用于轻型井点管安装的成孔装置的制作方法

1.本实用新型涉及地基处理施工领域，具体地说是一种在软土场地以轻型井点管作为排水竖井的预压法地基处理施工中的用于轻型井点管安装的成孔装置。


背景技术：

2.软土地基土颗粒细、孔隙比大、含水量大,由于软土孔隙中的含水不易排出,导致地基强度低,所以在这类地基上修建工程产生的主要问题是地基受荷后变形引起的建筑物下陷造成建筑物失稳。因而对软基进行处理的方法或所采取的措施不当，不仅加大工程量、花费过高的工程费用、拖长工程建设期限,甚至可能会造成工程的失败。因此选择合理的软基处理方法,以达到加固地基强度,保证上部结构的安全、稳定尤其重要。
3.采用轻型井点降水常用于基坑浅层降水的施工工艺。其基本原理为固结排水，通过往软土内打设竖向排水通道和抽真空预压荷载的方式，人工加速软土层固结排水，改良软土层的物理力学指标，减少施工后沉降。
4.目前，常见的轻型井点施工有如下两种方法：一是水冲法成孔施工，利用高压水流冲开泥土，冲孔管依靠自重下沉；二是钻孔法成孔施工，采用长螺旋钻机进行成孔施工。以上方法成孔过程中存在以下问题：
①
在淤泥质黏土中进行成孔，由于淤泥质黏土的流动性以及来自周围淤泥的侧压力，导致成孔后，很快出现缩颈的现象，虽然能将轻型井点管下入孔中，但在孔中填充砂石料困难，难以达到设计要求的成孔质量。
②
以上两种方法施工周期长，成本高，工艺相对复杂，且对周围环境造成一定影响。


技术实现要素：

5.为了施工更加高效，本实用新型针对现有轻型井点管施工中存在的问题提供了一种用于轻型井点管安装的成孔装置，所述成孔装置结构简单，可以穿透深厚软土层，快速成孔，方便轻型井点管的安装及细砂料的填充。
6.为了达到上述技术目的，本实用新型提供了一种用于轻型井点管安装的成孔装置；所述成孔装置包括成孔管和液压高频振动锤，所述成孔管为空心钢管，其直径大于待安装轻型井点管的外径，成孔管的下端管口铰链连接有向下自由活动的端头板，成孔管上部设有孔径大于待安装轻型井点管的进料口，且进料口距离成孔管底端面的长度大于或等于待安装轻型井点管的长度；所述成孔管的顶端通过法兰连接钢板与液压高频振动锤连接固定，在液压高频振动锤的上方设有用于与动力设备的连接的吊耳和液压油管。
7.本实用新型较优的技术方案：所述成孔管为直径200mm的空心钢制钻杆，其底端的端头板与管口铰链连接。
8.本实用新型进一步的技术方案：所述动力设备采用拆掉挖斗的挖机，所述液压高频振动锤的吊耳通过销钉固定安装在动力设备的吊臂上，且液压高频振动锤通过液压油管与动力设备上的液压油源连接，并由动力设备为液压高频振动锤提供动力。
9.本实用新型较优的技术方案：所述进料口为向上倾斜的扩大口，其口径大于成孔
管的管径，且进料口与成孔管连接部位距离成孔管底端面的长度大于或等于待安装轻型井点管的长度。
10.本实用新型较优的技术方案：所述法兰连接钢板焊接在成孔管的顶端，在法兰连接钢板上开设有多个连接螺孔，并通过多个连接螺栓与液压高频振动锤连接；在成孔管顶部设有多块与法兰连接钢板焊接的加强钢板。
11.本实用新型可以采用常规的挖机作为动力设备，将挖机挖斗拆下，连接液压高频振动锤，并配有液压油源，将液压高频振动锤通过销钉安装在挖机的吊臂前端，且液压高频振动锤通过液压油管与挖机动力设备上的液压油源连接，液压高频振动锤与成孔管连接组成一个成孔装置。本实用新型在成孔过程中，将成孔管下端的端头板与成孔管闭合，开动液压高频振动锤，施加压力，将成孔管压入软土层内，形成一个轻型井点管安装孔；将上部端头口包裹封住的pvc轻型井点管穿过进料口送入孔中，然后在井点管外壁与孔壁之间，通过进料口，回填砂土，提升成孔管，振捣压实，成孔管底部端口因提升，受到砂土及轻型井点管的重力作用，自然打开成竖直状态，成孔管提升至地面。
12.本实用新型采用液压振动锤进行钻孔，成孔管采用空心钢材制成，其底端的端头钢板可以打开，成孔过程中边振动边液压能够将成孔管快速的打入软土层中，打孔效果更好，打孔更深，在成孔管插入设计深度后，可以将轻型井点管直接通过成孔管上部的插孔插入，然后通过成孔管回头砂土，成孔管可以作为井管安装孔的临时护壁管，轻型井点管安装好之后，便可将成孔管提升，成孔管提升过程中，其端头钢板可以直接打开，便可方便将成孔管取下；本实用新型可以确保轻型井点管插入设计深度，解决由于软土地基流塑层中淤泥的流动性以及来自周围淤泥的侧压力，导致的成孔难度大、缩颈、成孔质量差等问题，提高了深厚软土场地轻型井点管施工效率，大大缩短了工期，保证地基处理质量，降低工程造价。
附图说明
13.图1是本实用新型的结构示意图；
14.图2是本实用新型安装到动力设备后的示意图；
15.图3是本实用新型中成孔钢管的结构示意图；
16.图4是图1中aa剖面图；
17.图5是本实用新型中液压高频振动锤与动力设备连接示意图；
18.图6是使用本实用新型进行轻型井点管施工过程示意图。
19.图中：1—成孔管，2—液压高频振动锤，3—端头板，4—进料口，5—待安装轻型井点管，6—法兰连接钢板，7—动力设备，7-1—吊臂，8—吊耳， 9—液压油管，10—加强钢板，11—销钉。
具体实施方式
20.为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点和功效，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1至图6均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中
的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.本实用新型实施例中使用的成孔装置如图1和图3所示，包括成孔管1和液压高频振动锤2，所述成孔管1采用长度为6.5m、直径为200mm的空心钢材制成，其底端为直径200mm的端头板3，端头板3与成孔管1的下端管口铰链连接，并可以在重力作业向下自由活动打开，顶端通过法兰连接钢板6与液压高频振动锤2连接固定，成孔管1上部设有孔径大于待安装轻型井点管5的进料口4，所述进料口4为向上倾斜的扩大口，其口径大于成孔管1的管径，且进料口4与成孔管1连接部位距离成孔管1底端面的长度略大于待安装轻型井点管5的长度。如图4所示，所述法兰连接钢板6焊接在成孔管1的尾端，在法兰连接钢板6上开设有多个连接螺孔，并通过多个连接螺栓与液压高频振动锤2 连接；在成孔管1顶部设有多块与法兰连接钢板6焊接的加强钢板10；如图5 所示，在液压高频振动锤2的上方设有用于与动力设备7的连接的吊耳7-1。
23.本实用新型的动力设备7可以采用挖机，如图2所示，将挖机的挖斗拆下，并配有液压油源；所述液压高频振动锤2的吊耳8通过销钉11固定安装在动力设备7的吊臂7-1(即挖机的吊臂)上，且液压高频振动锤2通过液压油管9与动力设备7上的液压油源连接，并由动力设备7为液压高频振动锤2提供动力。
24.下面结合实施例对本实用新型的施工过程进一步说明，实施例针对某软土场地，其软土层的厚度约3m，其软土厚度太大，上覆约3m的冲填土，施工人员采用本实用新型所述的施工方法进行轻型井点管的安装，单根轻型井点管的安装的过程如图6所示，其具体步骤如下：
25.①
根据地勘资料，查明场地软土的厚度约3m，确定成孔管的长度为6.5m，点的位置标记成孔点位，将所有的成孔点位按照成孔先后分成一次成孔点位，成孔点位之间相互间隔排列，具体分布效果如图1所示；
26.②
将准备好的预成孔设备移至一次成孔点位的首个成孔点位附近，将成孔管对准施工点，并将成孔管下端的端头板与成孔管1闭合，成孔管1的垂直度偏差应小于1.5％；
27.③
开动液压高频振动锤，施加压力，将成孔管穿过上部填土层压入软土层内，直至成孔管1到达软土层底以上0.5m(成孔管入土深度5m)，停止压入；
28.④
制作pvc轻型井点管，待安装轻型井点管5的长度5.8m，上部端头口用塑料袋包裹封住，下端制作滤管，将上部端头口包裹封住的轻型井点管穿过成孔管1上部的进料口4送入成孔管1中，且轻型井点管的管底置于成孔管1的端头板3上，管口置于进料口4以下的位置，并垂直置于成孔管1内，之后拔出桩管至地面以上500mm，轻型井点管露出地面0.3m；
29.⑤
通过进料口4向轻型井点管的外壁与成孔管1之间回填砂土，回填的砂土的粒径为0.075～2mm，含泥量不大于5％。
30.⑥
提升成孔管1，振捣压实，完成该施工点位的轻型井点管安装过程；
31.⑦
回填滤料施工完成后，在距地表1m深度内，采用黏土封口捣实以防止漏气，拆除上部端头包裹塑料袋，轻型井点安装完成。
32.综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本实用新型的技术指导思想之内轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。