一种软弱土层施工临时混凝土道路加固装置的制作方法

1.本发明涉及软弱土层加固技术领域，尤其涉及一种软弱土层施工临时混凝土道路加固装置。


背景技术：

2.软弱土一般指土质疏松、压缩性高、抗剪强度低的软土和未经处理的填土。持力层主要由软弱土组成的地基称作软弱地基。随着我国国民经济的高速发展，我国基本建设的蓬勃兴起，建筑用地日益紧张，许多工程不得不建造在过去被认为不适合建筑需要的场地上，在软弱土层上建造建（构）筑物时，采用天然地基其强度往往不能满足设计要求，遇到诸如土体稳定、变形等一系列问题。
3.在建筑施工的前期，有些工地为了方便运输建筑材料，需建设临时公路；但在软弱地基表面建设公路，需对软弱地基进行加固；在对深层软弱地基进行加固过程中，工人经常使用砂垫层发、塑料排水板法使地基排水固结，但砂垫层发、塑料排水板法所需时间较长，然而铺设临时道路工期紧，故不适合采用此法对地基进行加固；采用桩体挤密加固法对地基加固时造价过高，增加了道路建设成本。
4.因此，有必要提供一种新的软弱土层施工临时混凝土道路加固装置解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明解决的技术问题是提供一种快速加固地基、造价低的软弱土层施工临时混凝土道路加固装置。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的软弱土层施工临时混凝土道路加固装置包括：软土层；注浆机构，所述注浆机构包括钻头、喷头、钻杆、刀片、止浆塞、滑槽和接头，所述软土层的内壁转动连接三根所述钻杆，所述钻杆的侧壁安装螺旋形的所述刀片，位于最下方的所述钻杆的底端安装所述钻头和所述喷头；相邻的所述钻杆之间固定连接所述止浆塞，所述止浆塞的侧壁设有所述滑槽，最上方的一个所述止浆塞的顶面固定连接所述接头；三根所述钻杆和所述止浆塞的直径从下到上依次增加，且分布在三根所述钻杆侧壁的所述刀片的宽度从下到上依次增加；固定机构，所述固定机构转动连接所述滑槽；铺设层，所述铺设层包括碎石层、路基、细沙层和钢丝网，所述软土层的表面铺设所述细沙层，所述细沙层与所述碎石层直接安装所述钢丝网，且所述碎石层的表面铺设所述路基；支撑机构，所述支撑机构抵触最上方的一个所述止浆塞；排水机构，所述排水机构安装于所述细沙层的内部，且所述排水机构固定于所述支撑机构的内部；加固机构，所述加固机构包括固定垫、第二钢丝、连接套和斜杆，所述接头和所述支撑机构的顶端滑动连接所述固定垫，所述固定垫的侧壁安装所述连接套，所述连接套的侧壁套装所述第二钢丝；所述固定垫的内部倾斜安装多跟所述斜杆，且所述斜杆卡合所述钢丝网；固定机构，所述固定机构设置于所述固定垫的内部，且所述固定机构卡合所述头和所述支撑机构的顶端侧壁；所述固定垫的侧壁为漏
斗形结构，且所述固定垫位于所述碎石层的内部，缠绕在所述连接套侧壁的所述第二钢丝呈三角形结构。
7.优选的，所述排水机构包括排水管、土工布层、滤筒和连接板，所述细沙层的内部安装所述排水管和所述土工布层；所述排水管的侧壁固定连接所述滤筒，所述滤筒的侧壁安装环形分布的所述连接板，且所述连接板的侧壁套装所述土工布层。
8.优选的，所述支撑机构包括固定板、插板、固定套、支撑杆、连接杆、安装环、固定杆和第一钢丝，所述排水管的侧壁抵触所述固定板，所述固定板的底面对称安装所述插板，所述固定板的顶面对称安装多根所述支撑杆；所述支撑杆与所述固定套之间通过螺栓固定，所述固定套抵触所述排水管，且所述固定套的顶端固定连接所述固定杆；所述连接杆的一端卡合所述支撑杆，所述连接杆的侧壁安装所述安装环，所述安装环的侧壁缠绕所述第一钢丝；所述连接杆滑动连接所述滑槽的内部，且具有弹性的所述连接杆抵触所述止浆塞的侧壁。
9.优选的，所述插板倾斜设置于所述固定板的底面，且所述固定板一端的所述插板的倾斜方向与所述固定板另一端的所述插板的倾斜方向相反。
10.优选的，所述滤筒的直径小于所述排水管的内径，且所述土工布层的直径小于所述排水管的直径。
11.优选的，所述固定机构包括滑杆、凸块和凹槽，所述固定垫的内侧壁安装多个侧壁为弧形的所述凸块，所述固定杆和所述接头的侧壁等距设有所述凹槽，具有弹性的所述凸块滑动连接所述凹槽、所述固定杆和所述接头的侧壁；所述固定垫和所述连接套的内部倾斜滑动连接所述滑杆，所述滑杆的侧壁抵触所述第二钢丝；所述滑杆的侧壁为“u”形结构，且所述滑杆抵触所述凸块、所述固定杆和所述接头的侧壁。
12.优选的，所述固定机构包括固定座、滚珠和螺杆，所述软土层表面安装所述固定座，所述固定座与所述螺杆之间螺纹连接，所述螺杆的一端滚动连接所述滚珠，且所述滚珠与所述滑槽的内部滑动连接。
13.与相关技术相比较，本发明提供的软弱土层施工临时混凝土道路加固装置具有如下有益效果：本发明提供一种软弱土层施工临时混凝土道路加固装置，当对所述软土层进行加固时，使用钻机将所述钻头、一根所述钻杆、所述喷头和一段所述刀片钻入所述软土层中，当最下方的一个所述止浆塞进入所述软土层中将钻孔封闭后，使用所述限位机构将所述止浆塞固定，再将注浆机与所述接头连接，注浆机将砂浆注入所述接头和所述钻杆内部，砂浆通过所述喷头喷出进入所述软土层中，所述喷头与所述钻杆相切，从而从所述喷头中喷出的砂浆与所述钻杆相切，从而推动所述钻杆和所述刀片转动，从所述喷头喷出的砂浆不断进入所述软土层的内部，部分砂浆通过钻孔向上运动，螺旋形的所述刀片顺时针转动，使所述刀片推动砂浆向下运动，避免砂浆从钻孔中漏出，将大部分砂浆压入所述软土层中；当注浆完成中，再使用钻机将第二段所述钻杆打入所述软土层中，同理使用所述限位机构将所述止浆塞固定，将注浆机与所述接头再次连接，使砂浆再次注入所述软土层中，此时第二根所述钻杆侧壁的螺旋形的所述刀片与第一次注浆处的砂浆接触，所述刀片转动带动砂浆向下运动，使第一次注浆处的砂浆进入第二次注浆处，按照上述，将最后一根所述钻杆打入所述软土层中，从而使对所述软土层中从上到下分三次注浆，由于所述软土层内部对砂浆的
压力从上到下逐渐增加，但在二次注浆和三次注浆时，上方注浆处的砂浆被所述刀片推动向下运动挤压从所述喷头中喷出的砂浆，增加砂浆四散的压力，增加砂浆与所述软土层中的混合面积，从而使更多的砂浆混入所述软土层中增加所述软土层的稳定性，且三次注浆点的砂浆含量从上到下逐渐增加，使砂浆凝固后将所述钻杆牢固的固定在所述软土层中，同时分散所述钻杆对所述软土层的压力；再依次在所述软土层表面铺设所述细沙层、所述钢丝网、所述碎石层和所述地基，所述细沙层和所述排水机构有效去除所述软土层中的水分，可有效防止所述地基不均匀沉降；在铺设所述钢丝网时，所述固定垫将所述支撑机构、所述接头与所述钢丝网牢固的固定在一起，将所述钢丝网牢固的固定在所述细沙层的表面，同时增加所述钢丝网的承载力，防止所述地基不均匀下沉和变形，便于工人快速施工，同时不必再所述软土层中打入桩体，减小施工成本。
附图说明
14.图1为本发明提供的软弱土层施工临时混凝土道路加固装置的的结构示意图；图2为图1所示的a处结构放大示意图；图3为图2所示的b处结构放大示意图；图4为图3所示的钢丝网结构俯视图；图5为图3所示的固定垫内部结构示意图；图6为图3所示的固定板结构俯视图；图7为图6所示的排水管内部结构侧视图；图8为图1所示的注浆机构结构示意图；图9为图8所示的c处结构放大示意图。
15.图中标号：1、软土层，2、铺设层，21、碎石层，22、路基，23、细沙层，24、钢丝网，3、注浆机构，31、钻头，32、喷头，33、钻杆，34、刀片，35、止浆塞，36、滑槽，37、接头，4、支撑机构，41、固定板，42、插板，43、固定套，44、支撑杆，45、连接杆，46、安装环，47、固定杆，48、第一钢丝，5、排水机构，51、排水管，52、土工布层，53、滤筒，54、连接板，6、加固机构，61、固定垫，62、第二钢丝，63、连接套，64、斜杆，7、固定机构，71、滑杆，72、凸块，73、凹槽，8、固定机构，81、固定座，82、滚珠，83、螺杆。
具体实施方式
16.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
17.请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9，其中，图1为本发明提供的软弱土层施工临时混凝土道路加固装置的的结构示意图；图2为图1所示的a处结构放大示意图；图3为图2所示的b处结构放大示意图；图4为图3所示的钢丝网结构俯视图；图5为图3所示的固定垫内部结构示意图；图6为图3所示的固定板结构俯视图；图7为图6所示的排水管内部结构侧视图；图8为图1所示的注浆机构结构示意图；图9为图8所示的c处结构放大示意图。一种软弱土层施工临时混凝土道路加固装置，其特征在于，包括：软土层1；注浆机构3，所述注浆机构3包括钻头31、喷头32、钻杆33、刀片34、止浆塞35、滑槽36和接头37，所述软土层1的内壁转动连接三根所述钻杆33，所述钻杆33的侧壁安装螺旋形的所述刀片34，位于最下方的所述钻杆33的底端安装所述钻头31和所述喷头32；相邻的所述钻杆33之间固定连
接所述止浆塞35，所述止浆塞35的侧壁设有所述滑槽36，最上方的一个所述止浆塞35的顶面固定连接所述接头37；固定机构8，所述固定机构8转动连接所述滑槽36；铺设层2，所述铺设层2包括碎石层21、路基22、细沙层23和钢丝网24，所述软土层1的表面铺设所述细沙层23，所述细沙层23与所述碎石层21直接安装所述钢丝网24，且所述碎石层21的表面铺设所述路基22；支撑机构4，所述支撑机构4抵触最上方的一个所述止浆塞35；排水机构5，所述排水机构5安装于所述细沙层23的内部，且所述排水机构5固定于所述支撑机构4的内部；加固机构6，所述加固机构6包括固定垫61、第二钢丝62、连接套63和斜杆64，所述接头37和所述支撑机构4的顶端滑动连接所述固定垫61，所述固定垫61的侧壁安装所述连接套63，所述连接套63的侧壁套装所述第二钢丝62；所述固定垫61的内部倾斜安装多跟所述斜杆64，且所述斜杆64卡合所述钢丝网24；固定机构7，所述固定机构7设置于所述固定垫61的内部，且所述固定机构7卡合所述头37和所述支撑机构4的顶端侧壁。
18.所述排水机构5包括排水管51、土工布层52、滤筒53和连接板54，所述细沙层23的内部安装所述排水管51和所述土工布层52；所述排水管51的侧壁固定连接所述滤筒53，所述滤筒53的侧壁安装环形分布的所述连接板54，且所述连接板54的侧壁套装所述土工布层52，所述支撑机构4包括固定板41、插板42、固定套43、支撑杆44、连接杆45、安装环46、固定杆47和第一钢丝48，所述排水管51的侧壁抵触所述固定板41，所述固定板41的底面对称安装所述插板42，所述固定板41的顶面对称安装多根所述支撑杆44；所述支撑杆44与所述固定套43之间通过螺栓固定，所述固定套43抵触所述排水管51，且所述固定套43的顶端固定连接所述固定杆47；所述连接杆45的一端卡合所述支撑杆44，所述连接杆45的侧壁安装所述安装环46，所述安装环46的侧壁缠绕所述第一钢丝48；所述连接杆45滑动连接所述滑槽36的内部，且具有弹性的所述连接杆45抵触所述止浆塞35的侧壁；为了方便将所述细沙层23铺在所述软土层1的表面时，将所述固定板41放在细沙上，所述固定板41底面的所述插板42倾斜进入细沙中，所述插板42倾斜设置于所述固定板41的底面，且所述固定板41一端的所述插板42的倾斜方向与所述固定板41另一端的所述插板42的倾斜方向相反，所述插板42增加所述固定板41在细沙表面的摩擦力，所述插板42防止所述固定板41在细沙表面随意滑动，将所述排水管51放在所述固定板41上，使用螺栓和所述固定套43将所述排水管51固定在所述固定板41的表面，移动所述固定板41，使所述固定板41抵触所述止浆塞35的侧壁所述连接杆45的两端分别安装挂钩，将挂钩钩在两根所述支撑杆44的侧壁，在所述支撑杆44的侧壁移动所述连接杆45，使所述连接杆45与所述滑槽36对准，在两根所述连接杆45和所述安装环46的侧壁缠绕所述第一钢丝48，将所述第一钢丝48收紧，使所述第一钢丝48带动所述连接杆45弯曲，所述连接杆45弯曲进入所述滑槽36的内部抵触所述止浆塞35的侧壁，所述安装环46防止所述第一钢丝48随意晃动，将所述连接杆45固定在所述滑槽36的内部，从而将所述固定板41和所述排水管51固定在所述止浆塞35和所述钻杆33的侧壁；所述细沙层23的透水性好，软土中的水分在所述铺设层2的压力小进入所述细沙层23的内部，所述钻杆33周围的土与砂浆混合，所述钻杆33周围的土含水量较少，两个所述钻杆33之间的软土含水量大，从而使进入所述细沙层23的内部的水向着所述钻杆33的方向运动，防止两个所述钻杆33之间的软土排水固结过快造成下沉，从而防止所述软土层1不均匀沉降；水与所述土工布层52接触，所述土工布层52防止杂质进入，同时所述连接板54将所述土工布层52撑起，所述土工布层52不直接与所述滤筒53接触，避免所述滤筒53堵塞，便于所述细沙层23内
部的水贯穿所述土工布层52和所述滤筒53进入所述排水管51的内部。
19.所述滤筒53的直径小于所述排水管51的内径，且所述土工布层52的直径小于所述排水管51的直径，为了方便进入所述滤筒53内部的水向下运动进入所述排水管51的内部。
20.所述固定机构7包括滑杆71、凸块72和凹槽73，所述固定垫61的内侧壁安装多个侧壁为弧形的所述凸块72，所述固定杆47和所述接头37的侧壁等距设有所述凹槽73，具有弹性的所述凸块72滑动连接所述凹槽73、所述固定杆47和所述接头37的侧壁；所述固定垫61和所述连接套63的内部倾斜滑动连接所述滑杆71，所述滑杆71的侧壁抵触所述第二钢丝62；所述滑杆71的侧壁为“u”形结构，且所述滑杆71抵触所述凸块72、所述固定杆47和所述接头37的侧壁，当所述固定垫61沿着所述接头37和所述固定杆47的侧壁向下运动时，所述固定垫61内部的所述凸块72沿着所述接头37和所述固定杆47的侧壁向下运动，所述凸块72侧壁为互相且弯曲向下，便于所述凸块72在所述接头37和所述固定杆47的侧壁向下运动，且当所述固定垫61有向上运动趋势时，所述凸块72弯曲方向与所述固定垫61弯曲方向相反，所述凸块72紧贴所述接头37和所述固定杆47的侧壁，同时所述接头37和所述固定杆47的侧壁的设有所述凹槽73，使所述接头37和所述固定杆47的侧壁凹凸不平，进一步所述凸块72与所述接头37和所述固定杆47的侧壁之间的摩擦力，防止所述固定垫61向上运动，且当所述第二钢丝62缠绕在所述连接套63的侧壁时，所述第二钢丝62挤压所述滑杆71，时所述滑杆71向下倾斜运动抵触所述所述凸块72、所述固定杆47和所述接头37的侧壁，防止所述凸块72向上运动，同时进一步增加所述固定垫61向上运动的阻力，使所述固定垫61紧密挤压所述钢丝网24。
21.所述固定垫61的侧壁为漏斗形结构，且所述固定垫61位于所述碎石层21的内部，缠绕在所述连接套63侧壁的所述第二钢丝62呈三角形结构；为了方便所述第二钢丝62将所述接头37和所述固定杆41固定在一起，增加所述接头37和所述固定杆41的稳定性。
22.三根所述钻杆33和所述止浆塞35的直径从下到上依次增加，且分布在三根所述钻杆33侧壁的所述刀片34的宽度从下到上依次增加，为了方便所述刀片34转动将砂浆向下挤压，防止砂浆向上倒流。
23.所述固定机构8包括固定座81、滚珠82和螺杆83，所述软土层1表面安装所述固定座81，所述固定座81与所述螺杆83之间螺纹连接，所述螺杆83的一端滚动连接所述滚珠82，且所述滚珠82与所述滑槽36的内部滑动连接；当固定所述钻杆33时，将所述固定座81放在所述软土层1的表面，移动所述固定座81，使所述螺杆83与所述滑槽36对准，在所述固定座81的侧壁转动所述螺杆83，使所述螺杆83带动所述滚珠82进入所述滑槽36的内部，从而将所述止浆塞35固定，防止在注浆过程中所述钻杆33向下运动。
24.本发明提供的软弱土层施工临时混凝土道路加固装置的工作原理如下：当对所述软土层1进行加固时，使用钻机将所述钻头31、一根所述钻杆33、所述喷头32和一段所述刀片34钻入所述软土层1中，当最下方的一个所述止浆塞35进入所述软土层1中将钻孔封闭后，使将所述固定座81放在所述软土层1的表面，移动所述固定座81，使所述螺杆83与所述滑槽36对准，在所述固定座81的侧壁转动所述螺杆83，使所述螺杆83带动所述滚珠82进入所述滑槽36的内部，从而将所述止浆塞35固定。将注浆机与所述接头37连接，注浆机将砂浆注入所述接头37和所述钻杆33内部，砂浆通过所述喷头32喷出进入所述软土层1中，所述喷头32与所述钻杆33相切，从而从所述喷头32中喷出的砂浆与所述钻杆33相切，从而推动所
述钻杆33和所述刀片34转动，从所述喷头34喷出的砂浆不断进入所述软土层1的内部，部分砂浆通过钻孔向上运动，螺旋形的所述刀片34顺时针转动，使所述刀片34推动砂浆向下运动，避免砂浆从钻孔中漏出，将大部分砂浆压入所述软土层1中；当注浆完成中，再使用钻机将第二段所述钻杆33打入所述软土层1中，同理使用所述螺杆83将所述止浆塞35固定，将注浆机与所述接头37再次连接，使砂浆再次注入所述软土层1中，此时第二根所述钻杆33侧壁的螺旋形的所述刀片34与第一次注浆处的砂浆接触，所述刀片34转动带动砂浆向下运动，使第一次注浆处的砂浆进入第二次注浆处，按照上述，将最后一根所述钻杆33打入所述软土层1中，从而使对所述软土层1中从上到下分三次注浆，由于所述软土层1内部对砂浆的压力从上到下逐渐增加，但在二次注浆和三次注浆时，上方注浆处的砂浆被所述刀片34推动向下运动挤压从所述喷头32中喷出的砂浆，增加砂浆四散的压力，增加砂浆与所述软土层1中的混合面积，从而使更多的砂浆混入所述软土层1中增加所述软土层1的稳定性，且三次注浆点的砂浆含量从上到下逐渐增加，使砂浆凝固后将所述钻杆33牢固的固定在所述软土层1中，同时分散所述钻杆33对所述软土层1的压力。
25.当所述软土层1中的砂浆凝固后，所述细沙层23铺在所述软土层1的表面时，将所述固定板41放在细沙上，所述固定板41底面的所述插板42倾斜进入细沙中，所述插板42倾斜设置于所述固定板41的底面，且所述固定板41一端的所述插板42的倾斜方向与所述固定板41另一端的所述插板42的倾斜方向相反，所述插板42增加所述固定板41在细沙表面的摩擦力，所述插板42防止所述固定板41在细沙表面随意滑动，将所述排水管51放在所述固定板41上，使用螺栓和所述固定套43将所述排水管51固定在所述固定板41的表面，移动所述固定板41，使所述固定板41抵触所述止浆塞35的侧壁所述连接杆45的两端分别安装挂钩，将挂钩钩在两根所述支撑杆44的侧壁，在所述支撑杆44的侧壁移动所述连接杆45，使所述连接杆45与所述滑槽36对准，在两根所述连接杆45和所述安装环46的侧壁缠绕所述第一钢丝48，将所述第一钢丝48收紧，使所述第一钢丝48带动所述连接杆45弯曲，所述连接杆45弯曲进入所述滑槽36的内部抵触所述止浆塞35的侧壁，所述安装环46防止所述第一钢丝48随意晃动，将所述连接杆45固定在所述滑槽36的内部，从而将所述固定板41和所述排水管51固定在所述止浆塞35和所述钻杆33的侧壁，继续铺设细沙，使细沙将所述排水管51覆盖，当所述细沙层23覆盖完成后，在所述细沙层23表面铺设所述钢丝网24，所述接头37和所述固定杆47贯穿所述钢丝网24，将所述固定垫61沿着所述接头37和所述固定杆47的侧壁向下运动，所述固定垫61内部的所述凸块72沿着所述接头37和所述固定杆47的侧壁向下运动，所述凸块72侧壁为互相且弯曲向下，便于所述凸块72在所述接头37和所述固定杆47的侧壁向下运动，且当所述固定垫61有向上运动趋势时，所述凸块72弯曲方向与所述固定垫61弯曲方向相反，所述凸块72紧贴所述接头37和所述固定杆47的侧壁，同时所述接头37和所述固定杆47的侧壁的设有所述凹槽73，使所述接头37和所述固定杆47的侧壁凹凸不平，进一步所述凸块72与所述接头37和所述固定杆47的侧壁之间的摩擦力，防止所述固定垫61向上运动；随着所述固定垫61向下运动，所述固定垫61向下运动抵触所述钢丝网24，所述固定垫61内部的所述斜杆64向下运动挤压所述钢丝网24和所述细沙层23，在所述连接套62缠绕所述第二钢丝62，且当所述第二钢丝62缠绕在所述连接套63的侧壁时，所述第二钢丝62挤压所述滑杆71，时所述滑杆71向下倾斜运动抵触所述所述凸块72、所述固定杆47和所述接头37的侧壁，防止所述凸块72向上运动，同时进一步增加所述固定垫61向上运动的阻力，使所述
固定垫61紧密挤压所述钢丝网24；缠绕在所述连接套63侧壁的所述第二钢丝62呈三角形结构，将所述第二钢丝62将所述接头37和所述固定杆41固定在一起，增加所述接头37和所述固定杆41的稳定性，同时将所述支撑机构4、所述排水机构5、所述接头37和所述钢丝网24连接在一起，相互增加稳定性和牢固性，再依次铺设所述碎石层21和所述地基22。所述细沙层23的透水性好，软土中的水分在所述铺设层2的压力小进入所述细沙层23的内部，所述钻杆33周围的土与砂浆混合，所述钻杆33周围的土含水量较少，两个所述钻杆33之间的软土含水量大，从而使进入所述细沙层23的内部的水向着所述钻杆33的方向运动，防止两个所述钻杆33之间的软土排水固结过快造成下沉，从而防止所述软土层1不均匀沉降；水与所述土工布层52接触，所述土工布层52防止杂质进入，同时所述连接板54将所述土工布层52撑起，所述土工布层52不直接与所述滤筒53接触，避免所述滤筒53堵塞，便于所述细沙层23内部的水贯穿所述土工布层52和所述滤筒53进入所述排水管51的内部。所述钢丝网24和所述碎石层21增加所述地基22的稳定性和承载力，且所述固定垫61将所述支撑机构4、所述接头34、所述钻杆33与所述钢丝网24牢固的固定在一起，增加所述钢丝网24的承载力和稳定性，防止所述地基22不均匀下沉和变形，便于工人快速施工。
26.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。