一种地基处理中排水板防回带的装置的制作方法

1.本发明涉及地基处理工程技术领域，具体是一种地基处理中排水板防回带的装置。


背景技术：

2.塑料排水板主要用于软基处理工程，塑料排水板的中间是挤出成型的塑料芯板，是排水带的骨架和通道，其断面呈并联十字，两面以非织造土工织物包裹作滤层，芯带起支撑作用并将滤层渗进来的水向上排出，是淤泥、淤质土、冲填土等饱和粘性及杂填土运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道，可以大大缩短软土固结时间。
3.塑料排水板在使用插板机插入地基的过程中会依次碰到上层硬质土层以及下层淤泥土层，以往的塑料排水板在插入地基时排水板与地面之间直接接触，容易导致排水板断裂，从而导致排水板在套管拔出的过程中一并拔出或者部分回带，使得该部位需要进行排水板补打，影响施工效率和增加材料成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种地基处理中排水板防回带的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种地基处理中排水板防回带的装置，包括套管，所述套管内设置有管槽，所述套管的底部连接有桩靴，所述管槽内布放有排水板，所述桩靴上安装有锚定机构，
7.所述锚定机构包括第一锚定板以及第二锚定板，所述第一锚定板的一端设置有弧形段，所述弧形段内固定设置有中心套筒，所述中心套筒上转动安装有连接架，所述连接架上固定连接有第二锚定板，所述第二锚定板通过连接架与中心套筒之间转动安装，所述第一锚定板在靠近中心套筒的一侧设置有第一导向辊、第二导向辊以及第三导向辊，所述排水板穿过桩靴后呈波浪形安装在第一导向辊、第二导向辊以及第三导向辊之间；
8.所述锚定机构还包括水平限位组件，所述水平限位组件包括设置在连接架上的限位杆，所述限位杆绕着中心套筒转动，所述限位杆的长度大于所述第一导向辊与中心套筒之间的距离；
9.所述锚定机构还包括卡接组件，所述第一锚定板以及第二锚定板通过卡接组件与桩靴相连。
10.作为本发明进一步的方案：所述第一导向辊、第二导向辊以及第三导向辊的一端与第一锚定板之间固定连接，所述第一导向辊、第二导向辊以及第三导向辊的另一端悬空设置，所述第一导向辊、第二导向辊以及第三导向辊与第一锚定板的垂直距离依次减小，且所述第一导向辊、第二导向辊以及第三导向辊与中心套筒的水平距离依次增大。
11.作为本发明再进一步的方案：所述卡接组件包括设置在桩靴上的卡接槽，所述卡接槽对称设置在桩靴的两侧，所述卡接槽内设置有夹紧槽，所述夹紧槽内滑动安装有配合
滑块，所述配合滑块上转动安装有夹紧辊，所述夹紧辊设置有两根，所述配合滑块与夹紧槽之间设置有夹紧弹簧，两根所述夹紧辊在夹紧弹簧的推动下相互靠近，所述第一锚定板以及第二锚定板上设置有卡接柱，所述卡接柱与两组所述夹紧辊之间的缝隙相互配合。
12.作为本发明再进一步的方案：所述套管的端部设置有插接块，所述插接块对称设置在管槽的两侧，所述桩靴上设置有插接槽，所述套管通过插接块与桩靴的插接槽相互配合连接，所述插接块内设置有锁定机构，所述锁定机构包括设置在插接块靠近管槽一侧的锁定横槽，所述锁定横槽的中心设置有锁定竖槽，所述锁定横槽内设置有安装块，所述安装块上滑动安装有连接杆，所述连接杆靠近锁定竖槽的一端连接有楔形块，所述连接杆在所述安装块与楔形块之间的部分套接有第一弹簧，所述楔形块上设置有第一楔形面，所述连接杆的另一端设置有锁定块，所述插接槽内设置有锁定槽，所述锁定块与锁定槽相互配合，所述锁定竖槽内设置有推动块，所述推动块上设置有第二楔形面，所述第二楔形面与所述第一楔形面的倾斜角相同，所述推动块与调节杆相连，所述调节杆的底部连接有托块，所述托块的底部与锁定竖槽之间设置有第二弹簧，所述桩靴内设置有调节组件。
13.作为本发明再进一步的方案：所述调节组件包括设置在所述桩靴内的调节槽，所述调节槽内滑动安装有连杆，所述连杆的一端与托块相连，所述连杆的另一端连接有调节滑块，所述插接块上设置有移动槽，所述调节滑块与移动槽相互配合。
14.作为本发明再进一步的方案：所述调节滑块上均匀设置有防滑条，所述连杆与调节滑块的中间部位连接，所述调节滑块的长度为调节槽高度的两倍。
15.作为本发明再进一步的方案：所述楔形块的第一楔形面上均匀设置有滚轴。
16.作为本发明再进一步的方案：所述桩靴在管槽的外侧设置有密封凹槽，所述套管的底部相对于密封凹槽的位置有橡胶圈。
17.作为本发明再进一步的方案：所述桩靴的两侧设置有第二滑移斜面，所述套管上设置有与第二滑移斜面过度的第一滑移斜面。
18.作为本发明再进一步的方案：所述套管内设置有高压水管，所述套管的下端部设置有出水孔，所述出水孔朝向管槽内侧。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.(1)、通过第一锚定顶板以及第二锚定板组成锚定机构连接在桩靴的端部，与排水板相连，在套管下沉的过程中带动排水板以及锚定机构同步下沉，套管在下沉的过程中第一锚定板以及第二锚定板组成“v”型结构，套管下沉时可以将土层切开，降低下降的阻力，当套管拔管时，第一锚定板与第二锚定板之间展开为平角之后，第二锚定板由于连接架上设置的限位杆受到第一导向辊的阻挡作用，停止继续转动，从而使得第一锚定板以及第二锚定板停留在水平位置，与淤泥土层之间保持最大的阻力状态，从而在套管拔管过程中进一步降低排水板回带的可能性；
21.(2)、通过卡接组件对第一锚定板以及第二锚定板上的卡接柱连接，从而带动锚定机构与套管同步下沉，同时在锚定机构连通排水板到达制定深度之后，套管拔管时可以使得第一锚定板以及第二锚定板与桩靴之间快速分离，降低排水板回带可能性；
22.(3)、通过锁定机构对桩靴与套管之间快速拆装，便于完成排水板插接后对桩靴的拆卸维护，同时在桩靴损坏时可以快速更换，保证排水板插接作业的持续进行；
23.(4)、通过在套管上设置高压水管，向套管的下端部设置高压水流，当淤泥通过缝
隙进入套管内时，可以通过高压水流挤出淤泥或者稀释淤泥，降低套管拔管时淤泥与排水板之间的摩擦力，从而可以进一步降低回带的概率。
附图说明
24.图1为一种地基处理中排水板防回带的装置的结构示意图。
25.图2为一种地基处理中排水板防回带的装置中套管的剖切结构示意图。
26.图3为一种地基处理中排水板防回带的装置中桩靴与套管的拆分结构示意图。
27.图4为一种地基处理中排水板防回带的装置中插接块内锁定机构的结构示意图。
28.图5为图4中a处放大结构示意图。
29.图6为一种地基处理中排水板防回带的装置中插接块的剖切结构示意图。
30.图7为一种地基处理中排水板防回带的装置中桩靴的剖切结构示意图。
31.图8为一种地基处理中排水板防回带的装置中卡接组件的结构示意图。
32.图9为一种地基处理中排水板防回带的装置中锚定机构与套管的连接结构示意图。
33.图10为一种地基处理中排水板防回带的装置中锚定机构的展开结构示意图。
34.图中：1、套管；100、管槽；101、高压水管；102、出水孔；103、第一滑移斜面；104、插接块；1040、调节槽；1041、移动槽；2、排水板；3、桩靴；30、第二滑移斜面；31、插接槽；32、卡接槽；320、夹紧辊；321、夹紧槽；322、配合滑块；323、夹紧弹簧；34、密封凹槽；35、锁定槽；5、锁定机构；50、锁定横槽；51、锁定竖槽；52、楔形块；520、第一楔形面；521、滚轴；53、连接杆；54、第一弹簧；55、安装块；56、锁定块；57、推动块；570、第二楔形面；58、调节杆；59、托块；510、第二弹簧；511、连杆；512、调节滑块；513、防滑条；6、锚定机构；60、第一锚定板；600、弧形段；601、中心套筒；602、第一导向辊；603、第二导向辊；604、第三导向辊；61、第二锚定板；610、连接架；611、限位杆；7、卡接柱。
具体实施方式
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
36.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
39.如图1至图10所示，一种地基处理中排水板防回带的装置，包括套管1，所述套管1内设置有管槽100，所述套管1的底部连接有桩靴3，所述管槽100内布放有排水板2，所述桩靴3上安装有锚定机构6，
40.所述锚定机构6包括第一锚定板60以及第二锚定板61，所述第一锚定板60的一端设置有弧形段600，所述弧形段600内固定设置有中心套筒601，所述中心套筒601上转动安装有连接架610，所述连接架610上固定连接有第二锚定板61，所述第二锚定板61通过连接架610与中心套筒601之间转动安装，所述第一锚定板60在靠近中心套筒601的一侧设置有第一导向辊602、第二导向辊603以及第三导向辊604，所述排水板2穿过桩靴3后呈波浪形安装在第一导向辊602、第二导向辊603以及第三导向辊604之间；
41.具体的，利用第一锚定顶板以及第二锚定板61组成锚定机构6连接在桩靴3的端部，与排水板2相连，在套管1下沉的过程中带动排水板2以及锚定机构6同步下沉，其中第一锚定板60的一端设置弧形段600，如图9与图10所示，通过设置弧形段600对内部的排水板2进行防护，避免下沉过程中造成排水板2断裂，第一锚定板60以及第二锚定板61之间通过中心套筒601进行转动安装，套管1在下沉的过程中第一锚定板60以及第二锚定板61组成“v”型结构，套管1下沉时可以将土层切开，降低下降的阻力，同时可以避免淤泥土层直接冲击在桩靴3上进入桩靴3以及套管1之间的缝隙内，避免造成后续套管1拔管时排水板2出现回带现象。为了保证排水板2与锚定机构6之间的可靠连接，通过连续设置第一导向辊602、第二导向辊603以及第三导向辊604，将排水板2呈波浪形安装，增大排水板2与第一锚定板60之间的连接可靠性，进一步降低套管1拔管时的回带概率。
42.如图10所示，所述锚定机构6还包括水平限位组件，所述水平限位组件包括设置在连接架610上的限位杆611，所述限位杆611绕着中心套筒601转动，所述限位杆611的长度大于所述第一导向辊602与中心套筒601之间的距离；
43.具体的，为了在套管1拔管时第一锚定板60以及第二锚定板61与淤泥土层之间的可靠固定，通过在第二锚定板61的连接架610上设置限位杆611，当套管1拔管时，第一锚定板60以及第二锚定板61在淤泥的阻挡下分别绕着中心套筒601展开，套管1逐渐远离中心套筒601，当第一锚定板60与第二锚定板61之间展开为平角之后，第二锚定板61由于连接架610上设置的限位杆611受到第一导向辊602的阻挡作用，停止继续转动，从而使得第一锚定板60以及第二锚定板61停留在水平位置，与淤泥土层之间保持最大的阻力状态，从而在套管1拔管过程中进一步降低排水板2回带的可能性。
44.所述锚定机构6还包括卡接组件，所述第一锚定板60以及第二锚定板61通过卡接组件与桩靴3相连。
45.具体的，通过卡接组件将第一锚定板60以及第二锚定板61与桩靴3连接，套管1下沉时带动锚定机构6同步下移。
46.进一步的，所述第一导向辊602、第二导向辊603以及第三导向辊604的一端与第一锚定板60之间固定连接，所述第一导向辊602、第二导向辊603以及第三导向辊604的另一端悬空设置，所述第一导向辊602、第二导向辊603以及第三导向辊604与第一锚定板60的垂直距离依次减小，且所述第一导向辊602、第二导向辊603以及第三导向辊604与中心套筒601的水平距离依次增大。
47.具体的，第一导向辊602、第二导向辊603以及第三导向辊604的一端与第一锚定板
60之间固定连接，而另一端悬空设置，这种设置可以便于操作人员将排水板2以波浪状卡接在第一导向辊602、第二导向辊603以及第三导向辊604之间，简化排水板2与锚定机构6的安装步骤，从而提升排水板2插接效率。
48.进一步的，如图7、图8、图9所示，所述卡接组件包括设置在桩靴3上的卡接槽32，所述卡接槽32对称设置在桩靴3的两侧，所述卡接槽32内设置有夹紧槽321，所述夹紧槽321内滑动安装有配合滑块322，所述配合滑块322上转动安装有夹紧辊320，所述夹紧辊320设置有两根，所述配合滑块322与夹紧槽321之间设置有夹紧弹簧323，两根所述夹紧辊320在夹紧弹簧323的推动下相互靠近，所述第一锚定板60以及第二锚定板61上设置有卡接柱7，所述卡接柱7与两组所述夹紧辊320之间的缝隙相互配合。
49.具体的，第一锚定板60以及第二锚定板61在套管1下沉的过程中需要与桩靴3之间可靠连接同步下沉，同时在套管1拔管时需要与第一锚定板60以及第二锚定板61之间快速分离，避免造成回带，通过在桩靴3上设置卡接槽32，利用卡接槽32设置夹紧辊320，在安装第一锚定板60以及第二锚定板61时，将卡接柱7插接在两根夹紧辊320之间，起到对第一锚定板60以及第二锚定板61的连接效果，当套管1到达指定位置后开始拔管，第一锚定板60以及第二锚定板61在淤泥土层的阻力下，卡接柱7与两根夹紧辊320分离，第一锚定板60以及第二锚定板61脱离桩靴3，连同排水板2停留在淤泥土层中。
50.进一步的，如图3至图6所示，所述套管1的端部设置有插接块104，所述插接块104对称设置在管槽100的两侧，所述桩靴3上设置有插接槽31，所述套管1通过插接块104与桩靴3的插接槽31相互配合连接，所述插接块104内设置有锁定机构5，所述锁定机构5包括设置在插接块104靠近管槽100一侧的锁定横槽50，所述锁定横槽50的中心设置有锁定竖槽51，所述锁定横槽50内设置有安装块55，所述安装块55上滑动安装有连接杆53，所述连接杆53靠近锁定竖槽51的一端连接有楔形块52，所述连接杆53在所述安装块55与楔形块52之间的部分套接有第一弹簧54，所述楔形块52上设置有第一楔形面520，所述连接杆53的另一端设置有锁定块56，所述插接槽31内设置有锁定槽35，所述锁定块56与锁定槽35相互配合，所述锁定竖槽51内设置有推动块57，所述推动块57上设置有第二楔形面570，所述第二楔形面570与所述第一楔形面520的倾斜角相同，所述推动块57与调节杆58相连，所述调节杆58的底部连接有托块59，所述托块59的底部与锁定竖槽51之间设置有第二弹簧510，所述桩靴3内设置有调节组件。
51.具体的，套管1通过插接块104与桩靴3连接，并配合锁定机构5将插接块104与套管1之间锁定，保证套管1下沉以及拔管过程中的可靠连接。通过在插接块104内设置相互垂直的锁定横槽50以及锁定竖槽51，结合锁定横槽50和锁定竖槽51分别安装推动块57以及楔形块52，推动块57推动楔形块52在锁定横槽50内运动时，将锁定块56推出与插接槽31内的锁定槽35相互配合，完成插接块104与桩靴3的锁定，其中第二弹簧510的弹力大于第一弹簧54的弹力，第一弹簧54以及第二弹簧510在不受外力时，推动块57位于锁定竖槽51的最高位置并将锁定块56推出锁定横槽50，与桩靴3之间进行锁定。
52.进一步的，如图6所示，所述调节组件包括设置在所述桩靴3内的调节槽1040，所述调节槽1040内滑动安装有连杆511，所述连杆511的一端与托块59相连，所述连杆511的另一端连接有调节滑块512，所述插接块104上设置有移动槽1041，所述调节滑块512与移动槽1041相互配合。
53.具体的，在桩靴3内设置调节槽1040，结合调节槽1040设置连杆511以及调节滑块512对托块59的高度进行调节，从而调整推动块57在锁定竖槽51内的位置，可以解除锁定块56的锁定状态。
54.进一步的，所述调节滑块512上均匀设置有防滑条513，所述连杆511与调节滑块512的中间部位连接，所述调节滑块512的长度为调节槽1040高度的两倍。
55.具体的，调节滑块512的长度为调节槽1040高度的两倍可以保证调节滑块512的调节的过程中始终覆盖在调节槽1040的表面，避免土块进入桩靴3的内部影响锁定机构5的正常使用。
56.进一步的，如图5所示，所述楔形块52的第一楔形面520上均匀设置有滚轴521。
57.具体的，在第一楔形面520上设置滚轴521可以降低第一楔形面520与第二楔形面570之间接触时受到的阻力，从而便于推动块57将楔形块52推开，快速完成锁定块56的锁定操作。
58.进一步的，如图7所示，所述桩靴3在管槽100的外侧设置有密封凹槽34，所述套管1的底部相对于密封凹槽34的位置有橡胶圈。具体的，利用密封凹槽34以及橡胶圈提升套管1与桩靴3接触面的连接密封性，降低淤泥通过连接面进入套管1内的可能性。
59.进一步的，如图3所示，所述桩靴3的两侧设置有第二滑移斜面30，所述套管1上设置有与第二滑移斜面30过度的第一滑移斜面103。
60.具体的，设置第一滑移斜面103以及第二滑移斜面30降低套管1以及桩靴3下沉时受到的阻力。
61.进一步的，如图2所示，所述套管1内设置有高压水管101，所述套管1的下端部设置有出水孔102，所述出水孔102朝向管槽100内侧。
62.具体的，在套管1内设置高压水管101，向套管1的下端部设置高压水流，当淤泥通过缝隙进入套管1内时，可以通过高压水流挤出淤泥或者稀释淤泥，降低套管1拔管时淤泥与排水板2之间的摩擦力，从而可以进一步降低回带的概率。
63.本发明实施例的工作原理是：
64.如图1至图10所示，将桩靴3通过套管1端部的插接块104与桩靴3上的插接槽31相互配合，首先通过调节滑块512带动推动块57下移，锁定块56在第一弹簧54的带动下收回至锁定横槽50内，将桩靴3上的插接槽31对准套管1端部的插接块104，对准安装到位之后松开调节滑块512，托块59在第二弹簧510的作用下带动推动块57上移，重新将锁定块56推出锁定横槽50，使得桩靴3与套管1的插接块104之间进行锁定。完成桩靴3的安装之后，将第一锚定板60以及第二锚定板61上的卡接柱7与桩靴3上的卡接槽32相互配合，卡接柱7在两根卡紧辊的作用下与卡接槽32连接，随后将桩靴3端部伸出的排水板2以波浪形放置在第一导向辊602、第二导向辊603以及第三导向辊604之间，随后启动机器带动套管1下沉进入淤泥土层，到达指定深度之后拔出套管1，此时第一锚定板60以及第二锚定板61在淤泥的阻挡下分别绕着中心套筒601展开，套管1逐渐远离中心套筒601，当第一锚定板60与第二锚定板61之间展开为平角之后，第二锚定板61由于连接架610上设置的限位杆611受到第一导向辊602的阻挡作用，停止继续转动，从而使得第一锚定板60以及第二锚定板61停留在水平位置，与淤泥土层之间保持最大的阻力状态，从而在套管1拔管过程中进一步降低排水板2回带的可能性。为了进一步套管1降低拔管时回带的可能性，在套管1下沉时通过高压水管101向套管
1与桩靴3的连接部位注入高压水流，将进入缝隙的淤泥冲出，或者对淤泥进行稀释，降低套管1拔管时淤泥与排水板2之间的摩擦力，从而可以进一步降低回带的概率。
65.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
66.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。