一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置

本发明涉及软地基固化实验装置领域，具体涉及一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置。

背景技术：

1、滩涂区软土天然含水率高于液限，孔隙比大，压缩性高，强度极低且常处于流动状态，导致该种类型路基无法形成稳定的施工平台。为了有效改善软土的力学性质，保证其承载力，所以目前现有处理方式有排水预压法以及换填法。

2、所谓预压法就是在建筑物建造之前,或竣工之前,在建筑场地进行预压,使地基土体产生一定程度的固结和压缩,地基产生预先的沉降,土体强度得到提高,使得建筑物的工后沉降减少,同时使建筑物在施工过程中更加稳定和安全。换填法是将基础地面以下一定范围内的软弱土挖去，然后回填强度高，压缩性较低，并且没有侵蚀性的材料的方法

3、以上两种现有方法都需要工程机械在施工场地进行施工，对于沼泽滩涂地区而言，无论是工人还是工程机械都很难进入，所以不能对施工场地进行快速施工，拖长工期。

4、综上，鉴于目前现有技术的困境，有必要提出一种新的地基固化处理装置用于实验，为以后沼泽滩涂等软土地区的固化设计提供理论基础。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的不足，本发明提出一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置，其为了解决如何在不使用工程机械的情况下，对沼泽滩涂等软土地区进行快速固化的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明的一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置，包括发射弹以及用于将发射弹发射出去的弹射装置；

3、所述发射弹中设有液氮腔；

4、发射弹的表壁上开设有液氮出口，液氮出口与液氮腔连通；液氮腔中填充有液氮；液氮出口处连接有挡片，用于封闭液氮腔；

5、发射弹上连接有尾座，尾座与挡片之间连接有拉绳；用于尾座受撞击后，尾座通过拉绳将挡片从液氮出口处脱离。

6、进一步地，所述发射弹中还包括点火触发腔和设备腔；

7、点火触发腔中设有针座，固定在尾座上；针座上固定有撞针，撞针处于点火触发腔中；点火触发腔中填充有火药，撞针远离针座的一端与火药接触，用于在尾座移动后点燃火药；

8、设备腔中设有驱动电路，驱动电路包括相互串联的电池、触发针以及热敏电阻，热敏电阻用于接收火药燃烧产生的热量并增大驱动电路中的电流；

9、发射弹远离尾座的一端设有撑开组件，设备腔中设有用于使撑开组件撑开的开伞组件，触发针与开伞组件接触；触发针通过电流增大使开伞组件动作，开伞组件用于使撑开组件撑开。

10、利用撑开组件固定在软地基土层中，便于给发射弹稳定释放液氮的环境。

11、进一步地，所述开伞组件包括：

12、固定在设备腔中的伞柄，伞柄内部开设有安装腔，伞柄呈直圆柱形；

13、伞柄的表壁上沿径向滑动设置有开伞按键，开伞按键一端伸入到安装腔中，另一端与触发针抵触；开伞按键伸入到安装腔中的一端固定有u形环，u形环上固定有导向杆；

14、所述安装腔中设有内套管，内套管为直管，内套管一端固定在安装腔的内壁上，另一端从靠近撑开组件的一端伸出安装腔；

15、内套管上套设有外套管，外套管为直管，撑开组件设置在外套管上；外套管中设有供内套管滑动的滑槽，滑槽中设有中心弹簧，中心弹簧处于压缩状态，用于驱动外套管沿其轴线向远离安装腔的方向移动；

16、外套管的圆柱表壁上固定有卡扣，卡扣与导向杆抵触，导向杆用于通过卡扣限制外套管动作，并在开伞按键移动后脱离卡扣，

17、所述导向杆上连接有用于保持卡扣位置的限位组件。

18、进一步地，所述撑开组件包括：

19、固定在外套管远离安装腔一端的端部上的上巢板；套设在外套管上的套环，套环沿外套管的轴线相对滑动地设置在外套管上；沿外套管轴线中心对称的两组连杆；分别固定在上巢板、套环上的定滑轮、动滑轮；一端饶设在定滑轮、动滑轮圆周外壁上，并且与定滑轮固定连接的拉绳；拉绳的另一端固定有弹性压片，内套管中设有容纳腔，弹簧压片固定在容纳腔中；

20、连杆包括第一支撑杆、第二支撑杆，第一支撑杆的一端铰接在上巢板上；第二支撑杆的一端铰接在滑环上，另一端铰接在第一支撑杆的中部位置。

21、进一步地，所述导向杆沿开伞按键的滑动方向穿设在u形环上，导向杆包括限位部和导向部，限位部与卡扣抵触；

22、进一步地，所述限位组件包括套设在导向杆上的限位弹簧，弹簧的长度方向与开伞按键移动方向平行；安装腔的内壁上固定有连接块，弹簧的两端分别与u形环背向开伞按键的表壁、连接块的表壁抵触。

23、所述弹射装置包括：

24、固定在硬基地面上的基座板；基座板上固定有支撑架；支撑架上转动连接有筒体，筒体呈倾斜放置，筒体呈直圆柱筒形；筒体的内壁上固定有电动阀门；筒体的内部设有蓄气增压腔、弹药腔；电动阀门设置在蓄气增压腔、弹药腔之间，用于连通或者阻断蓄气增压腔、弹药腔；蓄气增压腔上连接有注气嘴，注气嘴与蓄气增压腔连通，注气嘴连接有空压机，用于给蓄气增压腔中注气增压。

25、有益效果：1.通过弹射装置将发射弹发射出去，降落在软地基地区，依靠液氮流出后，冰冻固化软地基的土层水，实现静音固化的目的；同时无需施工人员或者机械到达软地基土层现场。

26、2.设有撑开组件，能保证发射弹在软地基土层中的位置，给液氮流出提供一个稳定的环境。

技术特征：

1.一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置，其特征在于，包括发射弹以及用于将发射弹发射出去的弹射装置；

2.根据权利要求1所述的一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置，其特征在于，所述发射弹中还包括点火触发腔和设备腔；

3.根据权利要求2所述的一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置，其特征在于，所述开伞组件包括：

4.根据权利要求3所述的一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置，其特征在于，所述撑开组件包括：

5.根据权利要求3所述的一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置，其特征在于，所述导向杆沿开伞按键的滑动方向穿设在u形环上，导向杆包括限位部和导向部，限位部与卡扣抵触；

6.根据权利要求1所述的一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置，其特征在于，所述弹射装置包括：

技术总结
本发明的一种滩涂地区远程静音地基快速冰冻固化处理装置，属于软地基固化实验装置领域，包括发射弹以及用于将发射弹发射出去的弹射装置；所述发射弹中设有液氮腔；发射弹的表壁上开设有液氮出口，液氮出口与液氮腔连通；液氮腔中填充有液氮；液氮出口处连接有挡片，用于封闭液氮腔；发射弹上连接有尾座，尾座与挡片之间连接有拉绳；用于尾座受撞击后，尾座通过拉绳将挡片从液氮出口处脱离。本装置通过将发射弹发射到软基地区，利用发射弹中的液氮对软基地区进行固化，无需施工人员或者工程到软基地面现场，不会有噪音产生，并且固化速度快。

技术研发人员：陈龙,胡逸凡,柴浙炜,陈永辉,史江伟,李佳,陈亮
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13