【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑空隙填充，具体涉及一种海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充装置及其方法。
技术介绍
1、随着国民经济的迅速发展，经济发达的沿海城市规模不断增长，建筑物数量不断增多。沿海地区分布大量软土地层，其强度低、压缩性大、含水率高等特点决定这是一种工程地质条件极差的土层，在施工过程中易产生较大变形继而引发工程问题，如土体滑移造成结构板下出现悬空现象。
2、目前主要采用素砼、水泥砂浆和土方进行回填，主要存在5个问题：1）由于素砼或者水泥砂浆相对软土容重更大，往往会发生较大沉降，导致回填后回填土体与结构板之间存在回填空隙；2）采用砂浆或者素砼回填，造价较大；3）砂浆、素砼和软土具有流动性，回填前需做围护以限制流动；4）限于回填方法，板下往往大量存在空隙，不够密实；5）回填施工往往是回填到板底标高，未待沉降完成就进行后续施工，影响结构板受力。因此，如何科学有效、安全环保地进行结构板下空间填充施工是一个亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种简单易行、操作方便、造价低、工期短、能够有效完成填充的海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充装置及其方法。
2、为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现：
3、海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充装置，包括结构抗水板及其板下悬空区域，板下悬空区域位于软土层，软土层以下为持力层，所述板下悬空区域搭建若干工作台，工作台与插入软土层和持力层的围护桩连接固定；
4、所述结构抗水
5、所述工作台上设置油泵、液压伺服电机和三维扫描仪，液压伺服电机通过垫板传力，继而顶升结构抗水板，三维扫描仪用来扫描板下悬空区域的体积、形状；
6、所述终端控制系统分别与监测机器人、泵送机、油泵、三维扫描仪通信连接。
7、进一步地，所述结构抗水板的下表面贴密实度检测板，结构抗水板上还设置机械臂控制台，机械臂控制台通过微型机械臂连接涂料桶，涂料桶用来喷涂填充结构抗水板与回填土之间空隙；所述终端控制系统分别与密实度检测板、机械臂控制台通信连接。
8、海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充方法，包括如下步骤：
9、s1）围护桩施工
10、于板下悬空区域范围进行围护桩施工，将结构抗水板板下待填充空间进行包围；其中，工作台处采用双排桩；
11、s2）工作台搭建
12、将若干工作台放置在双排桩上，工作台下侧固定的围护桩嵌固槽对准围护桩并使用高强螺栓连接固定；
13、s3）装置安放
14、于结构抗水板上布置监测点及监测机器人，监测点整体成三角形布置，监测机器人设置在结构抗水板的变形范围和沉降范围外；
15、将液压伺服电机和三维扫描仪分别固定于各个工作台上；
16、将各装置通过线路分别连接于终端控制系统并完成调试；
17、s4）结构抗水板顶升
18、启动监测机器人进行监测，将监测点标高反馈到终端控制系统，结合结构抗水板的设计标高确定高差；
19、所述终端控制系统控制各个工作台上的液压伺服电机进行顶升，使得结构抗水板达到设计标高；
20、s5）三维扫描
21、启动各个工作台上的三维扫描仪对结构抗水板的板下悬空区域进行扫描，并将扫描数据传输给终端控制系统，确定板下悬空区域的体积、形状；
22、s6）结构抗水板二次顶升
23、启动液压伺服电机继续顶升结构抗水板，结构抗水板在液压伺服电机作用下形成向上的弧度；
24、s7）改良回填土回填
25、依次连接结构抗水板上的改良回填土制备机、泵送机和出料管，并接入终端控制系统；
26、将现场开挖土方和改良剂放入改良回填土制备机中，然后通过泵送机及出料管向板下悬空区域泵送回填；
27、s8）板下悬空区域填充
28、待改良回填土沉降稳定后，安装密实度检测板，并将密实度检测板和机械臂控制台接入终端控制系统，机械臂控制台控制微型机械臂及涂料桶伸入改良回填土与结构抗水板之间的空隙进行喷涂；
29、s9）密实度检测
30、喷涂过程中，通过密实度检测板实时检测板下空隙填充的密实度，对于不密实位置进行二次喷涂，直至空隙填充完成；
31、s10）结构抗水板泄压回弹
32、通过终端控制系统降低液压伺服电机的顶升高度，结构抗水板发生回弹向下挤压膨胀涂料和改良回填土；
33、s11）回收装置
34、依次拆卸回收各装置，拆卸工作台，将拉伸围护桩进行回收。
35、进一步地，步骤s7）中，所述终端控制系统控制泵送机来调整出料管的出料速度，控制出料管的出口方向来调整出料位置。
36、进一步地，步骤s7）中，围护桩外侧根据改良回填土的回填高度进行对称回填，以保持围护桩两侧压力基本持平。
37、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
38、（1）实现了板下悬空空间填充。海相软土和悬空结构上难以进行重机械施工，本方法通过临时围护桩缩小填充范围，搭建工作台进行土方填充作业。
39、（2）减少回填空隙，控制后期沉降。本方法采用膨胀填充材料进行回填施工后期缝隙的填充和对抗水板起拱反压回填体的方法，有效减少回填过程产生的空隙；通过分层回填、沉降监测和对称回填的方式降低后期沉降量。
40、（3）智能操作，绿色环保。在板顶标高监测、填充空间测量、改良回填土回填和缝隙填充自动完成，减少人工操作；装置构件皆可回收重复利用，避免遗留土体中而造成环境破坏和资源浪费。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充装置，包括结构抗水板及其板下悬空区域，板下悬空区域位于软土层，软土层以下为持力层，其特征在于：所述板下悬空区域搭建若干工作台，工作台与插入软土层和持力层的围护桩连接固定；
2.根据权利要求1所述的海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充装置，其特征在于：所述结构抗水板的下表面贴密实度检测板，结构抗水板上还设置机械臂控制台，机械臂控制台通过微型机械臂连接涂料桶，涂料桶用来喷涂填充结构抗水板与回填土之间空隙；所述终端控制系统分别与密实度检测板、机械臂控制台通信连接。
3.海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充方法，其特征在于包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充装置，包括结构抗水板及其板下悬空区域，板下悬空区域位于软土层，软土层以下为持力层，其特征在于：所述板下悬空区域搭建若干工作台，工作台与插入软土层和持力层的围护桩连接固定；
2.根据权利要求1所述的海相软土地层结构抗水板下悬空空间填充装置，其特征在于：所述结构抗水板的下表面贴密实度检测板，结构抗水板上还设置机械臂控制台，机械臂控制台通过微型...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐建华，金晓彬，夏海滨，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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