一种湿地软质土壤施工用加固桩及安装方法

技术领域

本发明涉及施工装置领域，更具体地说，涉及一种湿地软质土壤施工用加固桩及安装方法。

背景技术

随着我国基础设施建设的不断发展，同时由于我国国土面积较为广阔，土地的情况较为复杂，因此在进行基础设施建设的时候，目前，对软土地基进行加固包括对新建及改建客运货运铁路、市域铁路、城际铁路、高速铁路、对城市轨道交通等轨道交通、公路、高速公路、市政道路等公路交通以及对机场、港口码头、物流基地、电站、综合交通枢纽、地下深基坑工程、湿地景观改造等大型场地工程的软土地基进行加固。

而湿地的软土地基具有孔隙比大、含水率高、沉降大等特点，该软土地基不适宜建造道路工程，需对软土地基加固后在施工，在对软土地基进行加固的时候，常常使用到加固桩来对软土地基进行加固。

目前，软土地基的加固结构通常采用多根阵列设置的等长水泥土桩构成，水泥土桩均匀插设在地基土层中。虽然这种加固结构能够利用阵列设置的水泥土桩满足复合地基的强度要求。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种湿地软质土壤施工用加固桩，可以实现通过在加固桩的外层设置加固带来提高加固桩与土壤的牢固度，且加固带上挂载植物，通过植物根茎扎入土壤来使加固桩被进一步加固，有效提高加固桩在土壤内的稳定性，防止加固桩在柔软土壤内偏移和下沉。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种湿地软质土壤施工用加固桩，包括地钉，所述地钉上固定连接有上基体，所述上基体的底端固定连接有与地钉相匹配的加固桩，所述加固桩的底端固定连接有下基体，所述下基体上开凿有空腔，所述加固桩插接在下基体内，所述下基体的外壁上固定连接有两对外护环，相邻两个所述外护环之间连接有多个加固带，所述加固带包括纤维固定带和金属限位带，所述金属限位带的两端分别与两个外护环固定连接，所述纤维固定带的两端延伸进两个外护环内，所述纤维固定带上固定连接有多个均匀分布的固定块，所述金属限位带上固定连接有多个与固定块相匹配的锁紧球，可以实现通过在加固桩的外层设置加固带来提高加固桩与土壤的牢固度，且加固带上挂载植物，通过植物根茎扎入土壤来使加固桩被进一步加固，有效提高加固桩在土壤内的稳定性，防止加固桩在柔软土壤内偏移和下沉。

进一步的，所述上基体包括固定板，所述固定板，所述固定板的下侧设有地基板，所述固定板与地基板之间连接有加固柱，通过上基体中大面积铺设的加固柱，使装置的上半部分被固定在上层土壤中。

进一步的，所述下基体包括固定柱，所述固定柱上卡接有密封盖，所述固定柱内固定连接有多个均匀分布的引导板，所述固定柱与外护环之间连接有多个引导管，下基体埋入深层土壤，通过下基体。

进一步的，所述纤维固定带由植物纤维编制制成，所述金属限位带由弹性金属膜制成，所述金属限位带具有较高的韧性，金属限位带用于限制加固带上挂载的植物生长，防止植物生长而撑破加固带。

进一步的，所述加固桩包括混凝土空心桩，所述混凝土空心桩的下端固定连接有导液管，所述导液管插接在下基体内，所述导液管包括外注浆管和内注液管，所述内注液管与导液管相通，所述导液管上固定连接有多个均匀分布的喷头，所述地钉上固定连接有两个输入管，两个所述输入管分别与外注浆管和内注液管相通，通过加固桩内的空腔向下基体内注入营养剂和砂浆，为下基体的前期挂载植物培养和后期填实提供输入条件。

进一步的，所述加固桩和外护环的外表面上均固定连接有多个均匀分布的三棱刺，三棱刺扎入土壤中，提高加固桩和外护环与密实土壤的相互作用力。

进一步的，所述地钉位于上基体内的一端为空心金属柱，所述地钉位于地表的一端为空心金属圆盘。

一种湿地软质土壤施工用加固桩，其安装方法为：

S1，首先对土豆进行预处理，培养直径为5-8cm的土豆，培养至根长出后再挂载在加固带上；

S2，安装时，技术人员先挖掘70-90cm的地坑，再将带有加固桩的下基体埋入地坑中心，然后使用实土将下基体填实，然后在实土层上铺设5-10cm的石渣骨料，最后再使用生态混凝土将最上层封口；

S3，铺设完毕后，技术人员在地钉上的两个输入管上安装注液装置，通过注液装置向下基体和外护环内注入营养剂，为加固带上挂载的土豆供给养分；

S4，培养土豆1-2月后，技术人员在地钉上安装注浆装置，通过加固桩向下基体内注入砂浆，使下基体被砂浆填实，以提高下基体的结构强度3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现通过在加固桩的外层设置加固带来提高加固桩与土壤的牢固度，且加固带上挂载植物，通过植物根茎扎入土壤来使加固桩被进一步加固，有效提高加固桩在土壤内的稳定性，防止加固桩在柔软土壤内偏移和下沉。

(2)上基体包括固定板，固定板，固定板的下侧设有地基板，固定板与地基板之间连接有加固柱，通过上基体中大面积铺设的加固柱，使装置的上半部分被固定在上层土壤中。

(3)纤维固定带由植物纤维编制制成，金属限位带由弹性金属膜制成，金属限位带具有较高的韧性，金属限位带用于限制加固带上挂载的植物生长，防止植物生长而撑破加固带。

(4)加固桩包括混凝土空心桩，混凝土空心桩的下端固定连接有导液管，导液管插接在下基体内，导液管包括外注浆管和内注液管，内注液管与导液管相通，导液管上固定连接有多个均匀分布的喷头，地钉上固定连接有两个输入管，两个输入管分别与外注浆管和内注液管相通，通过加固桩内的空腔向下基体内注入营养剂和砂浆，为下基体的前期挂载植物培养和后期填实提供输入条件。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明的截面图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本发明的加固带处部分剖视图。

图中标号说明：

1地钉、2加固桩、201混凝土空心桩、3上基体、301、302、303、4下基体、401固定柱、402密封盖、403引导板、404引导管、5外护环、6加固带、601纤维固定带、602固定块、603金属限位带、604锁紧球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种湿地软质土壤施工用加固桩，包括地钉1，地钉1上固定连接有上基体3，地钉1位于上基体3内的一端为空心金属柱，地钉1位于地表的一端为空心金属圆盘，上基体3的底端固定连接有与地钉1相匹配的加固桩2，加固桩2的底端固定连接有下基体4，下基体4上开凿有空腔，加固桩2插接在下基体4内，下基体4的外壁上固定连接有两对外护环5，相邻两个外护环5之间连接有多个加固带6，上基体3包括固定板301，固定板301，固定板301的下侧设有地基板302，固定板301与地基板302之间连接有加固柱303，通过上基体3中大面积铺设的加固柱，使装置的上半部分被固定在上层土壤中；下基体4包括固定柱401，固定柱401上卡接有密封盖402，固定柱401内固定连接有多个均匀分布的引导板403，固定柱401与外护环5之间连接有多个引导管404，下基体4埋入深层土壤，通过下基体4对加固桩的底层进行定位以及对上基体3进行支撑。

请参阅图4，加固带6包括纤维固定带601和金属限位带603，金属限位带603的两端分别与两个外护环5固定连接，纤维固定带601的两端延伸进两个外护环5内，纤维固定带601上固定连接有多个均匀分布的固定块602，固定块602为海绵块，加固带6上挂载的土豆根茎贯穿固定块602，且固定块602可吸收纤维固定带601引导的养分，以便其中固定的植物根茎吸收，金属限位带603上固定连接有多个与固定块602相匹配的锁紧球604，锁紧球604为开凿有通孔的半圆弹性球，通过锁紧球604和固定块602将穿过其中的土豆根茎束缚，以实现土豆挂载在加固带6上；

纤维固定带601由植物纤维编制制成，通过物纤维编制的纤维固定带601来引导外护环5中的营养剂，金属限位带603由弹性金属膜制成，金属限位带603具有较高的韧性，金属限位带603用于限制加固带6上挂载的植物生长，防止植物生长而撑破加固带6。

请参阅图2-3，加固桩2包括混凝土空心桩201，混凝土空心桩201的下端固定连接有导液管202，导液管202插接在下基体4内，导液管202包括外注浆管和内注液管，内注液管与导液管202相通，导液管202上固定连接有多个均匀分布的喷头203，地钉1上固定连接有两个输入管，两个输入管分别与外注浆管和内注液管相通，通过加固桩2内的空腔向下基体4内注入营养剂和砂浆，为下基体4的前期挂载植物培养和后期填实提供输入条件，加固桩2和外护环5的外表面上均固定连接有多个均匀分布的三棱刺，三棱刺扎入土壤中，提高加固桩2和外护环5与密实土壤的相互作用力。

其铺设方法为；

S1，对土豆进行预处理，培养直径为5-8cm的土豆，土豆发芽后，待土豆茎生长至15-20cm后，将土豆根茎插入加固带6中，使土豆主体位于加固带6的内侧并与地钉1贴紧；

S2，安装时，技术人员先挖掘70-90cm的地坑，再将带有加固桩2的下基体4埋入地坑中心，然后使用实土将下基体4填实，然后在实土层上铺设5-10cm的石渣骨料，最后再使用生态混凝土将最上层封口，然后在加固桩2上安装上基体3，此时下基体4位于实土层内，上基体3位于生态混凝土层中

S3，铺设完毕后，由于新填入的土壤中养分不足，所以需要额外注入养分来保证加固带6上挂载的土豆生长，技术人员在地钉1上的两个输入管上安装注液装置，通过注液装置向下基体4内注入营养剂，营养剂通过加固桩2的内注液管注入导液管202内，再通过导液管202上的喷头203向外喷出，喷出的营养剂被引导板403导入外护环5中，然后纤维固定带601吸收外护环5中的营养液并引导至固定块602处，供固定块602上挂载的土豆吸收，以保证加固带6上挂载的土豆在刚注入新土中时正常生长；

S4，培养土豆1-2月后，技术人员再地钉1上安装注浆装置，通过加固桩2向下基体4内注入砂浆，砂浆通过加固桩2的外注浆管注入下基体4内，砂浆再固定柱401与导液管202之间的空间沉积，沉积过程中砂浆还会从引导管404流入外护环5内，使下基体4和外护环5均被砂浆填实，从而使下基体4和外护环5被砂浆加固，以提高下基体4和外护环5的结构强度。

相比现有的加固桩，本方案通过在下基体4上挂载土豆，下基体4通过土豆根茎扎根在土壤内，以保证下基体4牢牢嵌入土壤中，有效提高加固桩整体在土壤内的稳定度，且在上基体3手里后可通过下基体4向四周发散作用力；

可以实现通过在加固桩的外层设置加固带6来提高加固桩与土壤的牢固度，且加固带6上挂载植物，通过植物根茎扎入土壤来使加固桩被进一步加固，有效提高加固桩在土壤内的稳定性，防止加固桩在柔软土壤内偏移和下沉。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。