[实用新型]一种底部带吊链的组合式强夯锤

说明书

技术领域

本实用新型属于一种夯锤,具体地说涉及一种底部带吊链的组合式强夯锤。

背景技术

在强夯法地基处理的施工中，当地基土为干燥（含水量较低，低于10%）或高湿（含水量较高，超过塑限加2%）的砂土、粉土、粉质粘土或粘土时，不仅会发生处理质量达不到要求、施工进度缓慢、费用增加较大，还会对施工设备和人员造成伤害，安全生产事故频发。本实用新型专利是在研究分析以上两种条件下常规方法施工和改进方法施工的内在机理的基础上，通过巧妙改进夯锤底面构造而设计出来的。它解决了施工过程中的诸多问题，使得强夯作业在以上两种条件下都能得以顺利进行。

常规方法施工时，出现问题的原因分析如下：

当土为干燥时，强夯将表层一定厚度范围的土击打成松散浮虚状态，当下一击强夯作用在其上时，它起到了缓冲气垫的作用，使夯锤的能量的一部分消耗在表层，实际是阻止了能量或冲击波向深层传递，而这一表层土始终处于松散状态，很难被击实。最终造成处理土层的承载力、变形指标、有效加固深度均达不到要求。

当土为高湿时，首先，强夯将表层一定深度范围内的土层夯成了“橡皮土”，“橡皮土”不能被进一步击实，严重影响了处理质量。其次，由于夯锤底面与土表面紧密接触，土中气压和水压得不到释放而逐渐积聚升高，会在以后的某一击作用下沿夯锤气孔下部土层的裂隙释放，瞬间气流、水流、土粒流其中携带着小土块以极高的速度从夯锤气孔中向上喷出，高度有时达到10米以上，对施工人员和设备造成危害。还有，表层土与夯锤底面紧密接触，造成起重机起锤困难，特别是在粉质粘土和粘土条件下，锤底和土层间的粘结力大于橡皮土内聚力，起锤时将带起一部分土，厚度常达0.5米左右，还要克服土间粘结力，使得总起锤力大于起重机额定起重量20%－50%，一般起重机都吃不消，如果强行起锤，不仅会产生龙门架倒塌、龙门架额头折扭损坏、起重卷扬机烧毁等事故，还会造成人员伤亡的恶性事故，即便勉强起得了锤，也是费了九牛二虎之力，耽误工期且浪费掉许多柴油燃料。

改进方法的施工有两种，它们虽然大部分解决了常规施工的问题，但也带来了一些新的问题，具体分析如下：

第一种方法是改变被处理土层的天然含水量，使其接近最优含水量。对干燥的土层通过在场地上打孔注水增湿，考虑操作的可行性，一般需要加水直到使预加固土层饱和，隔相当长一段时间（一般需要3个月以上），让土中过多的水分自然蒸发，然后测试土中水分达到最优含水量时，进行常规施工。这种做法的局限性在于工期过长、对缺水地区不适用、冬季不能施工，造价增高。对高湿的土层，通过下面一种或多种组合方法，予以降低土中含水量或达到可施工的目的，具体为：人工降水，在场地设置蒸发孔，土层中设置塑料排水板、砂井、砂桩等。可见，此种做法也增加了工期和造价。现在的工程，工期长一般是业主不能接受的，那么，在工程实践中，又有了下面的解决方法。

第二种方法是在夯坑中设置一定厚度的碎石垫层（当然也可用建筑垃圾、矿渣、煤矸石等代替）。对干燥的土层的施工，粗颗粒填料被挤入表层，夯击时，土层表面坚实，消除了松散虚土对夯击能量的耗散作用。对高湿的土层，在夯坑内每隔3－5击加入约5立方米碎石，碎石首先将锤底与湿粘土隔开，同时它也起到了表面排水排气的通道，“橡皮土”的现象得到改善，气孔无喷流，锤底无吸力。此做法虽然大大改进了施工，但是需消耗大量的碎石，当处理面积大时，消耗的碎石是惊人的。另外，由于工序增加，效率低下，造价也是较高的。安全方面也有问题，夯击时，夯锤边缘的部分碎石会发生飞溅现象，也会危机设备和人员的安全。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种安全,效率高,施工费用低,处理地基质量高的底部带吊链的组合式强夯锤。

通过对背景技术所述的第二种改进方法施工相对理想的效果和存在的问题的进行深入思考，若能在夯锤下做一点文章，使其具有自带碎石垫层的功能，则问题将会得到很好的解决。

本实用新型组合式强夯锤采取锤底连接长短不同的两种铁链条，长度和间距适中，在夯击土壤时，长短铁链条自行不规则折起，形成一定厚度锤底蜂窝状堆积，它很好的模拟了碎石垫层的作用，能排水通气，锤底面不与土壤直接接触，短链条一般受到其下部折起的长链条的衬托，而不会进入土层内，起锤时阻力很小，该阻力仅为被砸入土壤中部分长链条端部的吸力，所以起重机工作将没有障碍。铁链条强度高、韧性强，工作性能优于碎石。链环彼此相连，避免了碎石垫层出现的飞溅现象，另外链环堆积遮挡了夯锤气孔底部，避免了土粒从气孔中的喷出。从而实现了安全、经济、高效、连续、便捷施工。