CN108005079A - 植入式预制桩注浆装置和植入式注浆工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种植入式预制桩注浆装置和植入式注浆工艺，内管设于外管的内部，内管的侧壁挖有多组内出浆孔，内管与外管之间设有多组内管密封圈，外管的侧壁挖有多组外出浆孔，压力注浆机构的外管和内管均为环形管，三通管的其中一端设于外管的外侧，多个滚轮均连接于环形外管的内圈，环形钢筋连接有多个支撑块，每个压力注浆机构的外管和内管均为“U”形，每个压力注浆机构的内管分别通过一个连通管连通于连接管。本发明所述的植入式预制桩注浆装置和植入式注浆工艺，避免了现有技术桩孔内水泥土全截面搅拌后植桩置换的浪费，同时所形成的有效桩径会比搅拌土植桩的有效桩径大，所以能提供的桩身承载力更大。

Description

植入式预制桩注浆装置和植入式注浆工艺

技术领域

本发明属于建筑施工领域，尤其是涉及一种植入式预制桩注浆装置和植入式注浆工艺。

背景技术

现有预制桩施工技术有锤击法和静压法。锤击法是用大锤将预制的桩打入地下，是最传统的一种打桩法，但是因为噪音很大，并且振动可能对附近建筑的地基造成破坏，故而目前城市内禁止使用这种方法打桩。静力压桩是用桩机自重或追加砝码的方式，将预制桩直接压入地下，此法几乎没有噪音，但是因为无法打入较硬的岩层，所以在岩层浅的地方一般不适用，并且对地质要求比较均匀，否则容易爆桩(预制桩因压力过大或受冲击作用爆裂)。灌注桩是和预制桩相对的，是利用钻头或桩筒等工具制造出一个桩孔，之后将混凝土灌入地下而在地下直接现做出桩，几乎可以适用于所有场合的桩基施工，但是因为地下情况无法探测，所以对工艺要求较高，否则容易出现坍孔、偏径、断桩一类的问题。同时灌注桩施工中会产生大量泥浆，对现场施工环境产生影响，不满足当下对环保的要求。

目前常用的植桩方法为：

a.植桩机就位：植桩机到指定桩位并对中就位；

b.引孔作业：启动植桩机，将植桩机的钻杆沿导向架下沉，启动植桩机的钻杆钻至设计深度；

c.提升喷浆搅拌：提升植桩机钻杆、开启送浆泵，向指定桩位的土体喷水泥浆，植桩机的钻杆边提升边喷水泥浆并搅拌水泥土；

d.下沉搅拌：植桩机提升钻杆喷浆至地面后，再次下沉并启动植桩机搅拌水泥土；

e.二次提升喷浆搅拌：重复c步骤的操作过程，然后植桩机钻杆移位至下一桩位重复a步骤和b步骤,卸下成孔钻杆至孔口，待喷浆、搅拌和沉桩；

f.植桩机回原位吊装沉桩装置及管桩：植桩机吊装沉桩装置，吊装管桩入b步骤引孔内；

g.旋入植桩：将管桩旋入已搅拌成型的桩孔内；

h.预留接桩工作面；

i.焊接接桩：上下节桩头之间用电焊接桩，为防止桩体下落，在孔口设置卡箍装置，将下节桩体环抱固定后焊接接上节桩；

j.再次旋入植桩：将连接好的桩体再次旋入水泥土中至设计标高；作业完毕移至下一已沉入成孔钻杆的桩位，进行下一节桩施工。

该植桩方法先用水泥搅拌进行沉孔，而搅拌过程中会产生大量置换泥浆浪费资源以及污染环境，同时桩身截面并不需要水泥，因此也造成了资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种植入式预制桩注浆装置，解决了现有技术中存在的锤击法施工噪声大、振动可能对附近建筑的地基造成破坏，静压力桩在岩层浅的地方一般不适用，容易爆桩和灌注桩因为地下情况无法探测，所以对工艺要求较高，否则容易出现坍孔、偏径、断桩和产生泥浆不环保等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

植入式预制桩注浆装置，包括：压力注浆机构、第一注浆装置和第二注浆装置。

所述压力注浆机构包括橡胶套、外管、内管和内管密封圈，所述内管设于外管的内部，内管的侧壁挖有多组内出浆孔，内管与外管之间设有多组内管密封圈，每组内管密封圈设有两个，同组的两个内管密封圈设于一组内出浆孔的两端，内管密封圈紧贴内管和外管，外管的侧壁挖有多组外出浆孔，每组外出浆孔均设于同组的两个内管密封圈之间，外管的外壁套有多个橡胶套，每个橡胶套覆盖一组外出浆孔。

所述第一注浆装置包括压力注浆机构、三通管和滚轮，所述压力注浆机构的外管和内管均为闭合的回路，三通管的其中一端设于外管的外侧，三通管的其余两端均连通于内管，所述滚轮设有多个，多个滚轮均连接于环形外管的内圈。

所述第二注浆装置包括压力注浆机构、环形钢筋、支撑块和连接管，所述环形钢筋连接有多个支撑块，多个支撑块以环形钢筋的轴线为中心呈中心对称分布，压力注浆机构设有多个，每个压力注浆机构的外管和内管均为“U”形，外管的两端连接于环形钢筋，每个压力注浆机构的内管分别通过一个连通管连通于同一个连接管。

进一步的，所述支撑块为筒状，支撑块的直径大于第二注浆装置中橡胶套的外径。

进一步的，所述压力注浆机构设于环形钢筋的内部，所述环形钢筋连接有角钢。

进一步的，所述第二注浆装置包括四个压力注浆机构和四个支撑块，压力注浆机构和支撑块交错分布。

进一步的，所述环形钢筋连接有角钢。

进一步的，包括以下步骤：

步骤A，植桩机就位：植桩机到指定桩位并对中就位。

步骤B，引孔作业：采用潜水钻等成孔设备使用泥浆护壁发成孔至设计深度。

步骤C，植桩：在成孔泥浆中植入预制桩及注浆装置。

步骤D，焊接接桩：上下节桩头之间用电焊焊接接桩。

步骤E，注浆：使用本发明中植入式预制桩注浆装置进行注浆。

进一步的，所述步骤C中，将第一注浆装置连接于预制桩的地盘，将第二注浆装置连接于桩身靠近底盘的一端，将植入式预制桩注浆装置连同预制桩一同植入桩孔中。

进一步的，所述所述步骤E包括：步骤a，桩底注浆和步骤b，桩身注浆。

进一步的，所述步骤a，桩底注浆，往第二注浆装置注入泥浆，对桩底进行注浆，步骤b，桩身注浆，往第一注浆装置通入泥浆，同时使第一注浆装置向上移动，实现对桩身进行注浆。

相对于现有技术，本发明所述的一种植入式预制桩注浆装置具有以下优势：采用本发明注浆装置外注浆有针对性的对桩身和桩底进行注浆。避免了现有技术桩孔内水泥土全截面搅拌后植桩置换的浪费；由于采用该植入式注浆装置，压力注浆的影响范围比现有技术水泥搅拌的影响范围大，所形成的有效桩径会比搅拌土植桩的有效桩径大，所以，提供的桩身承载力更大；另外本发明泥浆仅用于护壁成孔，无需钻孔桩的二次清孔，避免了大量泥浆置换，相比灌注桩施工所用的泥浆更少，更加环保；最后本发明在泥浆中植桩较水泥搅拌土中植桩阻力小，桩植入效率更高。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明中第一注浆装置的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明中第二注浆装置的主视图；

图4为图3的俯视图；

图5为本发明使用时，管桩的结构示意图；

图6为本发明使用时，方桩的结构示意图；

图7为本发明使用时，矩形桩的结构示意图；

图8为本发明中第一注浆装置的使用示意图。

附图标记说明：

1-橡胶套；2-外管；3-外出浆孔；4-内管；5-内管密封圈；6-内出浆孔；7-三通管；8-滚轮；9-桩身；10-环形钢筋；11-支撑块；12-连接管；13-角钢；14-连通管；15-桩底。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1～4所示，植入式预制桩注浆装置，包括：压力注浆机构、第一注浆装置和第二注浆装置；

所述压力注浆机构包括橡胶套1、外管2、内管4和内管密封圈5，所述内管4设于外管2的内部，内管4的侧壁挖有多组内出浆孔6，内管4与外管2之间设有多组内管密封圈5，每组内管密封圈5设有两个，同组的两个内管密封圈5设于一组内出浆孔6的两端，内管密封圈5紧贴内管4和外管2，外管2的侧壁挖有多组外出浆孔3，每组外出浆孔3均设于同组的两个内管密封圈5之间，外管2的外壁套有多个橡胶套1，每个橡胶套1覆盖一组外出浆孔3。

所述第一注浆装置包括压力注浆机构、三通管7和滚轮8，所述压力注浆机构的外管2和内管4均为闭合的回路，三通管7的其中一端设于外管2的外侧，三通管7的其余两端均连通于内管4，所述滚轮8设有多个，多个滚轮8均连接于环形外管2的内圈。

所述第二注浆装置包括压力注浆机构、环形钢筋10、支撑块11和连接管12，所述环形钢筋10连接有多个支撑块11，多个支撑块11以环形钢筋10的轴线为中心呈中心对称分布，压力注浆机构设有多个，每个压力注浆机构的外管2和内管4均为“U”形，外管2的两端连接于环形钢筋10，每个压力注浆机构的内管4分别通过一个连通管14连通于同一个连接管12。

所述支撑块11为筒状，支撑块11的直径大于第二注浆装置中橡胶套1的外径。

所述压力注浆机构设于环形钢筋10的内部，所述环形钢筋10连接有角钢13。

所述第二注浆装置包括四个压力注浆机构和四个支撑块11，压力注浆机构和支撑块11交错分布。

所述环形钢筋10连接有角钢13。

步骤A，植桩机就位：植桩机到指定桩位并对中就位；

步骤B，引孔作业：采用潜水钻等成孔设备使用泥浆护壁法成孔至设计深度；

步骤C，植桩：在成孔泥浆中植入预制桩及注浆装置；

步骤D，焊接接桩：上下节桩头之间用电焊焊接接桩；

步骤E，注浆：使用本发明中植入式预制桩注浆装置进行注浆。

所述步骤C中，将第一注浆装置连接于预制桩的底盘，将第二注浆装置连接于桩身靠近底盘的一端，将植入式预制桩注浆装置连同预制桩一同植入桩孔中。

所述步骤E包括：步骤a桩底注浆和步骤b桩身注浆。

所述步骤a，桩底注浆，往第二注浆装置注入水泥浆，对桩底进行注浆，步骤b，桩身注浆，往第一注浆装置通入水泥浆，同时使第一注浆装置向上移动，实现对桩身进行注浆。

如图5～8所示，预制桩包括桩身9和桩底15，桩底15连接于桩身9的下端。

该装置工作原理，安装时，将第二注浆装置设于桩底15远离桩身9的一侧，将第二注浆装置的连接管12连通一次性注浆管，一次性注浆管穿过桩底15中部的孔，一次性注浆管从桩身9内穿出，将第一注浆装置连接于桩身9靠近桩底15的一端，并用钢丝连接滚轮8，注浆管连通于三通管7，第一注浆装置、第二注浆装置连同管桩一同放入坑基中；使用时，先通过一次性注浆管和第二注浆装置向管桩的底部注浆，浆液打入内管4后，通过内出浆孔6进入外管2，随着压力的逐渐增大，浆液顶起橡胶套1进入坑基中，在停止注浆后，由于外管2外侧的压力大于外管2内侧的压力，浆液将橡胶套1紧压在外管2封堵外出浆孔3，避免发生逆流，将一次性注浆管拆下放入桩身9内，通过注浆管和第一注浆装置向桩身9的外侧进行注浆，浆液通过连接管12、连通管14进入内管4，浆液顶起橡胶套1进入坑基中，随着浆液液面的上升，通过钢丝拉动第一注浆装置向上移动，滚轮8防止第一注浆装置与桩身9发生摩擦，注浆完成后，将第一注浆装置取出即可。

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。

Claims (9)

1.植入式预制桩注浆装置，其特征在于：包括：压力注浆机构、第一注浆装置和第二注浆装置；

所述压力注浆机构包括橡胶套(1)、外管(2)、内管(4)和内管密封圈(5)，所述内管(4)设于外管(2)的内部，内管(4)的侧壁挖有多组内出浆孔(6)，内管(4)与外管(2)之间设有多组内管密封圈(5)，每组内管密封圈(5)设有两个，同组的两个内管密封圈(5)设于一组内出浆孔(6)的两端，内管密封圈(5)紧贴内管(4)和外管(2)，外管(2)的侧壁挖有多组外出浆孔(3)，每组外出浆孔(3)均设于同组的两个内管密封圈(5)之间，外管(2)的外壁套有多个橡胶套(1)，每个橡胶套(1)覆盖一组外出浆孔(3)；

所述第一注浆装置包括压力注浆机构、三通管(7)和滚轮(8)，所述压力注浆机构的外管(2)和内管(4)均为闭合的回路，三通管(7)的其中一端设于外管(2)的外侧，三通管(7)的其余两端均连通于内管(4)，所述滚轮(8)设有多个，多个滚轮(8)均连接于环形外管(2)的内圈；

所述第二注浆装置包括压力注浆机构、环形钢筋(10)、支撑块(11)和连接管(12)，所述环形钢筋(10)连接有多个支撑块(11)，多个支撑块(11)以环形钢筋(10)的轴线为中心呈中心对称分布，压力注浆机构设有多个，每个压力注浆机构的外管(2)和内管(4)均为“U”形，外管(2)的两端连接于环形钢筋(10)，每个压力注浆机构的内管(4)分别通过一个连通管(14)连通于同一个连接管(12)。

2.根据权利要求1所述的植入式预制桩注浆装置，其特征在于：所述支撑块(11)为筒状，支撑块(11)的直径大于第二注浆装置中橡胶套(1)的外径。

3.根据权利要求1所述的植入式预制桩注浆装置，其特征在于：所述压力注浆机构设于环形钢筋(10)的内部，所述环形钢筋(10)连接有角钢(13)。

4.根据权利要求2所述的植入式预制桩注浆装置，其特征在于：所述第二注浆装置包括四个压力注浆机构和四个支撑块(11)，压力注浆机构和支撑块(11)交错分布。

5.根据权利要求3所述的植入式预制桩注浆装置，其特征在于：所述环形钢筋(10)连接有角钢(13)。

6.一种植入式注浆工艺，采用权利要求1～5任一项的植入式预制桩注浆装置，其特征在于：包括以下步骤：

步骤A，植桩机就位：植桩机到指定桩位并对中就位；

步骤B，引孔作业：采用潜水钻等成孔设备使用泥浆护壁法成孔至设计深度；

步骤C，植桩：在成孔泥浆中植入预制桩及注浆装置；

步骤D，焊接接桩：上下节桩头之间用电焊焊接接桩；

步骤E，注浆：使用本发明中植入式预制桩注浆装置进行注浆。

7.根据权利要求6所述的一种植入式注浆工艺，其特征在于：所述步骤C中，将第一注浆装置连接于预制桩的底盘，将第二注浆装置连接于桩身靠近底盘的一端，将植入式预制桩注浆装置连同预制桩一同植入桩孔中。

8.根据权利要求7所述的一种植入式注浆工艺，其特征在于：所述步骤E包括：步骤a，桩底注浆和步骤b，桩身注浆。

9.根据权利要求8所述的一种植入式注浆工艺，其特征在于：所述步骤a，桩底注浆，往第二注浆装置注入水泥浆，对桩底进行注浆，步骤b，桩身注浆，往第一注浆装置通入水泥浆，同时使第一注浆装置向上移动，实现对桩身进行注浆。