一种用于处理小规模路基病害的冲击式挤密杆的制作方法

1.本实用新型涉及用压实法改良土壤技术领域，特别是涉及一种用于处理小规模路基病害的冲击式挤密杆。


背景技术：

2.路基在自然因素及荷载的作用下，产生不断累计的变形，最后导致破坏，即为路基的病害现象。路基常见的病害有：边坡病害、路基水毁、路基沙毁、公路翻浆。
3.大部分时候，路基病害来源于恶劣天气及不稳定地层，规模较大，因此现有的路基病害处理方式，如注浆补强、挖开重新填筑、使用挤密桩加固，普遍为处理这类大规模的路基病害而开发。
4.随着社会的发展，城建过程中需建设大量的地下综合管廊，同时规划中的雨污水埋深和管径也大大增加。而无论是地下综合管廊还是雨污水的敷设，普遍采用明挖然后回填的方式施工，施工过程中难以避免地会出现回填不密实的状况，如果这些地下综合管廊或管道与道路有交叉，则易造成小规模的路基病害，导致路面开裂甚至路面局部沉陷。采用现有的处理方式（为处理大规模的路基病害而开发）修补这种小规模的路基病害时，存在很多问题：
5.注浆补强：无法控制浆液流向，稍有不慎将流入已建雨污水管道堵塞管道，且造价高；
6.挖开重新填筑：路面破坏范围大，噪音大工期长；
7.使用挤密桩加固：占地空间大，影响交通，且十分笨重。


技术实现要素：

8.本实用新型提供一种用于处理小规模路基病害的冲击式挤密杆。
9.解决的技术问题是：现有的路基病害处理方法为处理大规模的路基病害而开发，无法适应新出现的小规模路基病害。
10.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于处理小规模路基病害的冲击式挤密杆，设置在带有冲击锤的道路施工设备上，所述道路施工设备为公路护栏打桩机或路面破拆机，所述冲击式挤密杆包括可拆卸地固定在冲击锤底部的缓冲垫块以及多个首尾相连且共轴设置的杆分段，相邻的杆分段可拆卸地固定连接；
11.所述杆分段包括设置在缓冲垫块底部的受冲分段、设置在最下方并用于向路基中顶进的顶进分段、以及多个首尾相连设置在受冲分段与顶进分段之间的接长分段；所述顶进分段下端固定有顶进尖头；
12.所述受冲分段与缓冲垫块之间设置有用于连接受冲分段与缓冲垫块的连接索，所述连接索绕缓冲垫块一周间隔设置，每根连接索的上端固定在缓冲垫块侧面、且下端固定在受冲分段侧面。
13.进一步，所述缓冲垫块侧面绕缓冲垫块一周间隔设置有与缓冲垫块焊接连接的耳
板，所述受冲分段侧面顶部绕受冲分段一周间隔设置有与受冲分段焊接连接的耳板；所述连接索下端绑扎在受冲分段上的耳板上、且上端通过卸扣挂在缓冲垫块上的耳板上，同一根连接索上下方的耳板相对应并上下对齐。
14.进一步，所述顶进尖头上套设有扩孔圈，所述扩孔圈为外径大于顶进分段的外径并与顶进尖头间隙配合的钢圈，所述顶进尖头与顶进分段的连接位置焊接有耳板，所述扩孔圈倾斜设置且上部穿设在顶进尖头与顶进分段的连接位置的耳板中。
15.进一步，相邻的杆分段承插连接并通过旋转式卡扣锁定。
16.进一步，所述杆分段为无缝钢管，所述受冲分段顶部水平设置有与受冲分段焊接连接的受冲顶板，所述受冲顶板与受冲分段侧面之间设置有加劲肋，所述加劲肋绕受冲分段一周间隔设置、并分别与受冲分段侧面和受冲顶板下表面焊接连接。
17.进一步，所述冲击锤包括t型的锤头以及套设在锤头外的锤箱，所述锤头的锤杆穿透锤箱的顶板设置并与顶板滑动连接，所述缓冲垫块与锤箱的底部法兰连接。
18.进一步，所述顶进尖头与顶进分段侧面之间设置有加劲肋，所述加劲肋绕顶进分段一周间隔设置、并分别与顶进分段侧面和顶进尖头侧面焊接连接。
19.本实用新型一种用于处理小规模路基病害的冲击式挤密杆与现有技术相比，具有如下有益效果：
20.本实用新型中，通过在带有冲击锤的道路施工设备上，比如公路护栏打桩机或路面破拆机的冲击锤上安装冲击式挤密杆，然后反复在存在病害的路基上打孔并填实孔洞，从而使路基密实，解决路基病害。施工过程无需开挖，无需准备专门的施工设备，可充分利用已有的设备灵活进行施工，从而适应小规模的路基病害。
附图说明
21.图1是本实用新型一种用于处理小规模路基病害的冲击式挤密杆的结构分解图；图中以图案填充指代实心构件。下同；
22.图2是图1中a部位的局部放大图：
23.图3是图1中b部位的局部放大图：
24.图4是本实用新型一种用于处理小规模路基病害的冲击式挤密杆在使用时的示意图；
25.其中，1-冲击锤，2-缓冲垫块，3-连接索，4-受冲分段，41-受冲顶板，5-接长分段，6-顶进分段，61-顶进尖头，62-扩孔圈。
具体实施方式
26.如图1-3所示，一种用于处理小规模路基病害的冲击式挤密杆，设置在带有冲击锤1的道路施工设备上，道路施工设备为公路护栏打桩机或路面破拆机，冲击式挤密杆包括可拆卸地固定在冲击锤1底部的缓冲垫块2以及多个首尾相连且共轴设置的杆分段，相邻的杆分段可拆卸地固定连接；这里冲击式挤密杆替代了道路施工设备的冲击锤1下原有的设备。
27.这里之所以选择采用冲击的方式打孔而不是采用旋转的方式打孔，是因为路基的土进行过硬化处理，含有石灰或者碎石。旋转打孔的话，很有可能无法顺利完成。同时道路施工方而言普遍都持有公路护栏打桩机以及路面破拆机，可以直接使用。如果采用旋转打
孔的话，就需要额外准备施工机械。
28.杆分段包括设置在缓冲垫块2底部的受冲分段4、设置在最下方并用于向路基中顶进的顶进分段6、以及多个首尾相连设置在受冲分段4与顶进分段6之间的接长分段5；顶进分段6下端固定有顶进尖头61；这里顶进尖头61为实心的倒圆锥形金属头，用于破开路基的土，具体可采用锰钢或钨钢等耐磨耐冲击的工具钢制作。
29.受冲分段4与缓冲垫块2之间设置有用于连接受冲分段4与缓冲垫块2的连接索3，连接索3绕缓冲垫块2一周间隔设置，每根连接索3的上端固定在缓冲垫块2侧面、且下端固定在受冲分段4侧面。这里之所以用连接索3进行连接，是为了方便拆卸，因为常用的连接方式，如焊接等不能拆卸，而采用螺栓连接的话，由于受冲分段4及下方的杆分段加一起后很长，在受冲击后存在横向的晃动，在多次冲击过后，连接受冲分段4与缓冲垫块2的螺栓很有可能变形，从而导致无法完成受冲分段4的拆卸，影响道路施工设备后续使用。
30.本实施例中，连接索3为钢丝绳，使用过程中需要确保连接索3收紧，必要的时候，可以在连接索3中设置花篮螺栓以辅助其收紧。
31.缓冲垫块2侧面绕缓冲垫块2一周间隔设置有与缓冲垫块2焊接连接的耳板，受冲分段4侧面顶部绕受冲分段4一周间隔设置有与受冲分段4焊接连接的耳板；连接索3下端绑扎在受冲分段4上的耳板上、且上端通过卸扣挂在缓冲垫块2上的耳板上，同一根连接索3上下方的耳板相对应并上下对齐。在需要拆卸的时候，只需卸下卸扣即可。
32.顶进尖头61上套设有扩孔圈62，扩孔圈62为外径大于顶进分段6的外径并与顶进尖头61间隙配合的钢圈，顶进尖头61与顶进分段6的连接位置焊接有耳板，扩孔圈62倾斜设置且上部穿设在顶进尖头61与顶进分段6的连接位置的耳板中。扩孔圈62直径略大于挤密杆外径，起到扩孔作用，向上提升挤密杆时扩孔圈62下坠，以利于提升挤密杆。
33.相邻的杆分段承插连接并通过旋转式卡扣锁定。旋转式卡扣可选用螺式炮闩中那样旋转啮合的翅片，也可以选用水管接头中那样的旋转式卡扣，都是常用结构，具体不再赘述。这里主要为了确保杆分段快速安装拆卸，同时承插头和承插座都是实心的。
34.杆分段为无缝钢管，钢管外径10-30cm，钢管壁厚采用3.5-7mm，钢管长度每节为1.5-2.5m。受冲分段4顶部水平设置有与受冲分段4焊接连接的受冲顶板41，受冲顶板41与受冲分段4侧面之间设置有加劲肋，加劲肋绕受冲分段4一周间隔设置、并分别与受冲分段4侧面和受冲顶板41下表面焊接连接。这里是集中受力的位置，因此设置加劲肋，以提升刚度，避免变形。
35.冲击锤1包括t型的锤头以及套设在锤头外的锤箱，锤头的锤杆穿透锤箱的顶板设置并与顶板滑动连接，缓冲垫块2与锤箱的底部法兰连接。这种结构的冲击锤1便于安装本技术中的冲击式挤密杆。
36.顶进尖头61与顶进分段6侧面之间设置有加劲肋，加劲肋绕顶进分段6一周间隔设置、并分别与顶进分段6侧面和顶进尖头61侧面焊接连接。这里同样是集中受力的位置，因此设置加劲肋，以提升刚度，避免变形。
37.如图4所示，上述一种用于处理小规模路基病害的冲击式挤密杆的使用方法，包括以下步骤：
38.步骤一：用本实用新型中的缓冲垫块2与受冲分段4，替换冲击锤1下原有的构件；
39.步骤二：在受冲分段4下安装顶进分段6，开始冲击打孔，每当受冲分段4下端靠近
地面，就停止冲击，并在受冲分段4与顶进分段6之间接入一截新的接长分段5，然后继续冲击，直到孔深达到要求；
40.步骤三：拔出挤密杆，并逐节拆除所有的顶进分段6及接长分段5，然后用8%水泥土或者素土填实打出的孔；
41.步骤四：重复进行步骤一到步骤三，完成路基病害修复，然后拆下缓冲垫块2与受冲分段4，换回冲击锤1下原有的构件。
42.以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。