CN104895071B - 适用于预制空心桩的方向可控注浆装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于预制空心桩的方向可控注浆装置及方法，它包括钢筋混凝土浇筑成型的底座，底座的上部是圆柱状的台基，在台基顶面设置有向上延伸的圆柱状的导向凸台、底座的下部是倒圆台；在底座的内部设置有主注浆通道、第一支路、第二支路，主注浆通道的下部同时连通第一支路和第二支路；第二支路位于主注浆通道正下方且与主注浆通道等径直通，在第二支路下部设置有直径小于第二支路的变径管；在底座上还设置有桩侧出浆口和桩底出浆口，以及与桩底出浆口连通的桩底注浆通道，与桩侧出浆口连通的桩侧注浆通道；第一支路与桩底注浆通道连通、第二支路与桩侧注浆通道连通，或者第一支路与桩侧注浆通道连通、第二支路与桩底注浆通道连通。

Description

适用于预制空心桩的方向可控注浆装置及方法

技术领域

本发明涉及建筑工程中预制空心桩后注浆技术领域，特别是一种适用于预制空心桩的方向可控注浆装置及方法。

背景技术

预制空心桩具有桩身质量可靠、施工速度快、单位承载力造价低、施工场地文明等优点，普遍受到建设、设计单位的欢迎，但在预制空心桩蓬勃发展的同时也遇到了一些问题。一部分预制空心桩由于桩身表面光滑，导致桩侧摩阻力不能有效发挥；一部分预制空心桩由于桩端处于软质土中，导致桩端阻力达不到设计值；一部分预制空心桩由于施工方法的不当，导致桩身出现裂纹、倾斜或断桩等质量隐患。针对预制空心桩出现的上述问题，通过桩侧后注浆能够增大桩侧摩阻力，通过桩底后注浆能够提高桩端承载力，通过桩底和桩侧联合后注浆能够提高管桩承载力，充分发挥管桩结构设计承载力，或加固由于施工方法不当而产生的事故桩，因此预制空心桩后注浆技术快速的发展起来。预制空心桩后注浆技术的发展依托于后注浆装置的进步，目前，相关后注浆装置的研究现状如下：（1）申请号为201110303958.4的中国专利公开了一种管桩基础的后注浆装置及其施工方法，包括预应力混凝土管桩和布置在该管桩桩芯内的充气囊、高压注浆管和高压充气管，在管桩施工到位后，利用该装置在管桩桩底、管桩外壁与周围岩土层的空隙中灌注水泥浆。该装置充气囊制作难度大，结构较脆弱，没有设置逆止阀，高压注浆管内容易造成返浆而导致无法回收利用。（2）申请号为201210201572.7的中国专利公开了一种后注浆混凝土空心圆角三角形桩，该桩纵轴方向设有贯穿整个空心圆角三角形桩的中心通孔，压桩完成后可以实现后注浆。该桩型仅能实现桩底注浆，无法进行桩侧注浆。（3）申请号为201110382106.9的中国专利公开了一种注浆式微型钢管桩，包括钢管，所述钢管侧壁上沿轴向设有若干组有间隔的出浆孔组，每一组出浆孔组的外部均套有橡胶封闭圈。该注浆钢管桩一次性定制加工成型，无法应用于其他桩型，且不能根据注浆压力控制出浆方向。（4）申请号为201120192395.1的中国专利公开了一种预制空心桩扩大头后注浆器，它包括连接在一起的顶板和底板，其特征是顶板和底板的连接通过二者之间垂直设置的内外两层侧板来实现，侧板把顶板与底板之间的空隙分割成内外同心的两个独立封闭注浆腔即内注浆腔和外注浆腔，每个注浆腔均单独与一根注浆管连通。该注浆器为纯钢结构，焊接易变形，布管复杂。（5）申请号为201210174577.5的中国专利公开了一种管桩注浆桩头及其使用方法，该管桩注浆桩头包括一具有上开口的倒圆台和位于其上的喷浆口。该管桩注浆桩头只能对桩底进行注浆，无法实现桩侧注浆。（6）申请号为201210362313.2的中国专利公开了一种预应力管桩桩底桩侧联合注浆方法，通过预埋管道在预应力管桩桩底与桩侧，通过地面的注浆器对土中的管桩进行桩底及桩侧实施压力联合注浆。该方法需要在桩侧端头钢板布置注浆孔，接桩工艺复杂，施工难度，不能根据注浆压力控制出浆方向。（7）申请号为201310082736.3的中国专利公开了一种可调插入式注浆器，属变态混凝土注浆施工领域中的一种注浆装置。它包括注浆管、锥头和接头，注浆管进浆口连接接头，注浆管出浆口连接锥头，注浆管下部布置注浆孔。该装置仅适用于浅层注浆，无法对深基础进行注浆，且无法根据注浆压力控制出浆方向。（8）申请号为201220082652.0的中国专利公开了一种后注浆混凝土预应力空心方桩，在后注浆混凝土预应力空心方桩预制过程中预埋注浆管，在桩基沉桩施工完毕后进行后注浆。该后注浆混凝土预应力空心方桩无法应用于其他桩型，需施工前由工厂加工定制。（9）申请号为201220495536.1的中国专利公开了一种桩底桩侧联合后注浆预应力管桩，包括若干段通过环形端头钢板连接的桩段，通入桩段内的桩底注浆导管和多根桩侧注浆导管。该后注浆预应力管桩制作工艺复杂，制作成本高，无逆止阀，无法实现方向可控注浆。（10）申请号为201310396557.7的中国专利公开了一种PHC管桩预制接头后注浆施工工艺，通过该施工工艺可使管桩连接处在接头及浆液共同作用下形成“支盘”状整体。该施工工艺仅能加固管桩接头，无法实现桩底侧联合注浆。（11）申请号为201320628879.5的中国专利公开了一种PHC管桩后注浆专用桩尖，通过在锥形钢桩尖上部设置有径向通孔的钢筒，水泥浆从钢筒侧壁上设置的径向通孔向外压出至脱空区域，填充桩尖与持力层之间的间隙。该注浆装置无逆止阀，无法实现方向可控注浆。（12）申请号为201410490010.8的中国专利公开了一种预制桩后注浆装置及其工艺，该装置能够对各种桩径、各种桩型、各种桩长的预制桩实现后注浆。该装置仅能实现桩端注浆，无法进行桩底侧联合注浆。

综合分析以上后注浆装置及方法，主要存在以下不足：1.后注浆装置或后注浆预制空心桩无逆止阀，无法根据注浆压力控制出浆方向，即无法实现方向可控注浆；2.后注浆装置管路设置复杂或凸出于预制空心桩外侧，施工难度大，难以保证施工质量；3.大部分后注浆装置仅能单独实现桩侧后注浆或桩底后注浆，改善桩基承载性能的效果有限；4.后注浆装置仅适用于特定桩型，功能单一，不能根据需要进行桩底、桩侧或桩底和桩侧联合注浆的灵活选用；5.部分注浆装置制作难度大，结构较脆弱，施工后结构可靠性降低，难以保证注浆效果；6.后注浆预制空心桩需要工厂定制加工，制作成本较高。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于建筑工程中预制空心桩的后注浆装置，具体提供一种易于制作、安装快捷、造价便宜、安全可靠、多种用途，能够实现方向可控的适用于预制空心桩的注浆装置。本发明的另外一个目的是提供一种适用于预制空心桩的方向可控注浆方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适用于预制空心桩的方向可控注浆装置，它包括钢筋混凝土浇筑成型的底座，底座的上部是圆柱状的台基，在台基顶面设置有向上延伸的圆柱状的导向凸台、底座的下部是倒圆台；在底座的内部设置有主注浆通道、第一支路、第二支路，主注浆通道的下部同时连通第一支路和第二支路；第二支路位于主注浆通道正下方且与主注浆通道等径直通，在第二支路下部设置有直径小于第二支路的变径管；

在底座上还设置有桩侧出浆口和桩底出浆口，以及与桩底出浆口连通的桩底注浆通道，与桩侧出浆口连通的桩侧注浆通道；第一支路与桩底注浆通道连通、第二支路与桩侧注浆通道连通，或者第一支路与桩侧注浆通道连通、第二支路与桩底注浆通道连通。

本方案的具体特点还有，所述主注浆通道、桩底注浆通道、桩侧注浆通道由普通焊接钢管或塑料管材等制作而成，预制在底座内部，采用普通焊接钢管制作时可以代替部分主筋。

所述第一支路和第二支路由普通焊接钢管制作而成，第一支路和第二支路的内壁加工有用以连接逆止阀的内螺纹。

第一支路与主注浆通道交点上部的夹角为85~87度；角度的设置可以防止钢珠滑入第一支路。

在底座的台基顶部设置有端头钢板，端头钢板上均布与桩侧出浆口对应的桩侧出浆孔，端头钢板的中心位置设置有导向凸台孔，端头钢板的外径与台基直径相同。

在端头钢板上设置有覆盖在桩侧出浆孔上的出浆孔挡片，防止压桩时桩侧土体堵塞桩侧出浆口。

所述桩侧出浆口位于台基顶面上，数量为6~8个，距底座中心轴线距离大于预制空心桩半径或半边长，可以实现对预制空心桩侧壁与土体之间空隙的注浆。

所述桩底出浆口位于底座的倒圆台上，数量为4~6个，沿倒圆台同一横断面均匀布置，可以实现桩底注浆。

还包括一钢珠，钢珠与变径管配合封闭第二支路；所述钢珠直径小于主注浆通道直径，大于变径管最小直径，桩侧或桩底注浆完成后将其放入注浆管内，在自重作用下钢珠进入变径管，堵住第二支路。

所述桩底逆止阀、桩侧逆止阀内部结构的基本形式一致，均包括中空管状的阀体、阀体两端分别设置有进浆孔和出浆孔，在阀体中设置有与进浆孔配合的阀片，在阀片和出浆孔之间设置有弹簧，在阀体外壁设置有外螺纹；桩底逆止阀和桩侧逆止阀开启推力F_逆止阀=k·x，其中k为弹簧劲度系数，x为弹簧压缩量。桩底逆止阀和桩侧逆止阀通过调整弹簧劲度系数k可以设置不同开启推力F_逆止阀，桩底逆止阀布置在第一支路内、桩侧逆止阀布置在第二支路内，或桩底逆止阀布置在第二支路内、桩侧逆止阀布置在第一支路内。桩底逆止阀和桩侧逆止阀工作原理为：水泥浆顺流，F_浆液>F_逆止阀时，浆液注入预定部位；水泥浆反向流动时，由水泥浆的反向压力将逆止阀的进浆孔关闭。

在桩底出浆口上设置有防堵塞子，防堵塞子呈“T”字形且与桩底出浆口适配，可由橡胶制成，也可由模具浇筑水泥砂浆制成。

一种适用于预制空心桩的方向可控注浆方法，其特征是它包括以下步骤：将底座的导向凸台插入预制空心桩内腔，采用单管法注浆，通过调整第一支路、第二支路与桩底注浆通道、桩侧注浆通道的连接关系，结合桩侧逆止阀和桩底逆止阀内弹簧的劲度系数k不同来实现先桩侧后桩底注浆、先桩底后桩侧注浆、单独桩侧注浆或单独桩底注浆。

本方案的具体特点还有，通过端头钢板将注浆装置与预制空心桩底部焊接在一起，或通过在端头钢板和导向凸台侧表面涂抹快干强力胶将注浆装置与预制空心桩粘接在一起。

根据注浆装置的构成，该方向可控注浆方法还具有如下特征：

先桩侧后桩底注浆：第一支路与桩底注浆通道连通、第二支路与桩侧注浆通道连通，弹簧劲度系数k_桩底>k_桩侧，逆止阀开启推力F_桩底>F_桩侧。当压力较小时，桩侧逆止阀、出浆孔挡片开启，浆液注入桩侧，浆液量达到要求后，在注浆管内放入钢珠，钢珠在自重作用下由主注浆通道进入变径管，桩侧注浆通道堵塞，浆液停止。继续加大注浆压力，桩底逆止阀、防堵塞子开启，浆液注入预制空心桩底部。

先桩底后桩侧注浆：第二支路与桩底注浆通道连通、第一支路与桩侧注浆通道连通，弹簧劲度系数k_桩底<k_桩侧，逆止阀开启推力F_桩底<F_桩侧。当压力较小时，桩底逆止阀、防堵塞子开启，浆液注入预制空心桩底部，浆液量达到要求后，在注浆管内放入钢珠，钢珠在自重作用下由主注浆通道进入变径管，桩底注浆通道堵塞，浆液停止。继续加大注浆压力，桩侧逆止阀、出浆孔挡片开启，浆液注入预制空心桩侧壁与土体之间空隙。

单独桩侧注浆或单独桩底注浆

当方案注完桩侧旋即停止注浆，则可单独完成桩侧注浆，也可在方案注浆开始之前在注浆管内放入钢珠，堵住桩底注浆通道进行桩侧注浆；当方案注完桩底旋即停止注浆，则可单独完成桩底注浆，也可在方案注浆开始之前在注浆管内放入钢珠，堵住桩侧注浆通道进行桩底注浆。

借由上述技术方案，本发明具有如下显著的技术效果：（1）注浆后管桩单桩承载力比未注浆时提高30%以上，成本节省20%以上，单位质量水泥提高承载力幅度约4.2kN/kg~6.3kN/kg。（2）钢筋混凝土结构造价便宜，结构强度高，可以就地取材，加工制作方便，可以在施工现场加工制作，也可以在工厂加工制作；（3）针对坚硬地层，该注浆装置的底座构造利于压桩，可以克服地层阻力，使压桩到位；（4）逆止阀和变径的设置使该装置可以根据注浆压力的不同控制浆液的注入方向，即实现方向可控注浆，防止浆液回流，确保桩底、桩侧的注浆量，有针对性的着重加固桩底或桩侧，实现不同地层不同的加固方案；（5）该注浆装置灵活多变，能够应用于不同桩型，适用面广。

附图说明

图1是本发明逆止阀的结构示意图；图2是第一支路与逆止阀的连接示意图；图3是第二支路与逆止阀的连接示意图；图4是本发明底座的结构示意图；图5是本发明实施例2中（a）方案的结构示意图；图6是本发明实施例2中（b）方案的结构示意图；图7是图5的俯视图；图8是图5的仰视图；图9是本发明实施例2中（a）方案的工作原理图，图中显示先桩侧注浆；图10是本发明实施例2中（a）方案的工作原理图，图中显示桩侧注浆完成，放入钢珠；图11是本发明实施例2中（a）方案的工作原理图，图中显示防堵塞子打开，桩底注浆；图12是本发明实施例2中（b）方案的工作原理图，图中显示先桩底注浆；图13是本发明实施例2中（b）方案的工作原理图，图中显示桩底注浆完成，放入钢珠；图14是本发明实施例2中（b）方案的工作原理图，图中显示出浆孔挡片打开，桩侧注浆；图15是本发明实施例2与预制空心桩连接示意图，图中显示先桩侧再桩底注浆；图16是本发明实施例2与预制空心桩连接示意图，图中显示先桩底再桩侧注浆；图17是本发明实施例3的结构示意图；图18是本发明实施例4的结构示意图；图19是本发明应用于预制空心方桩时结构示意图；图20是本发明应用于预制空心圆角三角形桩时结构示意图图。

图中：1—管箍丝扣，2—快插接头，3—桩底逆止阀，4—底座，5—端头钢板，6—主注浆通道，7—第一支路，8—第二支路，9—出浆孔挡片，10—桩侧出浆口，11—桩底注浆通道，12—桩侧注浆通道，13—桩底出浆口，14—钢珠，15—变径管，16—桩侧逆止阀，17—防堵塞子，18—注浆管，19—预制空心方桩，20—预制空心圆角三角形桩，21—导向凸台，22—台基，23—倒圆台，24—外螺纹，25—阀体，26—阀片，27—弹簧，28—进浆孔，29—出浆孔，30—桩侧出浆孔，31—内螺纹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：

实施例1：如图4~5所示，一种适用于预制空心桩的方向可控注浆装置，它包括钢筋混凝土一次浇筑成型的底座4，底座4的上部是圆柱状的台基22，在台基22顶面设置有向上延伸的圆柱状的导向凸台21、底座4的下部是倒圆台23；在底座4的内部设置有主注浆通道6、第一支路7、第二支路8，主注浆通道6的下部同时连通第一支路7和第二支路8；第二支路8位于主注浆通道6正下方且与主注浆通道6等径直通，在第二支路8下部设置有直径小于第二支路8的变径管15。在底座4上还设置有桩侧出浆口10和桩底出浆口13，以及与桩底出浆口13连通的桩底注浆通道11，与桩侧出浆口10连通的桩侧注浆通道12。第一支路7与桩底注浆通道11连通、第二支路8与桩侧注浆通道12连通，或者如图6所示，第一支路7与桩侧注浆通道12连通、第二支路8与桩底注浆通道11连通。

所述主注浆通道6、桩底注浆通道11、桩侧注浆通道12由普通焊接钢管或塑料管材等制作而成，预制在底座4内部，采用普通焊接钢管制作时可以代替部分主筋。所述第一支路7和第二支路8由普通焊接钢管制作而成，第一支路7和第二支路8的内壁加工有用以连接桩底逆止阀3、桩侧逆止阀16的内螺纹31。还包括一钢珠14，钢珠与变径管配合封闭第二支路8；所述钢珠14直径小于主注浆通道6直径，大于变径管15最小直径，桩侧或桩底注浆完成后将其放入注浆管18内，在自重作用下钢珠14进入变径管15，堵住第二支路8。第一支路7与主注浆通道6交点上部的夹角为85-87度；角度的设置可以防止钢珠14滑入第一支路7。

如图7所示，在底座4的台基顶部设置有端头钢板5，端头钢板5上均布与桩侧出浆口10对应的桩侧出浆孔30，端头钢板5的中心位置设置有导向凸台孔，端头钢板5的外径与台基22直径相同。在端头钢板5上设置有覆盖在桩侧出浆孔30上的出浆孔挡片9，防止压桩时桩侧土体堵塞桩侧出浆孔30。

所述桩侧出浆口10位于台基顶面上，数量为6～8个，距底座4中心轴线距离大于预制空心桩半径或半边长，可以实现对预制空心桩侧壁与土体之间空隙的注浆。

如图8所示，所述桩底出浆口13位于底座4的倒圆台23上，数量为4～6个，沿倒圆台23同一横断面均匀布置，可以实现桩底注浆。

如图1-3所示，所述桩底逆止阀3、桩侧逆止阀16内部结构的基本形式一致，均包括中空管状的阀体25、阀体25两端分别设置有进浆孔28和出浆孔29，在阀体25中设置有与进浆孔28配合的阀片26，在阀片26和出浆孔29之间设置有弹簧27，在阀体25外壁设置有外螺纹24；如图5-6所示，桩底逆止阀3和桩侧逆止阀16开启推力F=k·x，其中k为弹簧劲度系数，x为弹簧压缩量。桩底逆止阀3和桩侧逆止阀16通过调整弹簧劲度系数k可以设置不同开启推力F，桩底逆止阀3布置在第一支路7内、桩侧逆止阀16布置在第二支路8内，或桩侧逆止阀16布置在第一支路7内、桩底逆止阀3布置在第二支路8内。桩底逆止阀3和桩侧逆止阀16工作原理为：水泥浆顺流，F_浆液>F_逆止阀时，浆液注入预定部位；水泥浆反向流动时，由水泥浆的反向压力将逆止阀的进浆孔28关闭。

在桩底出浆口13上设置有防堵塞子17，防堵塞子呈“T”字形且与桩底出浆口13适配，可由橡胶制成，也可由模具浇筑水泥砂浆制成。

导向凸台21尺寸略小于预制空心桩空心尺寸，与预制空心桩连接时起导向作用。当桩底和桩侧联合注浆或桩侧注浆时，台基22直径比预制空心桩外径或边长大100mm~150mm；当桩底注浆时，台基22直径与预制空心桩外径或边长相同。

管箍丝扣1、快插接头2为市场成熟产品，可直接购买应用。所述管箍丝扣1一端与注浆管18连接，另一端与快插接头2连接，注浆完成后通过反向旋转注浆管18可将注浆管18与管箍丝扣1分离，进而将其回收。所述快插接头2可以实现与主注浆通道6的快速插接，位于底座4上部。

实施例2：本实施例与实施例1相同之处不再赘述，不同之处是一种适用于预制空心桩的方向可控注浆方法，它使用适用于预制空心桩的方向可控注浆装置，具体包括以下步骤：将底座的导向凸台插入预制空心桩内腔，采用单管法注浆，通过调整第一支路、第二支路与桩底注浆通道、桩侧注浆通道的连接关系，结合桩侧逆止阀和桩底逆止阀内弹簧的劲度系数k不同来实现先桩侧后桩底注浆、先桩底后桩侧注浆、单独桩侧注浆或单独桩底注浆。

通过端头钢板将注浆装置与预制空心桩底部焊接在一起，或通过在端头钢板和导向凸台侧表面涂抹快干强力胶将预制空心桩与注浆装置粘接在一起。

根据注浆装置的构成，该方向可控注浆方法具有如下特征：

（a）先桩侧注浆→后桩底注浆：如图5、7、8、9、10、11、15所示，第一支路7与桩底注浆通道11连通、第二支路8与桩侧注浆通道12连通，弹簧劲度系数k_桩侧<k_桩底，逆止阀开启推力F_桩侧<F_桩底。当注浆压力F_桩侧<F_浆液<F_桩底时，桩侧逆止阀16开启，随即出浆孔挡片9打开，浆液注入桩侧，浆液量达到要求后，在注浆管18内放入钢珠14，钢珠14在自重作用下由主注浆通道6进入变径管15，桩侧注浆通道12堵塞，浆液停止。当注浆压力继续加大，F_桩底<F_浆液时，桩底逆止阀3开启，防堵塞子17在压力的作用下打开，浆液注入预制空心桩底部。

（b）先桩底注浆→后桩侧注浆：如图6、12、13、14、16所示，第一支路7与桩侧注浆通道12连通、第二支路8与桩底注浆通道11连通，弹簧劲度系数k_桩底<k_桩侧，逆止阀开启推力F_桩底<F_桩侧。当注浆压力F_桩底<F_浆液<F_桩侧时，桩底逆止阀3开启，进而防堵塞子17打开，浆液注入预制空心桩底部，浆液量达到要求后，在注浆管18内放入钢珠14，钢珠14在自重作用下由主注浆通道6进入变径管15，桩底注浆通道11堵塞，浆液停止。当注浆压力继续加大，F_桩侧<F_浆液时，桩侧逆止阀16开启、出浆孔挡片9打开，浆液注入预制空心桩侧壁与土体之间空隙。

实施例3：本实施例与实施例2相同之处不再赘述，不同之处是如图17所示，所有桩底注浆通道11均连接在一个第一支路7上，仅需要一个桩底逆止阀3，降低了注浆装置的造价。该结构可以先桩侧注浆→再桩底注浆方法施工。

实施例4：本实施例与实施例2相同之处不再赘述，不同之处是如图18所示，所有桩侧注浆通道12均连接在一个第一支路7上，仅需要一个桩侧逆止阀16，降低了注浆装置的造价。该结构可以先桩底注浆→再桩侧注浆。

实施例5：如图19-20所示，注浆装置应用于预制空心方桩19、预制空心圆角三角形桩20时，仅需改变注浆装置的直径，使预制空心方桩19、预制空心圆角三角形桩20不遮挡桩侧出浆孔30，即可将其应用于预制空心方桩19和预制空心圆角三角形桩20。任何其他空心桩型，只需遵循改变该注浆装置的直径或底座4上导向凸台21的形状或二者同时改变的原则，就能应用该注浆装置进行后注浆。

实施例6：本实施例与实施例2相同之处不再赘述，不同之处是如图5所示，当弹簧27的劲度系数k_桩侧<k_桩底，注浆压力F_桩侧<F_浆液<F_桩底时，注完桩侧旋即停止注浆，则可单独完成桩侧注浆；如图6所示，当弹簧27的劲度系数k_桩底<k_桩侧，注浆压力F_桩底<F_浆液<F_桩侧时，注完桩底旋即停止注浆，则可单独完成桩底注浆。

当注浆压力较大时，可直接在如图15所示装置注浆管18内放入钢珠14，钢珠14在自重作用下由主注浆通道6进入变径管15，桩侧注浆通道12堵塞，则可单独完成桩底注浆；如图16所示，采用同样方法堵塞桩底注浆通道11堵塞，则可单独完成桩侧注浆。可根据注浆压力的不同选用不同劲度系数k的弹簧27，也可将注浆装置加工成仅包含桩底注浆通道11或桩侧注浆通道12的桩底或桩侧注浆装置。

Claims (8)

1.一种适用于预制空心桩的方向可控注浆装置，它包括钢筋混凝土浇筑成型的底座，底座的上部是圆柱状的台基，在台基顶面设置有向上延伸的圆柱状的导向凸台、底座的下部是倒圆台；在底座的内部设置有主注浆通道、第一支路、第二支路，主注浆通道的下部同时连通第一支路和第二支路；第二支路位于主注浆通道正下方且与主注浆通道等径直通，在第二支路下部设置有直径小于第二支路的变径管，变径管与钢珠配合实现注浆装置的方向控制；在底座上还设置有桩侧出浆口和桩底出浆口，以及与桩底出浆口连通的桩底注浆通道，与桩侧出浆口连通的桩侧注浆通道；第一支路与桩底注浆通道连通、第二支路与桩侧注浆通道连通，或者第一支路与桩侧注浆通道连通、第二支路与桩底注浆通道连通; 所述桩侧出浆口位于台基顶面上，数量为6~8个，距底座中心轴线距离大于预制空心桩半径或半边长；所述桩底出浆口位于底座的倒圆台上，数量为4~6个，沿倒圆台同一横断面均匀布置。

2.根据权利要求1所述的适用于预制空心桩的方向可控注浆装置，其特征是所述主注浆通道、桩底注浆通道、桩侧注浆通道由普通焊接钢管或塑料管材制作而成，预制在底座内部。

3.根据权利要求1所述的适用于预制空心桩的方向可控注浆装置，其特征是所述第一支路和第二支路由普通焊接钢管制作而成，第一支路和第二支路的内壁加工有用以连接逆止阀的内螺纹。

4.根据权利要求1所述的适用于预制空心桩的方向可控注浆装置，其特征是第一支路与主注浆通道交点上部的夹角为85~87度。

5.根据权利要求1所述的适用于预制空心桩的方向可控注浆装置，其特征是在底座的台基顶部设置有端头钢板，端头钢板上均布与桩侧出浆口对应的桩侧出浆孔，端头钢板的中心位置设置有导向凸台孔，端头钢板的外径与台基直径相同。

6.根据权利要求5所述的适用于预制空心桩的方向可控注浆装置，其特征是在端头钢板上设置有覆盖在桩侧出浆孔上的出浆孔挡片。

7.根据权利要求1所述的适用于预制空心桩的方向可控注浆装置，其特征是桩底逆止阀布置在第一支路内、桩侧逆止阀布置在第二支路内，或桩底逆止阀布置在第二支路内、桩侧逆止阀布置在第一支路内；所述桩底逆止阀和桩侧逆止阀内部结构一致，均包括中空管状的阀体、阀体两端分别设置有进浆孔和出浆孔，在阀体中设置有与进浆孔配合的阀片，在阀片和出浆孔之间设置有弹簧，在阀体外壁设置有外螺纹。

8.一种使用权利要求1所述装置的适用于预制空心桩的方向可控注浆方法，其特征是它包括以下步骤：将底座的导向凸台插入预制空心桩内腔，采用单管法注浆，通过调整第一支路、第二支路与桩底注浆通道、桩侧注浆通道的连接关系，结合桩侧逆止阀和桩底逆止阀内弹簧的劲度系数k不同来实现先桩侧后桩底注浆、先桩底后桩侧注浆、单独桩侧注浆或单独桩底注浆。