[实用新型]一种微波处理红层泥岩桩基桩底沉渣的装置

说明书

本实用新型公开了一种微波处理红层泥岩桩基桩底沉渣的装置，其特征在于，包括电源、功率控制器、磁控管和变压器、冷却水循环装置(环形器、水负载)、可拆卸式接口、水平波导管、螺口套筒式波导接头、竖向波导管、微波探头、桩孔、压力夹板、云母板、红外测温仪。所述竖向波导管布置于桩孔中；水平波导管始端连接磁控管和功率控制系统。通过桩孔来放置竖向波导管和排除水气，竖向波导管通过连接微波探头输出微波，通过微波快速加热红层泥岩桩底沉渣，降低其含水率，使其强度增大，提高桩基的承载力、粘结性，减小桩身沉降。本实用新型装置简单、新意，具有一定工程应用价值。

技术领域

本实用新型涉及建筑工程、公路工程、铁路工程等的桩基础领域，具体是一种微波处理红层泥岩桩基桩底沉渣的装置。

背景技术

我国近年来涌现出大量的高层、超高层城市房屋建筑，与此同时，桩基础在工程中的运用也越来越多。红层在我国分布非常广泛，特别是四川盆地，红层泥岩跨越了成都、乐山、眉山、芦山、宝兴、大邑、绵竹、蒲江，新津、彭山、攀枝花等各大中城市。随着铁路、公路、桥梁的日益增多，桩基础被广泛应用于高层和重型建(构)筑物的基础中。因此，大部分柱基工程会不同程度地穿过红层泥岩分布地区。红层泥岩属于红层中软弱岩，其强度介于岩与土之间。红层泥岩也具有亲水性较强，透水性较弱，失水易收缩，遇水易软化或膨胀，强度偏低的特点。红层泥岩桩基础在建筑物、构筑物的荷载作用下，表现出复杂易变、变形大、承载力低等工程特性。桩底沉渣是影响桩基承载力的重要因素。过厚的沉渣将产生“软垫”效应，从而降低桩承载力，增加桩身沉降。现有的沉渣处理方法有旋挖钻孔清孔方法、水泵清桩法、真空吸泥法等。旋挖钻清孔方法采用机械捞渣方式，以达到规范规定的沉渣厚度，但孔底沉渣不可能被完全清理干净，浪费时间且成本很高。水泵清孔法会在很大程度上损坏桩基的结构，导致桩基的结构不稳定而影响打桩的质量。真空吸泥法所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但容易破坏桩基的稳定性，工程上亟需一种可以快速经济的红层泥岩桩基桩底沉渣处理方法。

微波作用一种新型的加热方式，被广泛应用于岩土体材料处理领域。不同于传统加热方式，微波加热是介质材料自身损耗电场能量而发热，可使物料内外部同时加热、同时升温，加热速度快且均匀，仅需传统加热方式的能耗的几分之一或几十份之一就可达到加热目的。红层泥岩桩底沉渣一般具有亲水性强、透水性弱、失水易收缩、遇水易软化、强度偏低和黏土含量较高等特性，这为其微波加热提供了理论基础。微波加热可以快速降低红层泥岩桩底沉渣含水量，提高红层泥岩沉渣的强度，从而降低有沉渣引起沉降，提升红层泥岩桩基础承载力。

实用新型内容

本实用新型要解决的一个技术问题是：快速降低红层泥岩桩底沉渣的含水率，使其强度增大，提高桩基的承载力、粘结性，减小桩身沉降。相比传统的沉渣处理方法，本实用新型的不同之处在于a微波加热提高了水分散失速率；b改变了红层泥岩桩底沉渣的力学性质。

为了实现上述目的，本实用新型是这样实现的：一种微波处理红层泥岩桩底沉渣的装置,包括微波发生装置、波导管和微波探头。所述水平波导管连接微波发生装置，将电磁能转化为热能，用不同的功率来处理不同力学性质的红层泥岩桩底沉渣；所述竖向波导管置于桩孔中；所述水平波导管与竖向波导管之间通过波导接头相连接；所述的竖向波导管连接微波探头输出微波对红层泥岩桩底沉渣进行处理。

进一步的设置在于：

所述的波导管包含竖向波导管和水平波导管两种，二者通过相应尺寸的螺口套筒式波导接头连接，这种连接方式具有强度高、密封较好、错位和倾斜较小、结构简单，外径较小，装卸方便等特点，波导管有多种形式，可以分为矩形波导管、圆形波导管、半圆形波导管。

所述的竖向波导管置于一定深度和宽度的桩孔中，但是竖向波导管壁和桩孔之间应该留有一定距离，这样便于施工时设备的布置，也方便排出孔内积水等；如果桩孔不稳定易塌陷，可以采用绑钢筋支模浇筑进行支护处理，所述的竖向波导管通过在路基上安装压力夹板对其进行加固并且保持平衡。