一种公路地基加固设备及施工方法与流程

本发明涉及公路施工，具体为一种公路地基加固设备及施工方法。

背景技术：

1、钢管桩加固技术在公路地基加固处理中具有广泛应用，尤其适用于软弱地基、不稳定土层或需要承受较大载荷的地面路段，钢管桩具有承重力高、施工速度快、适用性强等优点，能够有效提高地基的承载能力和稳定性。

2、目前进行钢管桩加固作业时，主要通过静压桩机将钢管桩压入地下，完成单根钢管桩的打桩作业，然而当钢管桩压入地基时，桩体会对周围的土体产生挤压作用，使得土体发生位移和变形，且尤其在软弱土地中，挤土效应尤为明显，容易导致桩体周围土体松动，影响对公路地基的加固效果。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种公路地基加固设备及施工方法，旨在解决上述现有技术的问题。

2、本申请提供一种公路地基加固设备，包括：机架，所述机架为u形且其开口朝上，机架右侧固定设置有移动设备，机架上设置有压地单元和加固机构。

3、所述压地单元包括施压柱，所述机架的水平段上下滑动设置有两组左右对称的柱组，柱组内包括三个从左至右等距排布且轴线竖直的施压柱，不同柱组内左右对称的两个施压柱的下端面共同固定设置有压土环，压土环数量为三，且三个压土环呈同心圆状分布。

4、所述加固机构包括施压桩，所述机架水平段的中心位置处上下滑动且贯穿安装有轴线竖直的施压桩，施压桩的下端面固定设置有施压板，机架的两个竖直段之间共同固定设置有安装板，安装板的上端面上下滑动安装有静压板，安装板上左右滑动设置有左右对称的滑动块，滑动块上贯穿安装有上下滑动的传递柱，且传递柱左右滑动设置于静压板的下端面，传递柱的下端面固定设置有静压块，所述安装板上设置有转换组，转换组作业使得静压块改变静压对象。

5、根据有利的实施例，所述压地单元还包括连接架，内侧所述两个压土环上端面均固定设置有两个左右对称的连接架，连接架远离压土环轴线的端面均上下滑动设置有l形块，l形块与其外侧相邻压土环固定连接。

6、根据有利的实施例，所述压地单元还包括固定环，所述施压柱上固定套设有固定环，固定环上固定设置有两个前后对称的支撑架，支撑架与对应压土环固定连接，且左右对称的两个施压柱上的支撑架左右对称。

7、根据有利的实施例，所述支撑架朝向压土环轴线的端面均固定设置有导向块，同一压土环上的四个导向块关于该压土环轴线呈周向分布，导向块远离支撑架的端面活动设置有钢珠。

8、根据有利的实施例，所述施压桩上转动套设有水平架，所有施压柱上下滑动贯穿水平架。

9、根据有利的实施例，所述加固机构还包括受力块，所述施压桩上固定设置有多组从上至下等距分布的块组，块组内包括两个相互对称的受力块，且相邻块组内的受力块在竖直方向内的投影呈九十度错开，受力块下端面远离施压桩的部分经过倒角处理，机架和安装板上均贯穿开设有通槽。

10、根据有利的实施例，所述转换组包括双向螺纹杆，所述安装板的上端面转动设置有轴线从左至右延伸的双向螺纹杆，滑动块上固定设置有l形板，双向螺纹杆贯穿l形板且与l形板螺纹配合。

11、根据有利的实施例，所述安装板的后端面前后滑动且贯穿安装有两组左右对称的柱组，柱组内包括四个轴线从前至后延伸的锁紧柱，其中三个锁紧柱与对应同侧三个的施压柱一一对应、剩余一个锁紧柱与施压桩对应，所有锁紧柱的后端面共同固定设置有移动板，滑动块的后端面开设有与锁紧柱配合的锁定槽，锁紧柱的前端面经过倒角处理。

12、根据有利的实施例，所述加固机构还包括横移板，所述安装板的前端面左右滑动设置有横移板，横移板通过连接件与右侧l形板固定连接，横移板上贯穿安装有上下滑动的推动杆，推动杆的下端通过连接条与施压板转动连接，推动杆的上端面固定设置有u形的推动板，推动板的开口朝向后侧，推动板上下滑动贯穿有推动条，推动条为直角梯形段，推动条的斜面朝向左侧且从上至下向右倾斜，施压桩上固定套设有十字条。

13、综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：一、本发明中通过转换组实现打桩动作和压土动作的依次切换，即进行单次打桩作业过程中依次进行三次从内至外的压土动作，其次通过压地单元中三个压土环依次从内至外进行压土，同步压实桩周土体，有效减少地基的后期沉降，并通过压土动作使得土体与桩轴土体紧密贴合，有效提高桩体与土体之间的摩擦力和侧向阻力，综上，提高地基的整体性和稳定性，避免在打桩过程中因挤土效应与土体之间的相对位移而导致地基失稳的问题。

14、二、本发明中通过转换组的作业从内至外进行压土动作，即从靠近钢管桩的地方开始夯实，可以避免对钢管桩施加过大的侧压力，防止其移位或倾斜。

15、三、本发明中通过设置的固定环和其上对应支撑架共同组成稳固的三角形框架，即同一压土环上有左右两个三角形框架，保证压土环压土过程中的稳定性，同时将从施压柱上传递下来的作用力均匀施加至对应压土环上，使得压土环压土过程中施压均匀。

16、四、本发明中导向块在压土环下移进行压土夯实的过程中，导引压土环的下移夯实过程，避免出现钢管桩过度倾斜影响加固效果以及压土环压土方向偏离导致土壤受力不均的问题。

技术特征：

1.一种公路地基加固设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种公路地基加固设备，其特征在于：所述压地单元(3)还包括连接架(32)，内侧所述两个压土环(31)上端面均固定设置有两个左右对称的连接架(32)，连接架(32)远离压土环(31)轴线的端面均上下滑动设置有l形块(33)，l形块(33)与其外侧相邻压土环(31)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种公路地基加固设备，其特征在于：所述压地单元(3)还包括固定环(34)，所述施压柱(30)上固定套设有固定环(34)，固定环(34)上固定设置有两个前后对称的支撑架(340)，支撑架(340)与对应压土环(31)固定连接，且左右对称的两个施压柱(30)上的支撑架(340)左右对称。

4.根据权利要求3所述的一种公路地基加固设备，其特征在于：所述支撑架(340)朝向压土环(31)轴线的端面均固定设置有导向块(35)，同一压土环(31)上的四个导向块(35)关于该压土环(31)轴线呈周向分布，导向块(35)远离支撑架(340)的端面活动设置有钢珠(350)。

5.根据权利要求1所述的一种公路地基加固设备，其特征在于：所述施压桩(40)上转动套设有水平架(36)，所有施压柱(30)上下滑动贯穿水平架(36)。

6.根据权利要求1所述的一种公路地基加固设备，其特征在于：所述加固机构(4)还包括受力块(41)，所述施压桩(40)上固定设置有多组从上至下等距分布的块组，块组内包括两个相互对称的受力块(41)，受力块(41)下端面远离施压桩(40)的部分经过倒角处理，机架(1)和安装板(401)上均贯穿开设有通槽(410)。

7.根据权利要求1所述的一种公路地基加固设备，其特征在于：所述转换组(42)包括双向螺纹杆(420)，所述安装板(401)的上端面转动设置有轴线从左至右延伸的双向螺纹杆(420)，滑动块(403)上固定设置有l形板(421)，双向螺纹杆(420)贯穿l形板(421)且与l形板(421)螺纹配合。

8.根据权利要求1所述的一种公路地基加固设备，其特征在于：所述安装板(401)的后端面前后滑动且贯穿安装有两组左右对称的柱组，柱组内包括四个轴线从前至后延伸的锁紧柱(422)，其中三个锁紧柱(422)与对应同侧三个的施压柱(30)一一对应、剩余一个锁紧柱(422)与施压桩(40)对应，所有锁紧柱(422)的后端面共同固定设置有移动板(423)，滑动块(403)的后端面开设有与锁紧柱(422)配合的锁定槽(424)，锁紧柱(422)的前端面经过倒角处理。

9.根据权利要求7所述的一种公路地基加固设备，其特征在于：所述加固机构(4)还包括横移板(425)，所述安装板(401)的前端面左右滑动设置有横移板(425)，横移板(425)通过连接件与右侧l形板(421)固定连接，横移板(425)上贯穿安装有上下滑动的推动杆(426)，推动杆(426)的下端通过连接条与施压板(400)转动连接，推动杆(426)的上端面固定设置有u形的推动板(427)，推动板(427)的开口朝向后侧，推动板(427)上下滑动贯穿有推动条(428)，推动条(428)为直角梯形段，推动条(428)的斜面朝向左侧且从上至下向右倾斜，施压桩(40)上固定套设有十字条(429)。

10.一种公路地基加固施工方法，由权利要求1至9中任意一项所述的一种公路地基加固设备配合完成，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及公路施工技术领域，具体为一种公路地基加固设备及施工方法，包括机架、压地单元和加固机构。本发明中通过转换组实现打桩动作和压土动作的依次切换，即进行单次打桩作业的同时依次进行三次从内至外的压土动作，其次，通过压地单元中三个压土环依次从内至外进行压土，同步压实桩周土体，有效减少地基的后期沉降，并通过压土动作使得土体与桩轴土体紧密贴合，有效提高桩体与土体之间的摩擦力和侧向阻力，综上，提高了地基的整体性和稳定性，避免了在打桩过程中因挤土效应与土体之间的相对位移而导致地基失稳的问题。

技术研发人员：陆雪松,王雷雨,徐开元
受保护的技术使用者：安徽水利开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28