一种软土地基强夯施工装置的制作方法

1.本发明属于软土地基加固技术领域，具体涉及一种软土地基强夯施工装置。


背景技术：

2.软土地基是指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质或者含水量高。由于软土强度低，沉降量大，往往给道路工程带来很大的危害，如处理不当，会给公路的施工和使用造成很大影响。现有的软土地基根据实际情况有多种处理方式；例如在软土地基区域打设排水板，采用振冲装置进行振捣造桩、进行换填或者采用强夯技术将泥土夯实；但是打设的排水板易堵，出水有限，振冲和置换太耗费工时，影响施工进度，强夯到一定程度，软土地基中的空隙水压力积累，容易产生橡皮土，导致夯击效果不佳。例如公开号为cn 112127343 a的专利公开了软土地基强夯施工装置及施工方法，该软土地基强夯施工装置中，弹药槽内的弹药被点燃爆炸，横向作用于射孔井侧壁并形成横向的射孔，之后，位于弹药槽上方骨料槽内的骨料通过连通孔进入弹药槽内，再利用弹药槽的倾斜坡度进入射孔中。
3.但是上述装置中，骨料槽与弹药槽之间的连通孔较小，该处设置阀门后，骨料槽中的骨料完全依靠自身的重力下降至弹药槽中，特别是阀门刚开启的时候，骨料容易出现下行不畅，或者堵塞的情况。导致骨料下行速度及填充速度十分缓慢，射孔容易被软土堵塞。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种软土地基强夯施工，装置，可以使骨料槽中的骨料顺畅地填充入射孔中。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种软土地基强夯施工装置，包括从上至下依次连接的上壳体、射孔单元、下壳体，所述射孔单元内部设有骨料槽和弹药槽，所述骨料槽设置于所述弹药槽上方，所述骨料槽与所述弹药槽通过连通孔连通，所述连通孔底部设有出料阀门；还包括转轴、用于承受爆炸冲击力并发生转动的叶片结构件，所述转轴可转动设置于所述骨料槽内，所述转轴底端依次穿过所述连通孔、所述出料阀门延伸至所述弹药槽内，所述叶片结构件与所述转轴底端固定连接。
6.作为优选的，所述骨料槽为柱状结构。
7.作为优选的，所述骨料槽内侧壁设有环形槽，所述环形槽内可转动设有环形支架，所述环形支架与所述转轴固定连接，所述转轴与所述骨料槽同轴设置。
8.作为优选的，所述射孔单元内部设有骨料罐槽，所述骨料罐槽内放置有骨料罐，所述骨料槽设置于所述骨料罐内，所述骨料罐顶端与所述骨料罐槽内顶端之间留有间隙，所述骨料罐槽底部与所述弹药槽通过穿孔连通。
9.作为优选的，所述穿孔为环形穿孔。
10.作为优选的，所述穿孔与所述连通孔同轴设置。
11.作为优选的，所述出料阀门包括主阀门板、副阀门板，所述主阀门板和所述副阀门板盖合在所述连通孔底部，所述主阀门板一端与所述弹药槽内顶部通过第一铰接件铰接，所述副阀门板一端与所述弹药槽内顶部通过第二铰接件铰接，所述第一铰接件和所述第二铰接件分别位于所述连通孔两侧，所述副阀门板另一端搭接在所述主阀门板另一端上，所述主阀门板上靠近所述副阀门板一侧设有内嵌式凹槽，所述转轴底端穿过所述凹槽延伸至下方，所述叶片结构件一端与所述转轴底端固定连接，所述叶片结构件另一端延伸至所述主阀门板下方，所述主阀门板抵压在所述叶片结构件上，所述叶片结构件的宽度小于或等于所述转轴的直径。
12.作为优选的，所述副阀门板上设有舌板，所述舌板嵌入所述凹槽内构成转轴让位孔，所述转轴让位孔的内径与所述转轴的直径相等，所述转轴底端穿过所述转轴让位孔延伸至下方。
13.作为优选的，所述副阀门板靠近所述主阀门板一侧边缘设有压舌，所述主阀门板设有与所述压舌相适配的压槽，所述压舌搭接在所述压槽内。
14.作为优选的，所述弹药槽的横截面为方形。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供的一种软土地基强夯施工装置，其中弹药槽内的弹药被点燃爆炸后，产生的冲击力可以驱动叶片结构件发生转动，进而带动转轴转动，而转轴的转动可以扰动连通孔和骨料槽内的骨料，避免骨料堵塞卡住，使得骨料槽中的骨料可以顺畅地落入弹药槽内，进而使得骨料能够快速填充入射孔中，使得射孔填充骨料充分，为后续射孔排水、软土地基夯实提供有利条件。
附图说明
16.图1为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的剖面结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的射孔单元的剖面结构示意图；图3为图2中c处放大示意图；图4为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的出料阀门的仰视结构示意图；图5为图3中a向局部结构示意图；图6为图3中b向局部结构示意图；图7为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的出料阀门相关部分的正视结构示意图；图8为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的转轴旋转180
°
后的相关部分结构示意图；图9为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的转轴旋转180
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后主阀门板打开的相关部分结构示意图；图10为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的转轴旋转360
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后的相关部分结构示意图；图11为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的转轴旋转360
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后的副
阀门板打开的相关部分结构示意图；图12为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的转轴旋转180
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后出料阀门的俯视结构示意图；图13为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的骨料槽相关部分的俯视结构示意图；图14为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的支架相关部分的俯视结构示意图；图15为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的弹药槽相关部分的俯视结构示意图；图16为本发明实施例提供的一种软土地基强夯施工装置的弹药槽相关部分的俯视结构示意图。
17.附图中，各标号所代表的部件列表如下：10、上壳体；20、射孔单元；201、骨料槽；202、弹药槽；203、连通孔；204、骨料罐槽；205、间隙；206、穿孔；21、转轴；22、叶片结构件；23、支架；24、骨料罐；251、主阀门板；252、副阀门板；253、转轴让位孔；254、舌板；255、凹槽；256、压舌；257、压槽；30、下壳体。
实施方式
18.下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。
19.需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语中“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型结构。对于本领域的普通技术人员，可以根据具体情况理解该类术语在本专利中的具体含义。
20.如图1-16所示，本实施例提供了一种软土地基强夯施工装置，包括从上至下依次连接的上壳体10、射孔单元20、下壳体30，所述射孔单元20内部设有骨料槽201和弹药槽202，所述骨料槽201设置于所述弹药槽202上方，所述骨料槽201与所述弹药槽202通过连通孔203连通，所述连通孔203底部设有出料阀门；还包括转轴21、用于承受爆炸冲击力并发生转动的叶片结构件22，所述转轴21可转动设置于所述骨料槽201内，所述转轴21底端依次穿过所述连通孔203、所述出料阀门并延伸至所述弹药槽202内，所述叶片结构件22与所述转轴21底端固定连接。
21.本实施例中，所述上壳体10可以为如下结构：其上部连接上接头用于吊装，内部中空，设置有点火器组件，点火器组件下部设有绝缘层，所述上壳体10的下底面嵌设主点火器串连接头，主点火器串连接头与点火器组件电连接。所述上壳体10的下边沿为倒置的阶梯状，最底部的阶梯状结构的外边沿周向间隔均匀的设有多个螺孔。
22.所述射孔单元20可以为如下结构：其上顶面向内凹陷形成拼接槽，拼接槽与所述上壳体10下部相适配，拼接槽侧壁设有连接孔，连接孔与所述上壳体10的螺孔相对应，使得所述射孔单元20和所述上壳体10下部通过螺钉可拆卸式连接。拼接槽的底面嵌设有副点火
器串连接头，其与主点火器串连接头电连接。
23.所述射孔单元20可以设有两个，如图1所示，根据施工需求将两个所述射孔单元20上下串接。所述射孔单元20的下底面与所述上壳体10的下底面结构相同，嵌设有主点火器串连接头，所述射孔单元20的下部为倒置的阶梯状，其阶梯状的外边沿周向间隔均匀的设有多个螺孔。上下相邻两个所述射孔单元20的连接方式相同于最上方所述射孔单元20与所述上壳体10底部的连接方式。其中，所述出料阀门可以为电动出料阀门，在爆炸的同时，通过电动控制开启所述出料阀门，使得所述骨料槽201内的骨料顺利下落。
24.所述下壳体30可以为如下结构：其为倒置的圆台状结构，顶端向内凹陷形成拼接槽，所述下壳体30的拼接槽与最下方的所述射孔单元20的底部相匹配。拼接槽侧壁设有贯穿的穿孔，穿孔与所述射孔单元20上的螺孔相对应，使得最下方的所述射孔单元20的底部和所述下壳体30上部通过螺钉可拆卸式连接。
25.实际操作时，工人利用器械在待夯实区域打射孔井，将本发明实施例提供的软土地基强夯施工装置竖直插入射孔井中，点燃所述弹药槽202中的弹药，弹药爆炸，横向作用于射孔井的内侧壁，并在射孔井的内侧壁上打出射孔。
26.其中，通过设置合理位置的爆炸点，爆炸产生的冲击力作用在所述叶片结构件22上时，可以使得所述叶片结构件22远离所述转轴21的一端受到一个方向的推力，进而使得所述叶片结构件22绕着所述转轴21进行顺时针或逆时针摆动，并带动所述转轴21同步转动。一方面，所述叶片结构件22自身的摆动，能够将落入所述弹药槽202的骨料甩出，使骨料快速地填充入射孔中，与软土堵塞射孔抢时间。另一方面，旋转的所述转轴21，能够对所述骨料槽201和所述连通孔203中的骨料进行扰动，避免骨料堵塞，使骨料顺畅地下落入所述弹药槽202中，进而使得骨料能够快速填充入射孔中，使得射孔填充骨料充分，为后续射孔排水、软土地基夯实提供有利条件。
27.本实施例中，所述转轴21可以为短轴，位于骨料槽201的底部，短轴不易弯曲，转动时更加稳定。
28.所述叶片结构件22可以为类似于风扇叶片的零件，在受到爆炸冲击力时能够受力转动。
29.所述射孔单元20内可以设有四个所述骨料槽201，如图13-16所示，四个所述骨料槽201沿周向均匀间隔分部。对应的，所述射孔单元20内设有四个所述弹药槽202、四个所述穿孔206、四组所述出料阀门。
30.本实施例中，所述骨料槽201可以为柱状结构。所述骨料槽201内侧壁设有环形槽，所述环形槽内可转动设有环形支架23，所述环形支架23与所述转轴21固定连接，所述转轴21与所述骨料槽201同轴设置。
31.这样设置，所述转轴21转动时，可以带动所述环形支架23同步转动，所述环形支架23和所述转轴21的转动均可以扰动所述骨料槽201内的骨料，避免骨料下落初期出现堵塞、卡滞的现象。
32.在一些实施例中，所述环形支架23可以为固定设置于所述骨料槽201内，所述环形支架23中间设有插环，所述转轴21可转动的插装在所述插环上。这样设置，所述转轴21转动时，所述环形支架23不随之转动，所述转轴21转动时更加稳定。
33.在一些实施例中，所述骨料槽201内可以设有多个环形支架，多个环形支架中，可
以有部分转动设置于所述环形槽内，有部分固定设置于所述骨料槽201内，而所述转轴21转动时，转动设置于所述环形槽内的环形支架可以随之转动，固定设置于所述骨料槽201内的环形支架则不随之转动。
34.如图2-3所示，本实施例中，所述射孔单元20内部设有骨料罐槽204，所述骨料罐槽204内放置有骨料罐24，所述骨料槽201设置于所述骨料罐24内，所述骨料罐24顶端与所述骨料罐槽204内顶端之间留有间隙205，所述骨料罐槽204底部与所述弹药槽202通过穿孔206连通。
35.这样设置，所述弹药槽202内的弹药爆炸时，爆炸产生的冲击力通过所述穿孔206向上作用于所述骨料罐24的底部，可以使得所述骨料罐24产生震动。所述骨料罐24上下震动的幅度取决于爆炸的威力和自身的重量。可能难以使得所述骨料罐24上下大幅度的震动，但微小的震动可以使所述骨料罐24内的骨料松动，避免骨料之间相互卡滞而堵塞。
36.其中，所述穿孔206为环形穿孔。所述穿孔206与所述连通孔203同轴设置。这样爆炸产生的冲击力可以优先使得所述连通孔203附近的骨料松动，骨料可以快速进入所述连通孔203内。
37.本实施例中，如图2-6所示，所述出料阀门包括主阀门板251、副阀门板252，所述主阀门板251和所述副阀门板252盖合在所述连通孔203底部，所述主阀门板251一端与所述弹药槽202内顶部通过第一铰接件铰接，所述副阀门板252一端与所述弹药槽202内顶部通过第二铰接件铰接，所述第一铰接件和所述第二铰接件分别位于所述连通孔203两侧，所述副阀门板252另一端搭接在所述主阀门板251另一端上，所述主阀门板251上靠近所述副阀门板252一侧设有内嵌式凹槽255，所述转轴21底端穿过所述凹槽255延伸至下方，所述叶片结构件22一端与所述转轴21底端固定连接，所述叶片结构件22另一端延伸至所述主阀门板251下方，所述主阀门板251抵压在所述叶片结构件22上，所述叶片结构件22的宽度小于或等于所述转轴21的直径。
38.所述主阀门板251和所述副阀门板252均可因重力向下摆动，但是所述副阀门板252搭接在所述主阀门板251上，而所述主阀门板251抵压在所述叶片结构件22上，从而使得所述主阀门板251和所述副阀门板252均保持稳定。而当所述叶片结构件22受到爆炸产生的冲击力时，可以绕所述转轴21转动。举例来说，如图7所示，所述叶片结构件22初始状态位于所述主阀门板251下方。当所述叶片结构件22摆动至所述副阀门板252下方时，如图8-9、12所示，所述叶片结构件22脱离所述主阀门板251，所述主阀门板251可以自由下摆，而所述副阀门板252抵压在所述叶片结构件22上无法下摆。所述叶片结构件22继续摆动至离开所述副阀门板252，如图10-11所示，此时所述副阀门板252也可以自由下摆，由于重力作用所述主阀门板251和所述副阀门板252均可以下摆至竖直状态，即所述出料阀门完全打开，所述骨料槽201内的骨料可以顺利进入所述弹药槽202内。
39.其中，所述叶片结构件22受到爆炸产生的冲击力后，可以快速摆动，但是摆动过程中可能与下摆的所述主阀门板251或所述副阀门板252发生碰撞。举例来说，如图9所示，所述叶片结构件22继续摆动至右边时，可能与下摆中的所述主阀门板251发生碰撞，但是由于所述叶片结构件22的冲击力较大，撞击可以加快所述主阀门板251的下摆速度，使得所述出料阀门快速打开，从而加快骨料进入所述弹药槽202的速度。
40.本实施例中，如图4-6所示，所述副阀门板252上设有舌板254，所述舌板254嵌入所
述凹槽255内构成转轴让位孔253，所述转轴让位孔253的内径与所述转轴21的直径相等，所述转轴21底端穿过所述转轴让位孔253延伸至下方。
41.举例来说，如图4所示，所述副阀门板252搭接在所述主阀门板251上时，所述副阀门板252与所述主阀门板251平行，所述舌板254可以嵌入所述凹槽255内，且所述舌板254朝向所述凹槽255一侧为月牙状凹槽结构，所述凹槽255内底部为半圆形结构，使得所述舌板254与所述凹槽255共同构成转轴让位孔253，所述转轴21正好从所述转轴让位孔253穿过，而且所述转轴让位孔253的内径与所述转轴21的直径相等，使得所述转轴21与所述出料阀门之间没有缝隙，可以避免骨料从缝隙流下去。
42.本实施例中，如图6所示，所述副阀门板252靠近所述主阀门板251一侧边缘设有压舌256，所述主阀门板251设有与所述压舌256相适配的压槽257，所述压舌256搭接在所述压槽257内。
43.所述副阀门板252通过所述压舌256搭接在所述主阀门板251上，使得所述副阀门板252可以保持稳定。
44.最后，本实施例中，所述弹药槽202的横截面为方形。保证打开后的所述主阀门板251和所述副阀门板252能够处于竖直状态，所述主阀门板251位于所述弹药槽202的一侧，所述副阀门板252位于所述弹药槽202的另一侧。
45.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且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。因此，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多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
46.上仅为本发明的较佳实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。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。

技术特征：
1.一种软土地基强夯施工装置，包括从上至下依次连接的上壳体（10）、射孔单元（20）、下壳体（30），所述射孔单元（20）内部设有骨料槽（201）和弹药槽（202），所述骨料槽（201）设置于所述弹药槽（202）上方，所述骨料槽（201）与所述弹药槽（202）通过连通孔（203）连通，所述连通孔（203）底部设有出料阀门，其特征在于：还包括转轴（21）、用于承受爆炸冲击力的叶片结构件（22），所述转轴（21）可转动设置于所述骨料槽（201）内，所述转轴（21）底端依次穿过所述连通孔（203）、所述出料阀门延伸至所述弹药槽（202）内，所述叶片结构件（22）与所述转轴（21）底端固定连接。2.根据权利要求1所述的一种软土地基强夯施工装置，其特征在于，所述骨料槽（201）为柱状结构。3.根据权利要求2所述的一种软土地基强夯施工装置，其特征在于，所述骨料槽（201）内侧壁设有环形槽，所述环形槽内可转动设有环形支架（23），所述环形支架（23）与所述转轴（21）固定连接，所述转轴（21）与所述骨料槽（201）同轴设置。4.根据权利要求1所述的一种软土地基强夯施工装置，其特征在于，所述射孔单元（20）内部设有骨料罐槽（204），所述骨料罐槽（204）内放置有骨料罐（24），所述骨料槽（201）设置于所述骨料罐（24）内，所述骨料罐（24）顶端与所述骨料罐槽（204）内顶端之间留有间隙（205），所述骨料罐槽（204）底部与所述弹药槽（202）通过穿孔（206）连通。5.根据权利要求4所述的一种软土地基强夯施工装置，其特征在于，所述穿孔（206）为环形穿孔。6.根据权利要求5所述的一种软土地基强夯施工装置，其特征在于，所述穿孔（206）与所述连通孔（203）同轴设置。7.根据权利要求1所述的一种软土地基强夯施工装置，其特征在于，所述出料阀门包括主阀门板（251）、副阀门板（252），所述主阀门板（251）和所述副阀门板（252）盖合在所述连通孔（203）底部，所述主阀门板（251）一端与所述弹药槽（202）内顶部通过第一铰接件铰接，所述副阀门板（252）一端与所述弹药槽（202）内顶部通过第二铰接件铰接，所述第一铰接件和所述第二铰接件分别位于所述连通孔（203）两侧，所述副阀门板（252）另一端搭接在所述主阀门板（251）另一端上，所述主阀门板（251）上靠近所述副阀门板（252）一侧设有内嵌式凹槽（255），所述转轴（21）底端穿过所述凹槽（255）延伸至下方，所述叶片结构件（22）一端与所述转轴（21）底端固定连接，所述叶片结构件（22）另一端延伸至所述主阀门板（251）下方，所述主阀门板（251）抵压在所述叶片结构件（22）上，所述叶片结构件（22）的宽度小于或等于所述转轴（21）的直径。8.根据权利要求7所述的一种软土地基强夯施工装置，其特征在于，所述副阀门板（252）上设有舌板（254），所述舌板（254）嵌入所述凹槽（255）内并与所述凹槽（255）共同构成转轴让位孔（253），所述转轴让位孔（253）的内径与所述转轴（21）的直径相等，所述转轴（21）底端穿过所述转轴让位孔（253）延伸至下方。9.根据权利要求7所述的一种软土地基强夯施工装置，其特征在于，所述副阀门板（252）靠近所述主阀门板（251）一侧边缘设有压舌（256），所述主阀门板（251）设有与所述压舌（256）相适配的压槽（257），所述压舌（256）搭接在所述压槽（257）内。10.根据权利要求1所述的一种软土地基强夯施工装置，其特征在于，所述弹药槽（202）的横截面为方形。

技术总结
本发明属于软土地基加固技术领域，提供了一种软土地基强夯施工装置，包括从上至下依次连接的上壳体、射孔单元、下壳体，所述射孔单元内部设有骨料槽和弹药槽，所述骨料槽设置于所述弹药槽上方，所述骨料槽与所述弹药槽通过连通孔连通，所述连通孔底部设有出料阀门；还包括转轴、叶片结构件，所述转轴可转动设置于所述骨料槽内，所述转轴底端延伸至所述弹药槽内，所述叶片结构件与所述转轴底端固定连接。该装置中，弹药被点燃爆炸后，产生的冲击力可以驱动叶片结构件发生转动，进而带动转轴转动，而转轴的转动可以扰动连通孔和骨料槽内的骨料，避免骨料堵塞卡住，使得骨料槽中的骨料可以顺畅地落入弹药槽内，进而使得骨料能够快速填充入射孔中。速填充入射孔中。速填充入射孔中。


技术研发人员：徐承宇 王艳华 曾卫华 张斌 刘继龙 徐艺 张晗嘉 肖峰 陈凤银 贺建群 吴皓源 江新卫 万梓恒 桂铭 余魏兢 陈臆
受保护的技术使用者：中国市政工程中南设计研究总院有限公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/7/19