杆集成于可行走的装置上，在进行吹填土的地基振动密实过程中，可以快速的进行排水，同时通过喷气，进一步促进积水的排出，提高振动密实的效率。提高振动密实的效率。提高振动密实的效率。


技术研发人员：程远
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/7/28