一种公路软土地基的降水结构及降水方法与流程

2021-01-17 18:01:07|

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本申请涉及软土地基的技术领域，尤其是涉及一种公路软土地基的降水结构及降水方法。

背景技术：

沿海地区分布大量软土地基，由于软土地基的天然承载能力不足，所以在铺设公路时，需要对软土地基进行降水加固处理。

目前的软土地基降水结构，如附图9所示，包括在需要加固的软土地基1内设置砂袋2或者塑料排水板，从而形成排水通道，然后在地面上铺设砂垫层7，在砂垫层7上覆盖不透气的密封塑料膜8使其与大气隔绝，通过埋设于砂垫层7中的吸水管道，用真空装置进行抽气，将塑料膜8内空气排出，因而使地基和外部产生气压差，气压差即转变成作用于地基1上的荷载，使软土地基1内的水通过竖向的排水通道进入砂垫层7内，最终被排走。

上述技术方案中，当软土地基1通过降水使软土固结后，将塑料膜8拆除后，排水通道继续保留在地基1内时，存在出现工后沉降的情况。

技术实现要素：

为了改善工后沉降的问题，本申请提供一种公路软土地基的降水结构及降水方法。

第一方面，本申请提供一种公路软土地基的降水结构，采用如下的技术方案：

一种公路软土地基的降水结构，包括安装在地基内的砂袋，部分砂袋露出地基外，所述砂袋的周侧安装有定位组件，所述定位组件包括定位环以及转动安装在定位环上的定位球，所述定位球以定位环为转动中心进行转动，所述定位环上分布有多个定位球，所述定位环上穿设有定位杆，所述定位杆分布在定位球的两侧上，定位组件还包括用于将定位杆固定在定位环上的固定件，所述定位杆与砂袋抵接，所述定位球与砂袋留有间隙；

所述定位环有多个，所述定位环沿砂袋的长度方向均匀分布，所述定位环之间固定连接有连杆；

还包括用于切割砂袋的切割组件，所述切割组件包括切刀以及引导切刀切割砂袋的导杆，所述导杆为中空结构，所述导杆沿砂袋的长度方向延伸，所述切刀安装于导杆内，并且与导杆内壁滑动连接，所述导杆上开设有用于供部分切刀伸出导杆外的滑槽，所述滑槽沿导杆的长度方向延伸，切割组件还包括用于拉动切刀的拉绳，拉绳位于导杆内，拉绳的一端与切刀固定连接，所述拉绳的另一端延伸出导杆外；

所述定位环上设置有用于供导杆卡接的卡槽，卡槽在定位环上对称分布有两个，所述导杆与卡槽上下滑动连接，所述定位环包括两条具有弹性的定位条，一个定位条上至少与一个连杆连接，所述定位环的卡槽一分为二形成弧槽，两定位条的之间连接有连接条，所述连接条的两端分别与定位条的一端固定连接，所述导杆上设置有用于切割连接条的刀片；

还包括与导杆一端连接的安装盘，所述安装盘上开设有用于供导杆插接的第一插槽，以及用于供切刀插接的第二插槽。

通过采用上述技术方案，当定位环安装在砂袋上时，定位环通过定位杆与砂袋的周侧抵接从而固定在砂袋上，导杆通过与卡槽卡接从而固定在定位环上，使砂袋的周侧被导杆、连杆和定位球包围；当砂袋安装在地基的过程中，定位球能够使砂袋保持比较竖直的状态进入地基内，使砂袋形成竖直的排水通道帮助地基降水；

当地基降水结束后，拉动拉绳，使拉绳带动切刀离开第一插槽并且沿着导杆向上移动，切刀在向上移动的过程中，切刀与砂袋的外壁抵接，使切刀沿着砂袋长度方向不断划破砂袋，砂袋两侧分别被两切刀划破后，分别将导杆向上滑动，使导杆上的刀片将连接条隔断，两条定位条被分离，具有弹性的定位条被释放时，定位条的两端相互远离，两定位条相互靠近，在这个过程中，两定位条对砂袋有一定的挤压作用，使砂袋内的砂石能够较快地从砂袋的破口中出去，使砂袋变形；最后通过连杆将定位条从地基中拔出，定位条被带离地基的过程中，继续对砂袋进行破坏，使砂袋内的砂石与地基内的淤泥混合在一起，从而破坏了竖向的排水通道，改善了工后沉降的问题。

优选的，所述固定件为螺母，所述定位杆上设置有螺纹，所述定位杆的两端分别与螺母螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当定位杆穿过定位环后，将两螺母分别旋入定位杆的两端上，再将定位杆的一端与砂袋的外壁抵接后，旋动两螺母，使螺母与定位环抵接，从而使定位杆被固定在定位环上。

优选的，一个定位条上具有两个定位槽，两定位槽分别靠近定位球的两侧上，所述定位槽与连杆的周侧固定连接。

通过采用上述技术方案，连杆通过定位槽与定位条固定连接在一起，定位条适当变形时，连杆不易影响定位条的变形。

优选的，所述连杆为中空结构，所述连杆周侧均布有通孔，所述通孔贯穿至连杆内壁。

通过采用上述技术方案，连杆安装在地基内时，地基内的水受到压力差，能够进入通孔内并沿着连杆向上移动，从而增强了地基的降水效果。

优选的，所述砂袋的一端设置有圆环，所述圆环的内壁与砂袋固定连接，所述圆环的外周侧设置有外螺纹，所述安装盘的中心位置开设有安装孔，所述安装孔内设置有内螺纹，部分圆环与安装盘螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当砂袋和安装盘安装在地基内时，导杆与安装盘插接在一起，砂袋通过圆环能够与安装盘留有间距，从而使砂袋不易与插接在安装盘上的切刀接触。

优选的，所述安装盘上包覆有防水贴纸，所述防水贴纸覆盖在第二插槽上，所述防水贴纸的一侧与切刀留有间隙，所述防水贴纸的另一侧与砂袋留有间隙。

通过采用上述技术方案，防水贴纸能够进一步阻止砂袋与切刀接触，也能使切刀安装在安装盘上时，得到一定的保护，当需要切刀割破砂袋时，上拉切刀，使切刀割破防水贴纸从而离开安装盘。

优选的，所述导杆远离安装盘的一端具有缺口，延伸出导杆外的拉绳穿过缺口，所述缺口卡接有固定块。

通过采用上述技术方案，拉绳远离切刀的一端穿过缺口后延伸到导杆外，当固定块卡接在缺口内时，拉绳被固定块抵紧，从而使拉绳在不被需要时能够被固定在导杆上。

第二方面，本申请提供一种公路软土地基的降水方法，采用如下的技术方案：

通过上述的降水结构进行降水，包括以下步骤，

s1、填充砂袋，将砂石填充在砂袋内；

s2、安装定位环，将多个定位环套接在砂袋上，定位环之间均匀间隔分布，将定位杆的一端抵接在砂袋上后，定位杆再通过固定件使定位杆固定在定位环上，定位环被固定在砂袋上；

s3、安装连杆，将连杆的外周侧与定位环的周侧固定连接在一起，使多个定位环固定连接在一起；

s4、安装切刀，先将拉绳的一端与切刀固定连接，切刀滑入导杆内时，部分切刀位于导杆内，部分切刀伸出滑槽外，拉绳位于导杆内，并且将拉绳一端延伸出导杆外；

s5、安装导杆，将导杆滑入定位环的卡槽内，使导杆与卡槽卡接；

s6、安装安装盘，将导杆的一端与第一插槽插接，将切刀插接在第二插槽内；

s7、地基钻孔，将导管与预制桩头连接后，导管通过打桩机打入地基，地基的导管到设计的深度后形成砂井；

s8、将砂袋装有安装盘的一端缓慢送进导管中，砂袋沿导杆向下移动的过程中，定位球与导管内壁滚动连接，使砂袋能够保持竖直状态，砂袋送入地基后，再缓慢拔出导管的过程中，与导管内壁接触的定位球继续与导管转动连接，砂袋安装在地基内后形成竖向的排水通道；

s9、铺设砂垫层；

s10、在砂垫层上覆盖塑料膜，使砂垫层密封不透气；

s11、抽真空，用真空装置进出抽气，使塑料膜内的空气排出；

s12、抽砂垫层内的水，地基内的水通过竖向排水通道进入砂垫层内，通过水泵对砂垫层内的水进行抽取；

s13、地基降水结束；

s14、切割砂袋，拉动拉绳使切刀沿导杆向上移动，切刀在向上移动的过程中，将砂袋割破；

s15、拔导管，导杆上移时刀片割断连接条；

s16、拔连杆，多个定位条通过连杆被一同拔出地基外。

通过采用上述技术方案，定位环均匀间隔安装在砂袋上，当砂袋进图导管时，定位球能够与导管的内壁滚动连接，定位球使砂袋能够保持竖直状态进入导管内，当导管拔出时，导管的内壁与定位球滚动连接，能够减少将砂袋带出的情况；当砂袋呈竖直状态安装在地基内时，砂袋形成竖向的排水通道帮助地基进行降水；

当地基降水结束后，可以通过拉动拉绳，使安装在安装盘上的切刀向上移动，切刀将砂袋割破，使砂袋内的砂石受到地基内的压力时，砂石能够与地基内的淤泥混合在一起；当砂袋被割破后，将导管拔出地基外时，导杆上的刀片将连接条隔断，使定位环被分解成两个定位条，两个定位条被释放时，通过自身的弹力会适当变形，定位条的两端相互远离时，两定位条相互靠近，定位条上的定位球和定位杆能够对砂袋起一定的挤压作用，从而使砂袋内的砂石能够较快的离开砂袋，最后将连杆从地基中拔出时，定位条伴随连杆离开地基时能够对砂袋进行进一步的破坏，使砂袋和砂袋内的砂石不再形成竖向的排水通道，改善了工后沉降的问题。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.通过砂袋形成竖向排水通道，定位组件能够使砂袋保持较好地竖直状态，并且连杆也能形成一个竖向的排水通道，从而加速地基的降水速度；

2.切刀对砂袋进行切割，使砂袋内的砂石不再被束缚在砂袋中，砂石受到地基内的压力能够与淤泥混合在一起，使竖向的排水通道被破坏，从而改善了工后沉降的问题。

附图说明

图1是本实施例的排水结构安装在地基上的局部结构示意图；

图2是本实施例的定位组件安装在砂袋周侧的剖视图；

图3是本实施例的定位组件安装在竖向砂袋周侧的局部示意图；

图4是本实施例的定位条具体结构示意图；

图5是本实施例两个定位条通过连接条连接在一起的状态示意图；

图6是本实施例的砂袋安装在地基内并且切刀安装在安装盘上的结构示意图；

图7是本实施例凸显切刀和导杆的局部放大图；

图8是本实施例凸显导杆缺口的结构示意图；

图9是相关技术的降水结构局部示意图。

附图标记说明：1、地基；2、砂袋；21、圆环；3、定位组件；31、定位环；311、定位条；312、卡槽；313、弧槽；314、连接条；315、定位槽；32、定位球；33、定位杆；34、螺母；4、连杆；41、通孔；5、切割组件；51、切刀；52、导杆；521、滑槽；522、刀片；523、缺口；524、固定块；53、拉绳；6、安装盘；61、第一插槽；62、第二插槽；63、防水贴纸；64、安装孔；7、砂垫层；8、塑料膜。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种公路软土地基的降水结构。参照图1，包括安装在地基1内的砂袋2，部分砂袋2露出地基1外，砂袋2是通过透水型土工织物制作而成的细长袋子，砂袋2内装有砂石。

参照图2，砂袋2装填完砂石后的横截面近似为圆形，砂袋2的周侧安装有定位组件3，通过定位组件3能够使砂袋2安装在地基1内时能够较好地保持垂直状态。定位组件3包括定位环31以及转动安装在定位环31上的定位球32，定位球32以定位环31为转动中心进行转动，定位球32供定位环31穿过的穿孔内径大于定位环31的外径。一个定位环31上设置有两个定位球32，两定位球32以定位环31的中心相互对称。

参照图2，定位环31上穿设有定位杆33，定位杆33分布在定位球32的两侧上，定位组件3还包括用于将定位杆33固定在定位环31上的固定件。当定位杆33固定在定位环31上时，定位杆33对定位球32进行限位。

参照图2，固定件为螺母34，定位杆33上设置有螺纹。当定位杆33穿过定位环31后，定位杆33的两端均与螺母34螺纹连接。当定位杆33通过螺母34固定在定位环31上时，定位杆33的一端与砂袋2的外壁抵接，定位球32与砂袋2的外壁留有间隙，定位球32还能够正常转动。因为定位杆33抵接在砂袋2上，定位环31被固定在砂袋2的周侧上。

参照图2和图3，定位环31沿砂袋2的长度方向均匀间隔分布有多个，定位环31之间固定连接有连杆4。连杆4为中空结构，连杆4周侧均布有通孔41，通孔41贯穿至连杆4内壁，当砂袋2安装在地基1内时，水能从通孔41进入连杆4内部，使连杆4也形成一个竖向排水通道，加速地基1的降水速度。

参照图4和图5，定位环31包括两条具有弹性的定位条311,两定位球32分别安装在两定位条311上，按压定位条311的两端可以使定位条311的两端相对弯曲。定位环31上对称设置有两个卡槽312，卡槽312一分为二形成弧槽313。两定位条311的之间连接有连接条314，连接条314的两端分别与定位条311的一端固定连接。

参照图4和图5，一个定位条311的内壁上具有两个定位槽315，两定位槽315分别靠近定位球32的两侧上，定位槽315与连杆4的周侧固定连接在一起。连杆4和定位条311可以是塑料材质制成的，连杆4和定位条311之间可以通过胶水固定粘接在一起。通过两连杆4，可以更好地使人将定位条311从地基1内拉出。

参照图6，还包括用于切割砂袋2的切割组件5，切割组件5包括切刀51以及用于引导切刀51切割砂袋2的导杆52。导杆52为中空结构，导杆52沿砂袋2的长度方向延伸。

参照图6和图7，切刀51安装在导杆52内，并且与导杆52内壁滑动连接。导杆52上开设有用于供部分切刀51伸出导杆52外的滑槽521，滑槽521沿导杆52的长度方向延伸。切割组件5还包括用于拉动切刀51的拉绳53，拉绳53位于导杆52内。拉绳53的一端与切刀51固定连接，拉绳53的另一端延伸出导杆52外。

参照图6和图7，导杆52有两根，导杆52通过与卡槽312卡接，从而安装在定位环31上。导杆52可以与卡槽312滑动连接。导杆52上固定连接有用于切割连接条314的刀片522，刀片522位于远离滑槽521的导杆52周侧上。刀片522与连接条314的数量相对应，当导杆52安装在卡槽312卡接后，刀片522位于连接条314的下方。

参照图4和图7，当连接条314被刀片522切割时，定位条311因为自身的弹性有一个被释放的过程，过程中定位条311的两端会相互远离，使两定位条311相互靠近，相互靠近的定位条311对砂袋2具有一定的挤压作用。

参照图6，还包括安装盘6，安装盘6上开设有用于供导杆52插接的第一插槽61，以及用于供切刀51插接的第二插槽62，第一插槽61和第二插槽62相互连通。安装盘6上包覆有防水贴纸63，部分防水贴纸63覆盖在第二插槽62上，切刀51与防水贴纸63之间留有间隙。通过第二插槽62使切刀51不会轻易移动，并且防水贴纸63对切刀51也有一定的限制，当人不拉动拉绳53时，切刀51不会随意移动。

参照图6，砂袋2的一端设置有圆环21，圆环21的内壁与砂袋2固定粘接，圆环21的外径小于砂袋2的外径。圆环21的外周侧设置有外螺纹，安装盘6的中心位置开设安装孔64，安装孔64内设置有内螺纹。安装盘6与圆环21螺纹连接时，圆环21与安装盘6固定安装在一起，通过圆环21使砂袋2与安装盘6之间留有间隙，并且使防水贴纸63与砂袋2之间留有间隙。当砂袋2正常排水时，切刀51和砂袋2能够较好地保持一定的距离。

参照图6和图8，当导杆52和砂袋2安装在地基1内时，导杆52的一端也延伸出砂井外。导杆52延伸出砂井外的一端具有缺口523，拉绳53延伸出导杆52外的一端穿过缺口523，缺口523卡接有固定块524，当固定块524卡接在缺口523内时，固定块524对拉绳53抵紧，从而使拉绳53被固定于导杆52上，使人不能轻易拉动拉绳53。

本申请实施例一种公路软土地基的降水结构的实施原理为：

定位环31上安装定位球32，定位环31之间连接连杆4，使砂袋2安装在地基1的过程中以及砂袋2在地基1内时，砂袋2都能够较好的竖直状态，使砂袋2形成竖向的排水通道；

当降水结束时，因为砂袋2能够较好地保持竖直状态，所以切刀51能够沿着导杆52向上移动时，切刀51能够更加准确地割破砂袋2的外壁，使砂袋2内的砂石不再受砂袋2的束缚，受到地基1内的压力时能够与地基1内的淤泥混合；向上拔动导杆52时刀片522割破连接条314后，定位条311被释放的过程中也能对砂袋2起一定的挤压作用，从而使砂袋2内的砂石被挤出砂袋2外，竖直的排水通道被破坏，从而改善了工后沉降的问题。

本申请实施例还公开一种公路软土地基的降水结构。

采用上述的降水结构进行降水，包括以下步骤，

s1、填充砂袋2，将砂石填充在砂袋2内；

s2、安装定位环31，将多个定位环31套接在砂袋2上，定位环31之间均匀间隔分布，将定位杆33的一端抵接在砂袋2上后，部分定位杆33隔着砂袋2插入砂石之间，定位杆33再通过固定件使定位杆33固定在定位环31上时，定位环31被固定在砂袋2上；

s3、安装连杆4，将连杆4的外周侧与定位环31的周侧固定连接在一起，使多个定位环31固定连接在一起；

s4、安装切刀51，先将拉绳53的一端与切刀51固定连接，切刀51滑入导杆52内时，部分切刀51位于导杆52内，部分切刀51伸出滑槽521外，拉绳53位于导杆52内，并且将拉绳53的另一端延伸出导杆52外；

s5、安装导杆52，将导杆52挤入定位环31的卡槽312内，使导杆52与卡槽312卡接；

s6、安装安装盘6，将导杆52的一端与第一插槽61插接，将切刀51插接在第二插槽62内；

s7、地基1钻孔，将导管与预制桩头连接后，导管通过打桩机打入地基1，地基1的导管到设计的深度后形成砂井；

s8、将砂袋2装有安装盘6的一端缓慢送进导管中，砂袋2沿导杆52向下移动的过程中，定位球32与导管内壁滚动连接，使砂袋2能够保持竖直状态，砂袋2送入地基1后，再缓慢拔出导管的过程中，与导管内壁接触的定位球32继续与导管转动连接，砂袋2安装在地基1内后形成竖向的排水通道；

s9、铺设砂垫层7；

s10、在砂垫层7上覆盖塑料膜8，使砂垫层7密封不透气；