CN105484266A - 一种多功能信息化的注浆设备及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能信息化的注浆设备及其施工方法，包括：供浆系统和注浆系统，所述供浆系统与注浆系统之间通过胶管连接，所述供浆系统主要包括：注浆泵、搅拌桶、控制柜、操作台和动力设备，还包括一测控设备，所述测控设备与注浆系统之间通过线缆连接；所述注浆系统包括：千斤顶、底座、地锚、固定板、钻杆和静力触探头，根据置于静力触探头测量内的测量元件测得钻头通过土体的侧摩阻力Ps曲线；根据测得的侧摩阻力Ps曲线，并与设计时参考的静力触探曲线对比，判断土层差异情况，并据此判定是否需要注浆，以及注浆量多少。本发明能够根据土质的差异，实时准确地测得注浆量的多少，提高地基加固的效果并快速处理基坑漏水事故。

Description

一种多功能信息化的注浆设备及其施工方法

技术领域

本发明涉及地基工程领域，特别是涉及一种多功能信息化的注浆设备及其施工方法。

背景技术

目前在地基基础工程上，注浆施工工艺主要应用在以下两个方面：

一、地基加固处理

为了提高地基承载力，防止地基的不均匀沉降，以及局部地基加固、构筑物的纠偏扶正、防止邻近土方开挖造成的房屋地基变形等。通常采用压密注浆的工艺进行地基加固处理，适用于：1）地表有硬层（如混凝土或灰土垫层），而中、深层土质松软的砂土地基和湿陷性黄土地基的加固补强；2）因非均匀沉降引起构筑物倾斜的纠偏扶正；3）场地狭窄处建筑物基础的托换；4）地层液化的预防和整治。在进行地基加固处理时，通常根据拟加固区域地勘报告个别勘探孔的土层参数进行注浆范围和深度的设计。

二、基坑堵漏等抢险工程

在地下水丰富地区，深基坑开挖前通常会采用水泥土深层搅拌桩、高压旋喷桩等工艺形成止水帷幕，用于隔断地下水之间的联系，基坑开挖前通过抽水的方法降低基坑内地下水位，方便基坑内土方开挖和地下结构的施工。但因土质情况复杂多变，在施工中不可避免会出现一些意外，如地下障碍物、机械故障、特殊情况停机等，或因施工质量方面的原因而导致止水帷幕不连续等缺陷，造成基坑底部或侧壁漏水，给土方开挖和地下结构施工带来困难，严重时引起周边地面、管线沉降，临近建筑物开裂，甚至倒塌等重大安全事故。为此，当基坑出现渗漏水迹象时即需立即采取堵漏措施，封堵渗漏水路径，目前工程上常用两种方法进行堵漏处理：

1、基坑漏水量不大时，凿除漏水表面混凝土护坡面层，插入注浆管，注入水泥浆、或水泥浆与水玻璃混合浆液，可有效封堵水流。

2、基坑漏水量较大时，根据坑内漏水位置及坑外水位观测井的水位观测数据判断止水帷幕漏水大概位置，据此在坑外止水帷幕外侧采用注浆工艺注入水泥浆或水泥与水玻璃的混合浆液封堵漏水路径。

目前常规处理措施存在以下问题：

1、在进行地基加固时，因地勘孔仅能反映拟加固区域土层的主要特性，无法根据实际的土体松散或紧密情况进行针对性的注浆施工，导致加固效果有限，且难以准确判定。

2、在基坑漏水量较大，需采取坑外注浆工艺进行封堵时，由于判断漏水位置不够精确，而通常的注浆工艺无法根据漏水导致外围土体变化情况进行有针对性的封堵施工，只能依靠注浆之后，围护结构内漏水情况反馈堵漏施工效果，不能对基坑漏水情况进行快速、有针对性的封堵注浆。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种多功能信息化的注浆设备及其施工方法，能够解决现有注浆施工工艺的不足的问题，并根据静力触探原理，在钻杆进入土体后，根据静力触探头反馈的侧摩阻力曲线查看土体变化情况，并与参考地勘孔位的静力触探曲线进行对比，根据对比结果确定是否注浆，以及注浆量的大小。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种多功能信息化的注浆设备，包括：供浆系统和注浆系统，所述供浆系统与注浆系统之间通过胶管连接，所述供浆系统主要包括：注浆泵、搅拌桶、控制柜、操作台和动力设备，还包括一测控设备，所述测控设备与注浆系统之间通过线缆连接；所述注浆系统包括：千斤顶、底座、地锚、固定板、钻杆和静力触探头，所述千斤顶的数量至少为两个且均匀固定于底座上，所述底座的下方均匀设置有至少两个地锚，所述钻杆设置于所述地锚之间，所述钻杆穿过所述底座，在所述钻杆的底端设置有一静力触探头，在所述钻杆的下部、静力触探头的上方开设有一圈出浆孔，所述钻杆的顶端设置有一可拆卸式的接头，在所述千斤顶的活塞杆顶端设置有一固定板，所述固定板固定于所述活塞杆的顶端，所述钻杆的上部穿过所述固定板并固定于所述固定板。

优选的，所述钻杆由多节子钻杆螺纹连接而成。

优选的，所述子钻杆的长度范围为1.2m~1.8米。

优选，所述子钻杆采用双层套管结构，由外管和内管构成，所述外管与内管的上端均采用内螺纹，所述外管与内管的下端均采用外螺纹。

优选的，所述接头采用双层套管结构，由接头外管和接头内管构成，在所述接头外管的一侧开设有注浆口，所述注浆口通过胶管连接注浆泵。

优选的，所述接头外管与接头内管均采用外螺纹结构，且接头外管和接头内管的外螺纹分别与钻杆上端外管、内管的内螺纹相匹配。

优选的，所述静力触探头内设置有测量元件，所述测量元件通过线缆连接至测控设备，其中所述线缆穿过钻杆内管和接头内管中部的通孔，所述静力触探头的底端设置为倒圆锥结构的钻头。

优选的，所述出浆孔的直径为8mm~20mm。

优选的，所述底座的上端面、钻杆外侧设置有一导向柱。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种利用所述注浆设备的施工方法，包括如下步骤：

一、将上述设备组装到一台移动式机架上；

二、在预先选定的注浆孔四周打入地锚，用于给千斤顶提供反力；

三、开启动力设备，通过千斤顶将钻杆压入土体中，并根据置于静力触探头测量内的测量元件测得钻头通过土体的侧摩阻力Ps曲线；

四、根据测得的侧摩阻力Ps曲线，并与设计时参考的静力触探曲线对比，判断土层差异情况，并据此判定是否需要注浆，以及注浆量多少；

五、开启注浆泵，对土体内注入相应的浆料。

本发明的有益效果是：本发明采用特制的钻头和钻杆，同时具备静力触探和注浆功能，可在静力触探头进入土体后可根据静力触探头测得的土体侧摩阻力进行土体情况判定；可根据静力触探结果，在土层的相同深度处，当土体与设计时参考的勘探孔土体情况相比有明显差异时，需判定是否需要进行注浆，以及注浆量大小；提高了地基加固的效果并快速处理基坑漏水事故；在设备闲置时亦可作为静力触探设备使用。

附图说明

图1是本发明一种多功能信息化的注浆设备及其施工方法一较佳实施例的平面布置图；

图2是所示图1的立面效果图；

图3是所述钻杆的结构示意图；

图4是所示图3的剖视图；

图5是所述子钻杆的结构示意图；

图6是所示图5的剖视图；

图7是所述接头的结构示意图；

图8是所示图7的剖视图；

图9是所示图7的俯视图；

图10所示图9的剖视图；

附图中各部件的标记如下：1、供浆系统，11、注浆泵，12、搅拌桶，13、控制柜，14、操作台，2、注浆系统，21、千斤顶，22、底座，23、地锚，24、活塞杆，25、固定板，26、导向柱，27、钻杆，28、静力触探头，29、出浆孔，271、外管，272、内管，281、测量元件，3、测控设备，31、线缆，4、胶管，5、接头，51、接头外管，52、接头内管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

一种多功能信息化的注浆设备，包括：供浆系统1和注浆系统2，所述供浆系统1与注浆系统2之间通过胶管4连接，所述供浆系统1主要包括：注浆泵11、搅拌桶12、控制柜13、操作台14和动力设备，还包括一测控设备3，所述测控设备3与注浆系统2之间通过线缆31连接；所述注浆系统2包括：千斤顶21、底座22、地锚23、固定板25、钻杆27和静力触探头28，所述千斤顶21的数量至少为两个且均匀固定于底座22上，所述底座22的下方均匀设置有至少两个地锚23，所述钻杆27设置于所述地锚23之间，所述钻杆27穿过所述底座22，在所述钻杆27的底端设置有一静力触探头28，在所述钻杆27的下部、静力触探头28的上方开设有一圈出浆孔29，所述钻杆27的顶端设置有一可拆卸式的接头5，在所述千斤顶21的活塞杆24顶端设置有一固定板25，所述固定板25固定于所述活塞杆24的顶端，所述钻杆27的上部穿过所述固定板25并固定于所述固定板25。

进一步的，所述钻杆27由多节子钻杆螺纹连接而成，每节子钻杆的长度1.5m，其中，所述子钻杆采用双层套管结构，由外管271和内管272构成，所述外管271与内管272的上端均采用内螺纹，所述外管271与内管272的下端均采用外螺纹，安装时，将上节子钻杆下端的外螺纹拧入下节子钻杆的内螺纹即可，采用可拆卸组装的钻杆，更加便于运输。

进一步的，所述接头外管51与接头内管52均采用外螺纹结构，且接头外管51和接头内管52的外螺纹分别与钻杆上端外管271、内管272的内螺纹相匹配，安装时，将接头外管51和接头内管52的外螺纹分别与钻杆上端外管271、内管272的内螺纹组装起来即可。

进一步的，所述出浆孔29的直径采用10mm，便于将浆料注入土体内。

进一步的，所述底座22的上端面、钻杆27外侧设置有一导向柱26，防止钻杆7在打钻过程中发生歪斜。

进一步的，所述千斤顶21采用液压千斤顶，并通过缆线31连接至控制柜13，便于千斤顶21的操控。

本发明采用的另一个技术方案是：提供一种利用所述注浆设备的施工方法，包括如下步骤：

一、将上述设备组装到一台移动式机架上；

二、在预先选定的注浆孔四周打入地锚23，用于给千斤顶21提供反力；

三、开启动力设备，通过千斤顶21将钻杆27压入土体中，并根据置于静力触探头28测量内的测量元件281测得钻头通过土体的侧摩阻力Ps曲线；

四、根据测得的侧摩阻力Ps曲线，并与设计时参考的静力触探曲线对比，判断土层差异情况，并据此判定是否需要注浆，以及注浆量多少；

五、开启注浆泵11，对土体内注入相应的浆料。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多功能信息化的注浆设备，包括：供浆系统和注浆系统，所述供浆系统与注浆系统之间通过胶管连接，所述供浆系统主要包括：注浆泵、搅拌桶、控制柜、操作台和动力设备，其特征在于，还包括一测控设备，所述测控设备与注浆系统之间通过线缆连接；所述注浆系统包括：千斤顶、底座、地锚、固定板、钻杆和静力触探头，所述千斤顶的数量至少为两个且均匀固定于底座上，所述底座的下方均匀设置有至少两个地锚，所述钻杆设置于所述地锚之间，所述钻杆穿过所述底座，在所述钻杆的底端设置有一静力触探头，在所述钻杆的下部、静力触探头的上方开设有一圈出浆孔，所述钻杆的顶端设置有一可拆卸式的接头，在所述千斤顶的活塞杆顶端设置有一固定板，所述固定板固定于所述活塞杆的顶端，所述钻杆的上部穿过所述固定板并固定于所述固定板。

2.根据权利要求1所述的一种多功能信息化的注浆设备，其特征在于，所述钻杆由多节子钻杆螺纹连接而成。

3.根据权利要求2所述的一种多功能信息化的注浆设备，其特征在于，所述子钻杆的长度范围为1.2m~1.8米。

4.根据权利要求2或3所述的一种多功能信息化的注浆设备，其特征在于，所述子钻杆采用双层套管结构，由外管和内管构成，所述外管与内管的上端均采用内螺纹，所述外管与内管的下端均采用外螺纹。

5.根据权利要求1所述的一种多功能信息化的注浆设备，其特征在于，所述接头采用双层套管结构，由接头外管和接头内管构成，在所述接头外管的一侧开设有注浆口，所述注浆口通过胶管连接注浆泵。

6.根据权利要求5所述的一种多功能信息化的注浆设备，其特征在于，所述接头外管与接头内管均采用外螺纹结构，且接头外管和接头内管的外螺纹分别与钻杆上端外管、内管的内螺纹相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种多功能信息化的注浆设备，其特征在于，所述静力触探头内设置有测量元件，所述测量元件通过线缆连接至测控设备，其中所述线缆穿过钻杆内管和接头内管中部的通孔，所述静力触探头的底端设置为倒圆锥结构的钻头。

8.根据权利要求1所述的一种多功能信息化的注浆设备，其特征在于，所述出浆孔的直径为8mm~20mm。

9.根据权利要求1所述的一种多功能信息化的注浆设备，其特征在于，所述底座的上端面、钻杆外侧设置有一导向柱。

10.一种利用如权利要求1所述的注浆设备的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

一、将上述设备组装到一台移动式机架上；

二、在预先选定的注浆孔四周打入地锚，用于给千斤顶提供反力；

三、开启动力设备，通过千斤顶将钻杆压入土体中，并根据置于静力触探头测量内的测量元件测得钻头通过土体的侧摩阻力Ps曲线；

四、根据测得的侧摩阻力Ps曲线，并与设计时参考的静力触探曲线对比，判断土层差异情况，并据此判定是否需要注浆，以及注浆量多少；

五、开启注浆泵，对土体内注入相应的浆料。