熱加固樁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種土建技術(shù)，尤其是一種熱加固粧。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，大規(guī)模的高速公路、高速鐵路、市政工程、大型港口和機場工程等建設(shè)進入了新的快速發(fā)展時期。而我國沿海和內(nèi)地湖泊地區(qū)存在大量的軟弱土環(huán)境問題，在軟土地基上修建以上構(gòu)筑物對沉降變形提出了更高的要求，迫切需要開發(fā)新的優(yōu)質(zhì)高效的地基沉降控制技術(shù)。復(fù)合地基是目前國內(nèi)外軟土地基加固的主要方法，它包括柔性粧復(fù)合地基和剛性粧復(fù)合地基兩大類?？傮w上講，柔性粧技術(shù)優(yōu)點是造價低且普及性廣，但缺點是粧身強度低、加固深度有限且工后沉降控制較難，而剛性粧粧身強度高、加固深度大，但缺點是費用成本高，大面積推廣投資大。因此如何吸收柔性粧和剛性粧兩種技術(shù)的優(yōu)點，克服其相應(yīng)的缺點，研制開發(fā)出具有剛性粧的加固效果卻僅有柔性粧的加固成本的新的優(yōu)質(zhì)粧型技術(shù)具有重要的工程意義。
[0003]眾所周知，粘土磚瓦還體經(jīng)過加熱焙燒后就會變成具有一定強度的建筑材料--
磚和瓦。在加熱過程中，原來的粘土坯體發(fā)生了一系列物理化學(xué)等質(zhì)的變化，如發(fā)生礦物結(jié)構(gòu)的變化，生成新的礦物;發(fā)生分解、化合、再結(jié)晶；發(fā)生擴散、燒結(jié)、熔融;發(fā)生顏色、容重、吸水率等變化。同樣，在地下土體中加熱至一定溫度也能產(chǎn)生上述的物理化學(xué)變化，使土體特性改變、強度大大增加。這就是土體熱加固的基本原理。
[0004]土體熱加固是地基處理方法之一。在蘇聯(lián)、羅馬尼亞、日本等國運用較多，并有一些工程實例。我國在五十年代末及六十年代初也曾作過一些工作，但后來處于停滯狀態(tài)。熱加固地基處理中，粘性土在持續(xù)高溫加熱下，粘土礦物發(fā)生再結(jié)晶，強度可達5MPa以上，并具水穩(wěn)定性;黃土的濕陷性也可消除;膨脹土的脹縮性也基本消失。在燒結(jié)體外的烘干區(qū)即干燥區(qū)，由于土中含水量大量被蒸發(fā)排出，其強度也有提高;經(jīng)熱加固后的地基抗震性能也有所提尚。
[0005]土體熱加固法特別適合于對已建成的建筑物濕陷性事故的地基處理，它具有施工速度快、效果好和無污染等優(yōu)點。但因其主要熱源是用火焙燒，存在以下四大缺點:①最大允許加固深度不夠;②加固形狀不理想;③熱效率差;④安全性不夠。因此在我國并未能得到廣泛運用。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種熱加固粧，該固定粧結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，安全環(huán)保。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0008]—種熱加固粧，包括能夠插入土體中的底部封閉的加熱管，所述加熱管外圍為經(jīng)加熱管中通入的高溫?zé)崦浇橘|(zhì)加熱所形成的磚質(zhì)粧體，所述磚質(zhì)粧體外圍為烘干區(qū)；所述加熱管中設(shè)置有與加熱管內(nèi)壁有間隙的供液管，供液管上部伸出至加熱管外部，且加熱管頂部與供液管外壁之間密封，加熱管頂部側(cè)面上設(shè)置有與加熱管內(nèi)腔相通的回液管。
[0009]所述供液管的外徑小于加熱管內(nèi)徑，能夠使供液管中的液體流入到加熱管中。
[0010]所述供液管下端開口，且下端與加熱管內(nèi)腔的底部之間有間隙，方便供液管中的液體流出，充滿整個加熱管。
[0011]所述供液管位于加熱管中的中心位置，即供液管和加熱管同軸。這樣能使供液管中流出的液體均勻均量處于加熱管中，對加熱管外圍能夠均勻加熱，形成均勻的磚質(zhì)粧體。
[0012]所述加熱管底部呈錐形，便于將其插入地基土層中。
[0013]所述供液管中通入高溫?zé)崦浇橘|(zhì)溫度為600-900°C，高溫?zé)崦浇橘|(zhì)可以是導(dǎo)熱油或其他高溫導(dǎo)熱介質(zhì)。高溫?zé)崦浇橘|(zhì)導(dǎo)入后，可以使加熱管外圍的地層中的粘土坯體發(fā)生一系列物理化學(xué)等質(zhì)的變化，使加熱管周圍土體特性改變、強度大大增加。
[0014]所述加熱管、供液管和回液管材質(zhì)均采用熔點高于100tC的導(dǎo)熱材料。例如鐵質(zhì)材料或其他合金材料。
[0015]所述加熱管截面形狀為圓形、工字形、X形、T形或Y形。
[0016]本實用新型由三部分組成，一是插入土體中的加熱管，二是加熱管四周通過熱循環(huán)所形成的磚質(zhì)粧體，三是磚質(zhì)粧體外側(cè)的烘干區(qū)，加熱管、磚質(zhì)粧體和烘干區(qū)一同組合形成熱加固粧。
[0017]本實用新型是通過在欲處理的地基土層中設(shè)置加熱管，加熱管中心部位放入供液管，同時在加熱管頭部設(shè)置回液管，高溫?zé)崦浇橘|(zhì)從供液管流入，經(jīng)回液管流出，如此循環(huán)在地層中形成熱加固粧。
[0018]在循環(huán)加熱過程中，地層中的粘土坯體會發(fā)生一系列物理化學(xué)等質(zhì)的變化，使加熱管周圍土體特性改變、強度大大增加。熱加固粧形成過程中，粘性土在持續(xù)高溫加熱下，粘土礦物發(fā)生再結(jié)晶，強度可達5MPa以上，并具水穩(wěn)定性;黃土的濕陷性也可消除；膨脹土的脹縮性也基本消失。在熱加固粧外側(cè)的烘干區(qū)即干燥區(qū)，由于土中含水量大量被蒸發(fā)排出，其強度也有提高;經(jīng)熱加固后的地基抗震性能也有所提高。本實用新型低噪音、無污染，不用水、碎石等建筑材料，也不用大型機械，粧長不受限制，可以在場地條件受限的情況下使用。本實用新型特別適用于我國華北、西北地區(qū)濕陷性黃土的地基處理中。
[0019]本實用新型通過在土體中設(shè)置加熱管，在其中循環(huán)高溫?zé)崦浇橘|(zhì)，如此循環(huán)形成熱加固粧，該技術(shù)安全環(huán)保，控制方便，可廣泛推廣運用。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型平面圖；
[0021]圖2是本實用新型立面剖面圖；
[0022]圖3是本實用新型施工工藝流程圖；
[0023]其中，1、供液管2、加熱管3、磚質(zhì)粧體4、烘干區(qū)5、回液管。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0025]如圖1、圖2所示，熱加固粧，包括能夠插入土體中的底部封閉的加熱管2，所述加熱管2外圍為經(jīng)加熱管2中的高溫?zé)崦浇橘|(zhì)加熱所形成的磚質(zhì)粧體3，所述磚質(zhì)粧體3外圍為烘干區(qū)4;所述加熱管2中設(shè)置有與加熱管2內(nèi)壁有間隙的供液管1，供液管I上部伸出至加熱管2外部，且加熱管2頂部與供液管I外壁之間密封，加熱管2頂部側(cè)面上設(shè)置有與加熱管內(nèi)腔相通的回液管5。
[0026]供液管I的外徑小于加熱管2內(nèi)徑，能夠使供液管I中的液體流入到加熱管2中。供液管I下端開口，且下端與加熱管內(nèi)腔的底部之間有間隙，方便供液管I中的液體流出，充滿整個加熱管2。供液管I位于加熱管2中的中心位置，即供液管I和加熱管2同軸。這樣能使供液管I中流出的液體均勻均量處于加熱管2中，對加熱管2外圍能夠均勻加熱，形成均勻的磚質(zhì)粧體3。
[0027]加熱管2底部呈錐形，便于將其插入地基土層中。供液管I中通入的高溫?zé)崦浇橘|(zhì)溫度為600-900Γ，高溫?zé)崦浇橘|(zhì)可以是導(dǎo)熱油或其他高溫導(dǎo)熱介質(zhì)。高溫?zé)崦浇橘|(zhì)導(dǎo)入后，可以使加熱管2外圍的地層中的粘土坯體發(fā)生一系列物理化學(xué)等質(zhì)的變化，使加熱管2周圍土體