一种弹力式强夯法及施工设备制造技术

本发明专利技术涉及地基处理技术领域，尤其是一种弹力式强夯法及施工设备，在所述起吊装置和所述夯锤之间设置弹力装置；在所述夯锤的起吊过程中，所述弹力装置在所述夯锤的作用下逐渐拉伸蓄力；当所述起吊装置释放所述夯锤后，所述弹力装置向所述夯锤施加弹性势能。本发明专利技术的优点是：在保证夯击效果的同时，可降低强夯的落距，也能保证夯点的准确性；提高强夯工艺中的参数可调整性，突破常规施工条件的限制，有效扩展强夯施工的应用场景和范围，有效缩减施工成本；结构简单合理，使用方便，适于推广。适于推广。适于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种弹力式强夯法及施工设备


[0001]本专利技术涉及地基处理
，尤其是一种弹力式强夯法及施工设备。

技术介绍

[0002]强夯工艺是地基处理的常规手段之一，其通过起吊装置将夯锤起吊至一定高度而后使其自由落下，利用夯锤能量对地基土体进行强力夯实，以迅速提高地基的承载力及压缩模量，形成均匀密实的地基。
[0003]目前，强夯工艺一般通过计算能级来确定夯锤的落距，即夯击能级等于锤重
×
落距
×
g（重力加速度）；一定能级在固定锤重时落距一定，保证足够的重力势能能转化为动能来对地基土体进行强夯。
[0004]然而，在实际施工中，强夯工艺的受限条件非常多，例如：当施工场地内设有限高，但其地基处理所需的夯击能级所对应的落距超高，那么不得不通过更换夯锤来满足夯击能级的要求，造成施工成本的增加；同样地，又如施工场地内只配置了某一型号的夯锤时，只能通过增加其落距的方式来满足夯击能级要求，但是起吊装置的起吊高度是有限的，夯锤一方面不可能无限上升，另一方面随着夯锤起吊高度的增大，夯点准确性不但无法保证，而且施工风险也随之增大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种弹力式强夯法及施工设备，除了夯锤的重力势能之外还向夯锤额外增加了弹性势能，从而提高夯锤的夯击能级，缩减夯锤的起吊高度。
[0006]本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种弹力式强夯法，包括起吊装置和夯锤，所述夯锤和所述起吊装置连接，使所述起吊装置可将所述夯锤起吊至一定高度，其特征在于：在所述起吊装置和所述夯锤之间设置弹力装置；在所述夯锤的起吊过程中，所述弹力装置在所述夯锤的作用下逐渐拉伸蓄力；当所述起吊装置释放所述夯锤后，所述弹力装置向所述夯锤施加弹性势能。
[0007]所述弹力装置向所述夯锤施加的弹性势能随着所述夯锤的起吊高度的增加而逐渐提升，所述夯锤的起吊高度配合于所述弹力装置的极限拉伸长度。
[0008]所述弹力装置和所述夯锤之间设置有连接装置，所述夯锤通过所述连接装置拉伸所述弹力装置，所述连接装置的重力势能施加于所述夯锤。
[0009]根据强夯法所需的夯击能级，综合计算所述夯锤的重力势能以及所述弹力装置的弹性势能得出所述夯锤的起吊高度。
[0010]一种涉及上述弹力式强夯法的施工设备，包括起吊装置和夯锤，其特征在于：所述施工设备还包括龙门架、挡板和弹力装置，所述龙门架架设在所述夯锤的吊点外围，所述弹力装置的一端连接在所述龙门架的底部，另一端与所述挡板连接，所述起吊装置穿过所述挡板与所述夯锤连接，所述夯锤与所述挡板相接触。
[0011]在所述挡板的周围均匀设置有多个所述弹力装置。
[0012]所述挡板为中空圆环，其与所述夯锤同心布置。
[0013]本专利技术的优点是：在保证夯击效果的同时，可降低强夯的落距，也能保证夯点的准确性；提高强夯工艺中的参数可调整性，突破常规施工条件的限制，有效扩展强夯施工的应用场景和范围，有效缩减施工成本；结构简单合理，使用方便，适于推广。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的原理示意图；图2为本专利技术的结构示意图；图3为本专利技术中夯锤的状态对比图。
实施方式
[0015]以下结合附图通过实施例对本专利技术特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1
‑
3所示，图中标记1
‑
5分别表示为：起吊装置1、夯锤2、龙门架3、弹力装置4、挡板5。
[0016]实施例：如图1至图3所示，本实施例中弹力式强夯法的施工设备包括起吊装置1和夯锤2，该起吊装置1与夯锤2构成可拆卸式的连接，通过起吊装置1可将夯锤2起吊至一定高度，当解除连接后夯锤2利用其重力势能对地基土体进行夯击，有效提高地基承载力。
[0017]在本实施例中，在起吊装置1和夯锤2之间设置有弹力加速装置，该弹力加速装置的作用在于使夯锤2除了其本身的重力势能以外，还额外被赋予弹性势能，从而在保证夯击效果的同时有效降低强夯的落距，进一步提高夯点的准确性。
[0018]具体而言，在夯锤2所对应的夯点周围设置有龙门架3，该龙门架3的底部支撑在施工场地的地面上，顶部可与起吊装置1的悬臂之间构成可拆卸的连接，从而保证龙门架3本体的结构稳定性。在龙门架3的底部两侧对称设置有弹力装置4，每个弹力装置4的一端可通过扣环等连接件与对应一侧的龙门架3连接，两个弹力装置4的另一端分别与挡板5固定连接，起吊装置1的钢丝绳可穿过挡板5与夯锤2连接。
[0019]如图3所示，在使用时，起吊装置1通过挡板5起吊夯锤2，由于该夯锤2与挡板5接触，因此夯锤2的上升同时带动挡板5上移，而挡板5又同时带动两侧的弹力装置4拉伸。当夯锤2到达一定高度后，弹力装置4则被拉伸到一定长度，脱钩器释放。夯锤2在重力作用下呈自由落体运动，此时，弹力装置4也在同时回收（自图3中的状态（A）转换至状态（B）），带动挡板5加速向下移动，挡板5将速度传递给夯锤2，当弹力装置4回收至初始位置，挡板5与夯锤2分离。该方法使得夯锤2以更好的初速度进行夯击。
[0020]如图1所示，常规的强夯法为利用起重装置1将锤重为m的夯锤2提升到一定高度H，然后释放，此时夯锤2所具有的能量为势能（即E=mgH），然后夯锤2进行自由落体运动，下落状态中夯锤2处的能量守恒为E=1/2mv
12
+mgh，落地瞬间E=1/2mv
22
。再将这个能量传递给地基，进行地基加固。
[0021]而对于本实施例中的弹力式强夯法而言，在夯锤限高位置设置由弹力装置4和挡板5组成的弹力加速装置，夯锤2在提升到高度H的过程中，使弹力装置4处于拉伸状态，夯锤
2后释放，弹力装置4依靠其自身的回弹力迅速回收，此时夯锤2所具有的能量为E=mgH+U（U为弹力装置4向夯锤2传递的弹性势能），随后夯锤2的下落，弹性势能与重力势能同时转化为动能，落地瞬间E=1/2mv2’2。此时，v2’
将大于普通强夯最后速度v2，因此，夯锤2向地基土体所能传递的能量更大，进而提升强夯效果。在此过程中，当锤重一定且所需的夯击能级一定时，本实施例中的夯锤2仅需起吊至相对更低的高度，保证夯点的准确性。
[0022]在本实施例中，本实施例中的夯锤2除了具有自身的重力势能以及弹力装置4所赋予的弹性势能之外，还有挡板5所赋予的重力势能，进一步提高夯锤2的初始速度，提高夯能。本实施例中的挡板5可优选为中空圆环，其中中孔的孔径满足于起吊装置1的钢丝绳穿过的要求，但该孔径也小于夯锤2的外径并且两者之间同心布置，以保证弹力装置4以及挡板5可以向夯锤2均匀地提供额外的弹性势能和重力势能，保证夯锤2的夯击准确性。
[0023]本实施例在具体实施时：由于本实施例中夯锤2的夯击能级是由多部分装置提供，包括夯锤2本身的重力势能、弹力装置4的弹性势能以及挡板5的重力势能。因此，在进行强夯施工时，可根据强夯法所需的夯击能级，综合计算夯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹力式强夯法，包括起吊装置和夯锤，所述夯锤和所述起吊装置连接，使所述起吊装置可将所述夯锤起吊至一定高度，其特征在于：在所述起吊装置和所述夯锤之间设置弹力装置；在所述夯锤的起吊过程中，所述弹力装置在所述夯锤的作用下逐渐拉伸蓄力；当所述起吊装置释放所述夯锤后，所述弹力装置向所述夯锤施加弹性势能。2.根据权利要求1所述的一种弹力式强夯法，其特征在于：所述弹力装置向所述夯锤施加的弹性势能随着所述夯锤的起吊高度的增加而逐渐提升，所述夯锤的起吊高度配合于所述弹力装置的极限拉伸长度。3.根据权利要求1所述的一种弹力式强夯法，其特征在于：所述弹力装置和所述夯锤之间设置有连接装置，所述夯锤通过所述连接装置拉伸所述弹力装置，所述连接装置的重力势能施加于所述夯锤。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭凯，张新蕊，杨洁，柴俊虎，高斌峰，左骁遥，郭贵敏，邓育荣，徐万龙，刘俊毕，
申请(专利权)人：中化岩土集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：