CN105908746A - 一种桩身混凝土钻芯补注浆装置及补注浆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桩身混凝土钻芯补注浆装置及补注浆方法，包括注浆***和充气***，其中，注浆***包括依次连通的浆液池、注浆泵和注浆管，充气***包括充气泵、充气管和充气止浆结构，充气管的一端与充气泵连接，另一端与充气止浆结构连通，所述充气止浆结构套合固定在注浆管的设定位置；将注浆管放置于钻孔中后，通过充气泵向充气止浆结构充气，直至堵塞钻孔，然后进行注浆。本发明的逆止结构可以通过高压清水打开，逆止结构一方面防止了注浆管外的混凝土堵塞注浆孔，另一方面可以通过高压清水打开，进而保证了注浆工作的顺利进行；充气止浆结构可以通过按压固定结构固定在注浆管的任意位置，以便来适应不同条件不同桩的注浆。

Description

一种桩身混凝土钻芯补注浆装置及补注浆方法

技术领域

本发明涉及一种桩身混凝土钻芯补注浆装置及补注浆方法。

背景技术

钻孔灌注桩是一种常见的桩型，其优点在于桩长和桩径可以灵活选取、施工不受季节限制以及能广泛适用于各类土质条件并能提供较大单桩承载力等。但在钻孔灌注桩应用过程中存在着一些问题，比如桩端存在沉渣和持力层扰动影响端阻发挥的问题、桩身混凝土固结以后会发生体积收缩，桩身混凝土与钻孔孔壁之间产生间隙而导致桩侧阻力减小的问题等。针对上述问题，人们有针对性地开发了桩端后注浆桩技术。

随着桩端后注浆技术的发展，注浆过程中的问题也随之出现。预埋管桩端后注浆的难点在于注浆头的制作和注浆管的埋设。工程桩中注浆管浅部没有混凝土包裹，以及施工过程中桩机移动和挖土机施工，很容易造成浅部注浆管断裂堵塞，而深部注浆管埋设时易出现的问题主要是接头不牢固和注浆管弯曲等，预埋注浆管无法打开就无法完成补注浆工作。为保证补注浆工作的顺利进行，急需发明一种补注浆的装置。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种桩身混凝土钻芯补注浆装置及补注浆方法，此装置结构简单，组装方便，易于操作，既能够顺利的完成注浆过程，又能减低成本，缩短施工时间，而且补注浆完成后的注浆管等还能回收利用。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种桩身混凝土钻芯补注浆装置，包括注浆***和充气***，其中，注浆***包括依次连通的浆液池、注浆泵和注浆管，充气***包括充气泵、充气管和充气止浆结构，充气管的一端与充气泵连接，另一端与充气止浆结构连通，所述充气止浆结构套合固定在注浆管的设定位置；将注浆管放置于钻孔中后，通过充气泵向充气止浆结构充气，直至充满钻孔，然后进行注浆。

充气止浆的目的是防止冒浆和浆液堵塞注浆通道，当整个充气止浆结构充满气体时，可以将注浆通道充满，即可起到止浆的作用。

优选的，所述注浆管的侧壁上设置有若干个按压固定结构，按压固定结构凸出注浆管的侧壁，按压固定结构与注浆管管道之间设置弹性元件，通过按压可以将按压固定结构按入注浆管的侧壁内，允许充气止浆结构沿注浆管移动，停止按压后，恢复凸起状态，阻挡按压固定结构的运动。可以通过挤压将充气止浆结构固定在注浆管的设定位置上。

按压固定结构是为了将充气止浆结构固定在需要的位置。

优选的，所述充气泵上设置有压力控制阀。压力控制阀可以对充气泵的压力进行调节。

优选的，所述充气止浆结构由弹性材质制成。

进一步优选的，所述充气止浆结构由弹性材料制成，优选为橡皮圈。橡皮圈的弹性较好，且耐磨，充气后，充气止浆橡皮圈能够完全充满钻孔，更好地起到止浆的作用。

优选的，所述注浆管的末端为尖状结构，距离尖状结构设定距离处加工若干个注浆孔，每个注浆孔内设置逆止结构，该逆止结构可防止注浆管外部的物质进入注浆孔，进而堵塞注浆孔。

进一步优选的，所述逆止结构包括图钉和缠绕在图钉外侧的固定胶带，图钉圆帽朝向外侧。

进一步优选的，所述注浆孔与注浆管末端的距离为30-50cm。

优选的，所述充气管为橡胶软管。橡胶软管方便安装，且具有耐高低温、无开裂、质量轻以及连接密封性好的优势。

上述桩身混凝土钻芯补注浆装置的补注浆方法，包括如下步骤：

1)选取注浆管，将注浆管的末端加工成尖状结构，并在注浆管上加工注浆孔，在注浆孔中安装好逆止结构，逆止结构只允许浆液从注浆管内部流向注浆管外部；

2)将充气逆止结构固定在注浆管的设定位置处，保证充气逆止结构与注浆管之间密封设置；

3)凿平补注浆桩的桩头并找平，整理桩头附近的土层，使其与桩顶标高齐平；

4)对拟补注浆桩进行钻孔，直至钻穿桩底；

5)将注浆管置于步骤4)得到的钻孔内，对注浆管上的充气止浆结构进行充气，直到充气止浆结构堵塞钻孔；

6)利用高压水将注浆管上的逆止结构冲开，最后利用注浆管向拟补注浆桩的底部注浆。

步骤3)中，桩头一般都夹泥，将其凿除，凿平桩头，并将桩头附近的土层与桩顶标高齐平，是为了保证钻进的垂直度。

优选的，步骤2)中，所述充气逆止结构与注浆管末端的距离为40-60cm。

优选的，步骤4)中，对拟补注浆桩的中心位置进行钻孔。对拟补注浆的中心位置进行钻孔，是为了保证钻孔不偏出桩身，保证钻进的垂直度。

优选的，步骤6)中，注浆的方式为间歇注浆方式。

优选的，步骤6)中，所述高压清水的压力范围为4-6MPa。

优选的，步骤6)中，注浆完毕后，将充气止浆结构和注浆管回收。将充气止浆结构的气体放出，将注浆管拔出，即可完成回收过程。传统的注浆管在注浆过程中，由于浆液会堵塞注浆通道，不容易将注浆管拔出，不能进行回收利用。

本发明研究了桩端后注浆技术的施工工艺及事故处理，解决了在预埋注浆管无法打开之后的注浆难题，采用橡皮圈膨胀后封堵高压注浆，从而完成注浆过程，与前人研究相比，与工程实际更接近，适用范围更广。

本发明的有益效果为：

1、本发明的充气止浆结构可以对在注浆完毕后，放气，进行回收，由于充气止浆结构可以阻挡浆液充满注浆通道，一方面方便了注浆管的回收，另一方面保证了注浆过程的顺利进行；

2、本发明的逆止结构可以通过高压清水打开，逆止结构一方面防止了注浆管外的混凝土堵塞注浆孔，另一方面可以通过高压清水打开，进而保证了注浆工作的顺利进行；

3、本发明的装置结构简单，组装方便，易于操作，轻巧灵便，在一定程度上降低注浆成本，而且可以有效的缩短工期；

4、充气止浆结构可以通过按压固定结构固定在注浆管的任意位置，以便来适应不同条件不同桩的注浆；

5、补注浆完成后的注浆管和止浆橡皮圈可以方便的回收利用。

附图说明

图1是桩身混凝土钻芯补注浆装置示意图。

其中，1、注浆管；2、充气泵；3、橡胶软管；4、充气止浆结构；5、注浆泵；6、浆液池；7、按压固定结构；8、压力控制阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

图1中，一种桩身混凝土钻芯补注浆装置，包括注浆管1、自动充气装置、注浆泵5、浆液池6。自动充气装置主要包括充气泵2、橡胶软管3、充气止浆结构4等。注浆管1侧面设置若干按压固定结构7，可以通过挤压将充气止浆结构4固定在注浆管1所需位置，充气止浆结构4通过橡胶软管3与充气泵2相连，充气泵2上设有压力控制阀8，可以在必要的时候对压力进行调整。橡胶软管3和充气止浆结构4均由优质橡胶构成，耐高低温，无开裂，质量轻，连接紧密。注浆时将充气泵2打开，通过橡胶软管3向止浆橡皮圈4内充气，直至充满整个钻孔，从而达到止浆的目的。

所述注浆管1的侧壁上设置有若干个按压固定结构7，按压固定结构7凸出注浆管1的侧壁，按压固定结构7与注浆管1管道之间设置弹性元件，通过按压可以将按压固定结构7按入注浆管1的侧壁内，此时，充气止浆结构7可以沿着注浆管1移动，停止按压后，恢复凸起状态，阻挡按压固定结构7的运动。可以通过挤压将充气止浆结构4固定在注浆管1的设定位置上。

注浆管1、注浆泵5和浆液池6之间通过管道依次连接。

一种桩身混凝土钻芯补注浆的装置的使用方法，包括以下步骤：

A、选取合适的桩端注浆管1，用铁锤头将注浆管1的底端砸成尖形开口，距注浆管1底端40cm左右打上均匀分布的16个小孔，然后在每个小孔中安放图钉，再用绝缘胶布加硬包装带缠绕包裹，防止桩身混凝土浇筑时堵塞注浆孔，即完成注浆管1的制作；

B、通过按压固定结构7，将充气止浆结构4固定在注浆管1所需位置，保证严密相接，橡胶软管3的一端与充气止浆结构4通过螺帽锁紧的接头相连，并用铁丝紧紧绑扎，周围用封缝胶处理，另一端与充气泵2相连，为保证密封性，也用铁丝绑扎，并用封缝胶处理；

C.凿平补注浆桩的桩头并用砂浆找平，用挖土机整好桩头附近的土层，并铺设瓜子皮和素混凝土，使其与桩顶标高齐平；

D.确定补注浆桩的中心位置，架设钻机，调整好机座位置，确保机座平稳、水平，并使机床杆钻头对准拟注浆桩的中心位置，用经纬仪测量钻机机床杆的垂直度，直至钻穿桩底终孔；

E.在桩身混凝土中心钻孔中下放注浆管1和充气止浆结构4，待注浆管1放至孔底，打开充气泵2，通过橡皮软管3向充气止浆结构4内注入气体，整个过程保证密封性，必要时可通过压力控制阀8来调整压力大小，等到充气止浆结构4膨胀至堵塞钻孔，用高压清水开塞，将注浆头处的图钉喷出，然后利用注浆泵5，将浆液从浆液池6中注入桩底，补注浆采用间歇注浆方式，待整个注浆过程完成，将充气止浆结构4放气后，将注浆管1拔出，即可将注浆管1和充气止浆结构4回收。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种桩身混凝土钻芯补注浆装置，其特征在于：包括注浆***和充气***，其中，注浆***包括依次连通的浆液池、注浆泵和注浆管，充气***包括充气泵、充气管和充气止浆结构，充气管的一端与充气泵连接，另一端与充气止浆结构连通，所述充气止浆结构套合固定在注浆管的设定位置；将注浆管放置于钻孔中后，通过充气泵向充气止浆结构充气，直至充满钻孔，然后进行注浆。

2.根据权利要求1所述的补注浆装置，其特征在于：所述注浆管的侧壁上设置有若干个按压固定结构，按压固定结构凸出注浆管的侧壁，按压固定结构与注浆管管道之间设置弹性元件，通过按压可以将按压固定结构按入注浆管的侧壁内，允许充气止浆结构沿注浆管移动，停止按压后，恢复凸起状态，阻挡按压固定结构的运动。

3.根据权利要求1所述的补注浆装置，其特征在于：所述充气泵上设置有压力控制阀。

4.根据权利要求1所述的补注浆装置，其特征在于：所述充气止浆结构由弹性材质制成；

优选的，所述充气止浆结构为充气止浆橡皮圈。

5.根据权利要求1所述的补注浆装置，其特征在于：所述注浆管的末端为尖状结构，距离尖状结构设定距离处加工若干个注浆孔，每个注浆孔内设置逆止结构，该逆止结构可防止注浆管外部的物质进入注浆孔，进而堵塞注浆孔；

优选的，所述逆止结构包括图钉和缠绕在图钉外侧的固定胶带，图钉圆帽朝向外侧；

优选的，所述注浆孔与注浆管末端的距离为30-50cm。

6.根据权利要求1所述的补注浆装置，其特征在于：所述充气管为橡胶软管。

7.权利要求1-6任一所述桩身混凝土钻芯补注浆装置的补注浆方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)选取注浆管，将注浆管的末端加工成尖状结构，并在注浆管上加工注浆孔，在注浆孔中安装好逆止结构，逆止结构只允许浆液从注浆管内部流向注浆管外部；

2)将充气逆止结构固定在注浆管的设定位置处，保证充气逆止结构与注浆管之间密封设置；

3)凿平补注浆桩的桩头并找平，整理桩头附近的土层，使其与桩顶标高齐平；

4)对拟补注浆桩进行钻孔，直至钻穿桩底；

5)将注浆管置于步骤4)得到的钻孔内，对注浆管上的充气止浆结构进行充气，直到充气止浆结构堵塞钻孔；

6)利用高压水将注浆管上的逆止结构冲开，最后利用注浆管向拟补注浆桩的底部注浆。

8.根据权利要求7所述的补注浆方法，其特征在于：步骤2)中，所述充气逆止结构与注浆管末端的距离为40-60cm。

9.根据权利要求7所述的补注浆方法，其特征在于：步骤4)中，对拟补注浆桩的中心位置进行钻孔。

10.根据权利要求7所述的补注浆方法，其特征在于：步骤6)中，注浆的方式为间歇注浆方式；所述高压清水的压力范围为4-6MPa；注浆完毕后，将充气止浆结构和注浆管回收。