CN114808930A - 海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置及其施工方法，补漏杆一端设有注浆转动环，另一端设有喷座，喷座上设有多个喷头，补漏杆上端的注浆转动环与锚杆钻机的驱动转动座连接，还设有配药容器和空压机，配药容器通过注浆管道与注浆转动环连通，空压机通过气压管道与注浆转动环连通，锚杆钻机调整补漏杆下端喷座的伸入到渗水位置，喷头喷出后迅速形成扩大强硬护壁，堵住泄漏位置。通过并联管道将空气和堵漏浆液精准的喷射泄露位置，堵漏浆液经化学反应，形成一道强硬孔壁，从而达到堵漏的目的。此复杂海域抛石堤上钻孔灌注桩泥浆快速止漏的设备，操作简单，精准补漏。
Description
技术领域
本发明涉及桩基施工技术领域，尤其是涉及一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置及其施工方法。
背景技术
复杂海域抛石堤上钻孔灌注桩成孔施工时，在穿过块石层、中粗砂层，砾砂层时，成孔极易出现漏浆、塌孔等问题，且环保要求高，防止泥浆外溢亦是关键难点。
深层粗砂层漏浆，极难控制和堵漏效果不佳，造成成桩失败，给企业和社会带来极大的经济亏损和需花费大量补救措施。
中国专利CN101173516B“注浆帷幕法防治大直径深孔钻孔灌注桩漏浆和坍孔的方法” 公开了一种注浆帷幕法防治大直径深孔钻孔灌注桩漏浆和坍孔的方法，它是在钻孔桩钢护筒***设置注浆定位圈，在钢护筒与注浆定位圈之间沿圆周间隔钻注浆孔，将水泥浆注入灌注注浆孔内，让浆液充分扩散填充缝隙并与松散透水层固结，形成强度较高的防水帷幕。该方法可以处理大直径深孔钻孔灌注桩的漏浆和坍孔事故，其水泥浆浆体注入松散透水层，并与其混合固结，填充缝隙，形成了一圈强度较高的止水帷幕，堵漏效果好，处理彻底。但是该设备在堵漏过程中需要大修的设备进行施工辅助，且浪费大量的材料，虽然进行了堵漏，但是该堵漏设备并不能进行回收。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置及其施工方法，解决深层粗砂层漏浆，极难控制和堵漏效果不佳，造成成桩失败的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，包括补漏杆，补漏杆一端设有注浆转动环，另一端设有喷座，喷座上设有多个喷头，补漏杆上端的注浆转动环与锚杆钻机的驱动转动座连接，还设有配药容器和空压机，配药容器通过注浆管道与注浆转动环连通，空压机通过气压管道与注浆转动环连通；
锚杆钻机调整补漏杆下端喷座的伸入到渗水位置，喷头喷出后迅速形成扩大强硬护壁，堵住泄漏位置。
优选方案中，注浆转动环上设有两个环形的凹槽，环形凹槽上设有多个通孔，还设有密封环，密封环与注浆转动环上环形凹槽密封转动连接，密封环内壁也设有环形内凹槽，密封环外部设有连接口，连接口与环形内凹槽连通，注浆管道和气压管道分别与两个密封环连接口连通。
优选方案中，注浆转动环内壁设有至少两个密封腔室，注浆转动环内壁设有第一隔板，第一隔板设在注浆管道下方，第一隔板与注浆转动环上方形成第一密封腔，第一隔板下方与溶液竖管连通。
优选方案中，第一隔板下方设有第二隔板，第二隔板与第一隔板形成第二密封腔室，气压管道与第二密封腔室连通，第二隔板下方与气压竖管连通。
优选方案中，第一隔板和第二隔板与溶液竖管和气压竖管连接处呈锥形漏斗结构。
优选方案中，溶液竖管和气压竖管穿过补漏杆与喷座连通，补漏杆内壁设有多个支撑环，溶液竖管和气压竖管通过支撑环固定在补漏杆内部。
优选方案中，喷座内部设有空腔，喷座外壁设有多个喷头，喷头与喷座内部空腔连通，喷座底部还设有堵头。
优选方案中，配药容器通过注浆泵与注浆转动环连通，注浆泵与配药容器之间设有单向止水阀，注浆管道上设有第一压力表，空压机的气压管道上设有第二压力表。
优选方案中，还设有导向套，补漏杆与导向套滑动连接，还设有检测升降环，检测升降环套设在补漏杆上，检测升降环外壁上设有多个摄像头，摄像头上方设有照明灯，检测升降环上设有缆线连接座，导向套一侧设有收卷机，收卷机通过提升线缆与缆线连接座电连接。
优选方案中，检测升降环包括两个半圆环体，两个半圆环体一端铰接，另一端通过卡扣或螺栓锁紧连接；
检测升降环内壁上还设有多个滚珠。
该方法包括：
S1、将锚杆钻机上的锚杆从驱动转动座上拆卸，将补漏杆安装在锚杆钻机的转动座上，转动座可以在滑动台上下滑动；
S2、将配药容器与注浆泵连通，注浆泵通过注浆管道与注浆转动环连通，空压机通过气压管道与注浆转动环连通；
S3、锚杆钻机将补漏杆经过钢护筒伸入到漏浆位置；
S3、安装导向套，导向套将补漏杆包住，使补漏杆在导向套内部滑动，再在补漏杆上安装检测升降环，检测升降环通过提升线缆与收卷机，收卷机上的电线与电脑显示屏电连接，检测升降环上的摄像头对漏浆位置进行观察，照明灯对漏浆位置进行照明，确认漏浆位置的具***置；
S4、确认漏浆位置的具***置，摄像头观察内部情况进行辅助调节喷座的位置，通过锚杆钻机的驱动转动座在滑动台上滑动调节补漏杆下端的喷座的位置；
S5、喷座位置调节准确后，利用收卷机将整个检测升降环升起，开启注浆泵和空压机，浆液与空气混合形成强大冲击力，经喷头喷出后迅速形成扩大强硬护壁，同时喷座旋转，堵住泄漏位置；
S6、配药容器中调配水泥PC42.5和速凝剂，水灰比为1:1，注浆泵水泥浆压力不小于20Mpa，空压机压力在0.7-0.9Mpa，注浆管在泄露位置提速0.1~0.25m/min；
S7、喷出5-8分钟后，停止注浆泵和空压机，利用收卷机将检测升降环通过重力滑动到补漏杆底部，检测升降环对泄漏位置的补漏情况进行观察，确认堵漏情况；
S8、堵漏完毕后，锚杆钻机升起整个补漏杆，补漏完毕。
本发明提供了一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置及其施工方法，本新型很好的解决了以上问题，通过并联管道将空气和堵漏浆液精准的喷射泄露位置，堵漏浆液经化学反应，形成一道强硬孔壁，从而达到堵漏的目的。此复杂海域抛石堤上钻孔灌注桩泥浆快速止漏的设备，操作简单，精准补漏。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明总体施工结构图；
图2是本发明注浆转动环内部结构图；
图3是本发明喷座内部结构图；
图4是本发明检测升降环安装结构图；
图5是本发明检测升降环俯视结构图；
图中：配药容器1；单向止水阀2；注浆泵3；注浆管道4；第一压力表5；空压机6；第二压力表601；气压管道602；注浆转动环7；通孔701；第一隔板702；第二隔板703；锚杆钻机8；滑动台801；驱动转动座802；补漏杆9；导向套10；收卷机11；钢护筒12；提升线缆13；人工填土层14；海滩岩层15；粗砂渗水层16；渗水位置18；密封环19；进液槽1901；气压竖管20；溶液竖管21；支撑环22；喷座23；喷头24；堵头25；检测升降环26；摄像头27；照明灯28；缆线连接座29；滚珠30。
具体实施方式
实施例1
如图1~5所示，一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，包括补漏杆9，补漏杆9一端设有注浆转动环7，另一端设有喷座23，喷座23上设有多个喷头24，补漏杆9上端的注浆转动环7与锚杆钻机8的驱动转动座802连接，还设有配药容器1和空压机6，配药容器1通过注浆管道4与注浆转动环7连通，空压机6通过气压管道602与注浆转动环7连通；锚杆钻机8调整补漏杆9下端喷座23的伸入到渗水位置18，喷头24喷出后迅速形成扩大强硬护壁，堵住泄漏位置。将注浆泵3与空压机6用管道接入到注浆转动环7内部，其中注浆泵3前用管道串连配药容器1，管道出入口均安装单向止水阀2，用于防止倒流，空压机6和注浆泵出口管道安装测压表，用于控制注浆速度。注浆管道4和气压管道602并入注浆转动环7，注浆管可以根据泄露深度调整长度；注浆转动环1悬挂锚杆钻机8经过护筒9下方至漏浆位置，开启机器，浆液与空气混合形成强大冲击力，经喷嘴10喷出后迅速形成扩大强硬护壁，从而堵住泄漏位置。
优选方案中，注浆转动环7上设有两个环形的凹槽，环形凹槽上设有多个通孔701，还设有密封环19，密封环19与注浆转动环7上环形凹槽密封转动连接，密封环19内壁也设有环形内凹槽，密封环19外部设有连接口，连接口与环形内凹槽连通，注浆管道4和气压管道602分别与两个密封环19连接口连通。如图2所示结构，注浆管道4和气压管道602通过密封环19与注浆转动环7内部连通，注浆转动环7可以旋转的同时对补漏杆9内部进行输送气体和堵漏的液体。
优选方案中，注浆转动环7内壁设有至少两个密封腔室，注浆转动环7内壁设有第一隔板702，第一隔板702设在注浆管道4下方，第一隔板702与注浆转动环7上方形成第一密封腔，第一隔板702下方与溶液竖管21连通。第一隔板702下方设有第二隔板703，第二隔板703与第一隔板702形成第二密封腔室，气压管道602与第二密封腔室连通，第二隔板703下方与气压竖管20连通。注浆管道4与第一隔板702上的第一腔体连通，第一隔板702通过溶液竖管21与补漏杆9底板的喷座23连通，第二隔板703与第一隔板702形成的第二腔体，气压管道602与第二腔体连通，第二腔体通过气压竖管20与喷座23连通，浆液与空气在喷座23内部进行混合，形成强大冲击力，经喷头24喷出后迅速形成扩大强硬护壁，从而堵住泄漏位置。
优选方案中，第一隔板702和第二隔板703与溶液竖管21和气压竖管20连接处呈锥形漏斗结构。锥形漏斗结构方便液体进入到溶液竖管21内部，气压内部的水分进入到气压竖管20内部，防止出现积水的情况。
优选方案中，溶液竖管21和气压竖管20穿过补漏杆9与喷座23连通，补漏杆9内壁设有多个支撑环22，溶液竖管21和气压竖管20通过支撑环22固定在补漏杆9内部。支撑环22用于支撑整个溶液竖管21和气压竖管20。
优选方案中，喷座23内部设有空腔，喷座23外壁设有多个喷头24，喷头24与喷座23内部空腔连通，喷座23底部还设有堵头25。为了便于清理喷座23内部，在喷座23端部安装堵头25，拆卸堵头25可以对喷座23内部进行清理。
优选方案中，配药容器1通过注浆泵3与注浆转动环7连通，注浆泵3与配药容器1之间设有单向止水阀2，注浆管道4上设有第一压力表5，空压机6的气压管道602上设有第二压力表601。将注浆泵3与空压机6用管道接入到注浆转动环7内部，其中注浆泵3前用管道串连配药容器1，管道出入口均安装单向止水阀2，用于防止倒流，空压机6和注浆泵出口管道安装测压表，用于控制注浆速度。
优选方案中，还设有导向套10，补漏杆9与导向套10滑动连接，还设有检测升降环26，检测升降环26套设在补漏杆9上，检测升降环26外壁上设有多个摄像头27，摄像头27上方设有照明灯28，检测升降环26上设有缆线连接座29，导向套10一侧设有收卷机11，收卷机11通过提升线缆13与缆线连接座29电连接。检测升降环26上的多个摄像头27可以观察补漏杆9下端的情况，照明灯28起到照明作用，利用收卷机11来提升检测升降环26，检测升降环26可以通过重力在补漏杆9向下滑动，其中提升线缆13内部设有钢丝，增加提升线缆13的强度，提升线缆13也可以输送数据。
优选方案中，检测升降环26包括两个半圆环体，两个半圆环体一端铰接，另一端通过卡扣或螺栓锁紧连接；方便安装检测升降环26，检测升降环26可以拆卸也可以安装。
检测升降环26内壁上还设有多个滚珠30。多个滚珠30方便整个检测升降环26上下滑动。
实施例2
结合实施例1进一步说明，如图1-5所示，将锚杆钻机8上的锚杆从驱动转动座802上拆卸，将补漏杆9安装在锚杆钻机8的转动座802上，转动座802可以在滑动台801上下滑动。
将配药容器1与注浆泵3连通，注浆泵3通过注浆管道4与注浆转动环7连通，空压机6通过气压管道602与注浆转动环7连通。
锚杆钻机8将补漏杆9经过钢护筒12伸入到漏浆位置。
安装导向套10，导向套10将补漏杆9包住，使补漏杆9在导向套10内部滑动，再在补漏杆9上安装检测升降环26，检测升降环26通过提升线缆13与收卷机11，收卷机11上的电线与电脑显示屏电连接，检测升降环26上的摄像头27对漏浆位置进行观察，照明灯28对漏浆位置进行照明，确认漏浆位置的具***置。
确认漏浆位置的具***置，摄像头27观察内部情况进行辅助调节喷座23的位置，通过锚杆钻机8的驱动转动座802在滑动台801上滑动调节补漏杆9下端的喷座23的位置。
喷座23位置调节准确后，利用收卷机11将整个检测升降环26升起，开启注浆泵3和空压机6，浆液与空气混合形成强大冲击力，经喷头24喷出后迅速形成扩大强硬护壁，同时喷座23旋转，堵住泄漏位置。
配药容器1中调配水泥PC42.5和速凝剂，水灰比为1:1，注浆泵3水泥浆压力不小于20Mpa，空压机压力在0.7-0.9Mpa，注浆管在泄露位置提速0.1~0.25m/min。
喷出5-8分钟后，停止注浆泵3和空压机6，利用收卷机11将检测升降环26通过重力滑动到补漏杆9底部，检测升降环26对泄漏位置的补漏情况进行观察，确认堵漏情况；
堵漏完毕后，锚杆钻机8升起整个补漏杆9，补漏完毕。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，其特征是：包括补漏杆（9），补漏杆（9）一端设有注浆转动环（7），另一端设有喷座（23），喷座（23）上设有多个喷头（24），补漏杆（9）上端的注浆转动环（7）与锚杆钻机（8）的驱动转动座（802）连接，还设有配药容器（1）和空压机（6），配药容器（1）通过注浆管道（4）与注浆转动环（7）连通，空压机（6）通过气压管道（602）与注浆转动环（7）连通；
锚杆钻机（8）调整补漏杆（9）下端喷座（23）的伸入到渗水位置（18），喷头（24）喷出后迅速形成扩大强硬护壁，堵住泄漏位置。
2.根据权利要求1所述的一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，其特征是：注浆转动环（7）上设有两个环形的凹槽，环形凹槽上设有多个通孔（701），还设有密封环（19），密封环（19）与注浆转动环（7）上环形凹槽密封转动连接，密封环（19）内壁也设有环形内凹槽，密封环（19）外部设有连接口，连接口与环形内凹槽连通，注浆管道（4）和气压管道（602）分别与两个密封环（19）连接口连通。
3.根据权利要求2所述的一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，其特征是：注浆转动环（7）内壁设有至少两个密封腔室，注浆转动环（7）内壁设有第一隔板（702），第一隔板（702）设在注浆管道（4）下方，第一隔板（702）与注浆转动环（7）上方形成第一密封腔，第一隔板（702）下方与溶液竖管（21）连通。
4.根据权利要求3所述的一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，其特征是：第一隔板（702）下方设有第二隔板（703），第二隔板（703）与第一隔板（702）形成第二密封腔室，气压管道（602）与第二密封腔室连通，第二隔板（703）下方与气压竖管（20）连通。
5.根据权利要求3所述的一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，其特征是：第一隔板（702）和第二隔板（703）与溶液竖管（21）和气压竖管（20）连接处呈锥形漏斗结构；
溶液竖管（21）和气压竖管（20）穿过补漏杆（9）与喷座（23）连通，补漏杆（9）内壁设有多个支撑环（22），溶液竖管（21）和气压竖管（20）通过支撑环（22）固定在补漏杆（9）内部。
6.根据权利要求3所述的一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，其特征是：喷座（23）内部设有空腔，喷座（23）外壁设有多个喷头（24），喷头（24）与喷座（23）内部空腔连通，喷座（23）底部还设有堵头（25）。
7.根据权利要求1所述的一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，其特征是：配药容器（1）通过注浆泵（3）与注浆转动环（7）连通，注浆泵（3）与配药容器（1）之间设有单向止水阀（2），注浆管道（4）上设有第一压力表（5），空压机（6）的气压管道（602）上设有第二压力表（601）。
8.根据权利要求1所述的一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，其特征是：还设有导向套（10），补漏杆（9）与导向套（10）滑动连接，还设有检测升降环（26），检测升降环（26）套设在补漏杆（9）上，检测升降环（26）外壁上设有多个摄像头（27），摄像头（27）上方设有照明灯（28），检测升降环（26）上设有缆线连接座（29），导向套（10）一侧设有收卷机（11），收卷机（11）通过提升线缆（13）与缆线连接座（29）电连接。
9.根据权利要求8所述的一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置，其特征是：检测升降环（26）包括两个半圆环体，两个半圆环体一端铰接，另一端通过卡扣或螺栓锁紧连接；
检测升降环（26）内壁上还设有多个滚珠（30）。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种海域抛石堤上钻孔灌注桩快速止漏浆装置的施工方法，其特征是：该方法包括：
S1、将锚杆钻机（8）上的锚杆从驱动转动座（802）上拆卸，将补漏杆（9）安装在锚杆钻机（8）的转动座（802）上，转动座（802）可以在滑动台（801）上下滑动；
S2、将配药容器（1）与注浆泵（3）连通，注浆泵（3）通过注浆管道（4）与注浆转动环（7）连通，空压机（6）通过气压管道（602）与注浆转动环（7）连通；
S3、锚杆钻机（8）将补漏杆（9）经过钢护筒（12）伸入到漏浆位置；
S3、安装导向套（10），导向套（10）将补漏杆（9）包住，使补漏杆（9）在导向套（10）内部滑动，再在补漏杆（9）上安装检测升降环（26），检测升降环（26）通过提升线缆（13）与收卷机（11），收卷机（11）上的电线与电脑显示屏电连接，检测升降环（26）上的摄像头（27）对漏浆位置进行观察，照明灯（28）对漏浆位置进行照明，确认漏浆位置的具***置；
S4、确认漏浆位置的具***置，摄像头（27）观察内部情况进行辅助调节喷座（23）的位置，通过锚杆钻机（8）的驱动转动座（802）在滑动台（801）上滑动调节补漏杆（9）下端的喷座（23）的位置；
S5、喷座（23）位置调节准确后，利用收卷机（11）将整个检测升降环（26）升起，开启注浆泵（3）和空压机（6），浆液与空气混合形成强大冲击力，经喷头（24）喷出后迅速形成扩大强硬护壁，同时喷座（23）旋转，堵住泄漏位置；
S6、配药容器（1）中调配水泥（PC42.5）和速凝剂，水灰比为1:1，注浆泵（3）水泥浆压力不小于20Mpa，空压机压力在0.7-0.9Mpa，注浆管在泄露位置提速0.1~0.25m/min；
S7、喷出5-8分钟后，停止注浆泵（3）和空压机（6），利用收卷机（11）将检测升降环（26）通过重力滑动到补漏杆（9）底部，检测升降环（26）对泄漏位置的补漏情况进行观察，确认堵漏情况；
S8、堵漏完毕后，锚杆钻机（8）升起整个补漏杆（9），补漏完毕。
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