一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构的制作方法

本发明涉及工程施工，尤其涉及一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构。

背景技术：

1、深厚软土层具有高压缩性、低强度、高灵敏性、低透水性、孔隙比大、天然含水量高等特点，因此在深厚软土地层地区，工程施工诱发的土体变形效应会导致周边结构物产生附加荷载，诱发沉降及不均匀变形等效应，影响结构安全。

2、同时，工程施工产生的振动作用，也会通过土体扩散传递，从而影响周边结构物的安全。如，基坑变形引起的周边结构物产生变形、预制桩基施工引起的挤土及振动效应等。因此，在深厚软土地层工程施工时，研发设计能够进行土体变形及振动隔离的结构，对工程具有重要意义，为此我们提出一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，以解决上述背景技术中所提出的问题。

2、为了解决上述的技术问题，本发明采用了如下技术方案：

3、一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，包括支撑架和地基，所述支撑架设置在地基的顶部，所述支撑架的内侧装配有钻孔机构，所述钻孔机构用于在地基内进行钻孔，所述支撑架与地基之间装配有防土体变形机构，所述防土体变形机构用于防止深厚软土地区土体变形和振动。

4、优选的，所述钻孔机构包括第一液压油缸、第一移动板、第一电机和钻杆，所述支撑架内侧的顶部固定有两个第一液压油缸，所述第一液压油缸的输出端固定有一第一移动板，所述第一移动板与支撑架内侧滑动连接，所述第一移动板顶部的中部固定有第一电机，所述第一电机的输出端贯穿第一移动板固定有钻杆。

5、优选的，所述钻孔机构还包括螺旋刀、钻头和槽口，所述钻杆的外侧固定有螺旋刀，所述钻杆的底部固定有钻头，所述钻头的外侧均布开设有多个槽口。

6、优选的，所述防土体变形机构包括导向组件、限位组件和支撑组件，所述支撑架的底部装配有导向组件，所述导向组件用于为防土体变形机构提供导向作用，所述导向组件的内侧装配有限位组件，所述限位组件用于对钻杆进行限位，所述限位组件与地基之间装配有支撑组件，所述支撑组件用于对深厚软土地区土体进行施工防护。

7、优选的，所述导向组件包括承载板、l型杆、第二液压油缸、第二移动板和通孔，所述支撑架底部的两端均固定有承载板，所述承载板均放置在地基上，所述承载板顶部的两端均固定有l型杆，所述l型杆顶部的一端均固定有第二液压油缸，多个所述第二液压油缸的输出端固定有一第二移动板，所述第二移动板与承载板滑动连接，所述第二移动板的顶部开设有与钻杆位置对应的通孔，所述通孔与钻杆间隙配合。

8、优选的，所述限位组件包括u型板、第二电机、转杆、转轮、导向杆、第一滑动块、第二滑动块、连接弹簧和弧形板，所述第二移动板底部的两端均固定有u型板，所述u型板的一端均固定有第二电机，所述第二电机的输出端贯穿u型板固定有转杆，所述转杆的两端均通过轴承与u型板转动连接，所述转杆的外侧均固定有转轮，所述转轮呈倾斜状布置，所述u型板的内侧且偏离转杆的位置均滑动连接有导向杆，所述导向杆的外侧且位于u型板内部的位置均固定有第一滑动块和第二滑动块，所述第一滑动块和第二滑动块均与转轮滑动连接，所述第一滑动块和第二滑动块相互远离的一侧均固定有连接弹簧，所述连接弹簧均与u型板固定，所述连接弹簧均与导向杆滑动连接，所述导向杆的一端均固定有弧形板，两个所述弧形板围合的区域与通孔位置对应。

9、优选的，所述限位组件还包括限位弧块和滑槽，所述弧形板的顶部均固定有限位弧块，所述第二移动板的底部且与限位弧块对应的位置均开设有滑槽，所述滑槽与限位弧块滑动连接，所述滑槽均与通孔连通。

10、优选的，所述支撑组件包括隔离孔和土工袋，所述钻杆在地基上钻成的孔为隔离孔，所述隔离孔的半径与弧形板的半径相同，所述隔离孔的内侧设置有土工袋，所述土工袋与隔离孔过盈配合。

11、优选的，所述转轮与水平面的夹角为25°~45°。

12、可以毫无疑义的看出，通过本申请的上述的技术方案，必然可以解决本申请要解决的技术问题。

13、同时，通过以上技术方案，本发明至少具备以下有益效果：

14、本发明通过钻孔机构和防土体变形机构的结构设计，以及充气后的土工袋具有柔性变形作用，能够通过气体反力，平衡隔离孔孔壁土压力，可以将工程施工的振动效应进行彻底消减，提升了安全性。

技术特征：

1.一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，其特征在于，包括支撑架（1）和地基（2），所述支撑架（1）设置在地基（2）的顶部，所述支撑架（1）的内侧装配有钻孔机构，所述钻孔机构用于在地基（2）内进行钻孔，所述支撑架（1）与地基（2）之间装配有防土体变形机构，所述防土体变形机构用于防止深厚软土地区土体变形和振动。

2.根据权利要求1所述的一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，其特征在于，所述钻孔机构包括第一液压油缸（3）、第一移动板（4）、第一电机（5）和钻杆（6），所述支撑架（1）内侧的顶部固定有两个第一液压油缸（3），所述第一液压油缸（3）的输出端固定有一第一移动板（4），所述第一移动板（4）与支撑架（1）内侧滑动连接，所述第一移动板（4）顶部的中部固定有第一电机（5），所述第一电机（5）的输出端贯穿第一移动板（4）固定有钻杆（6）。

3.根据权利要求2所述的一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，其特征在于，所述钻孔机构还包括螺旋刀（7）、钻头（8）和槽口（9），所述钻杆（6）的外侧固定有螺旋刀（7），所述钻杆（6）的底部固定有钻头（8），所述钻头（8）的外侧均布开设有多个槽口（9）。

4.根据权利要求2所述的一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，其特征在于，所述防土体变形机构包括导向组件、限位组件和支撑组件，所述支撑架（1）的底部装配有导向组件，所述导向组件用于为防土体变形机构提供导向作用，所述导向组件的内侧装配有限位组件，所述限位组件用于对钻杆（6）进行限位，所述限位组件与地基（2）之间装配有支撑组件，所述支撑组件用于对深厚软土地区土体进行施工防护。

5.根据权利要求4所述的一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，其特征在于，所述导向组件包括承载板（10）、l型杆（11）、第二液压油缸（12）、第二移动板（13）和通孔（14），所述支撑架（1）底部的两端均固定有承载板（10），所述承载板（10）均放置在地基（2）上，所述承载板（10）顶部的两端均固定有l型杆（11），所述l型杆（11）顶部的一端均固定有第二液压油缸（12），多个所述第二液压油缸（12）的输出端固定有一第二移动板（13），所述第二移动板（13）与承载板（10）滑动连接，所述第二移动板（13）的顶部开设有与钻杆（6）位置对应的通孔（14），所述通孔（14）与钻杆（6）间隙配合。

6.根据权利要求5所述的一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，其特征在于，所述限位组件包括u型板（15）、第二电机（16）、转杆（17）、转轮（18）、导向杆（19）、第一滑动块（20）、第二滑动块（21）、连接弹簧（22）和弧形板（23），所述第二移动板（13）底部的两端均固定有u型板（15），所述u型板（15）的一端均固定有第二电机（16），所述第二电机（16）的输出端贯穿u型板（15）固定有转杆（17），所述转杆（17）的两端均通过轴承与u型板（15）转动连接，所述转杆（17）的外侧均固定有转轮（18），所述转轮（18）呈倾斜状布置，所述u型板（15）的内侧且偏离转杆（17）的位置均滑动连接有导向杆（19），所述导向杆（19）的外侧且位于u型板（15）内部的位置均固定有第一滑动块（20）和第二滑动块（21），所述第一滑动块（20）和第二滑动块（21）均与转轮（18）滑动连接，所述第一滑动块（20）和第二滑动块（21）相互远离的一侧均固定有连接弹簧（22），所述连接弹簧（22）均与u型板（15）固定，所述连接弹簧（22）均与导向杆（19）滑动连接，所述导向杆（19）的一端均固定有弧形板（23），两个所述弧形板（23）围合的区域与通孔（14）位置对应。

7.根据权利要求6所述的一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，其特征在于，所述限位组件还包括限位弧块（26）和滑槽（27），所述弧形板（23）的顶部均固定有限位弧块（26），所述第二移动板（13）的底部且与限位弧块（26）对应的位置均开设有滑槽（27），所述滑槽（27）与限位弧块（26）滑动连接，所述滑槽（27）均与通孔（14）连通。

8.根据权利要求6所述的一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，其特征在于，所述支撑组件包括隔离孔（24）和土工袋（25），所述钻杆（6）在地基（2）上钻成的孔为隔离孔（24），所述隔离孔（24）的半径与弧形板（23）的半径相同，所述隔离孔（24）的内侧设置有土工袋（25），所述土工袋（25）与隔离孔（24）过盈配合。

9.根据权利要求6所述的一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构，其特征在于，所述转轮（18）与水平面的夹角为25°~45°。

技术总结
本发明涉及工程施工技术领域，尤其涉及一种深厚软土地区土体变形和振动气囊隔离结构。本发明包括支撑架和地基，支撑架设置在地基的顶部，支撑架的内侧装配有钻孔机构，钻孔机构用于在地基内进行钻孔，支撑架与地基之间装配有防土体变形机构，防土体变形机构用于防止深厚软土地区土体变形和振动，钻孔机构包括第一液压油缸、第一移动板、第一电机和钻杆，支撑架内侧的顶部固定有两个第一液压油缸，第一液压油缸的输出端固定有一第一移动板。本发明通过钻孔机构和防土体变形机构的结构设计，以及充气后的土工袋具有柔性变形作用，能够通过气体反力，平衡隔离孔孔壁土压力，可以将工程施工的振动效应进行彻底消减，提升了安全性。

技术研发人员：王彦虎,胡如盛,唐海斌,杨若望,郑雷,孙富学
受保护的技术使用者：中铁隧道局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13