CN107417182A - 膨胀型高聚合物水泥浆、注浆加固装置及注浆加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种膨胀型高聚合物水泥浆、注浆加固装置及注浆加固方法，要解决的技术问题是采用强夯置换法进行杂填土地基处理时，强夯夯实不均匀，局部达不到密实度的要求，建筑物出现差异沉降。本发明由以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥为91‑95份，无声破碎剂为2‑4份，聚丙烯纤维为3‑5份。采用上述技术方案后的本发明通过钢制注浆花管将本发明膨胀型高聚合物水泥浆均匀的注入地层中，浆液以填充、渗透、膨胀和挤密等方式，将原来的裂隙填充，使原来松散的土粒快速固结成一个整体，并在钻孔内形成一根微型桩，以改善地基土的力学性质，达到提高地基土承载力，加固地基的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泥浆的加固，具体涉及适用于建筑工程、道路工程等的一种膨胀型高聚合物水泥浆、注浆加固装置及注浆加固方法。
背景技术
随着城市的发展，建筑用地的需求也越来越大，一些地质条件较差的地基也逐渐受到重视，尤其是杂填土地基。由于杂填土的成分不一，颗粒尺寸大小悬殊，颗粒间孔隙大小不一，压缩性高，常常采用强夯置换法进行地基处理，但地基处理面积较大，处理深度差异较大时，往往会出现强夯夯实不均匀，局部达不到密实度的要求，造成建筑物出现差异沉降，影响建筑物的安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题是采用强夯置换法进行杂填土地基处理时，强夯夯实不均匀，局部达不到密实度的要求，建筑物出现差异沉降，提供一种用于地基土或桩端土、桩侧土加固的膨胀型高聚合物水泥浆、注浆加固装置及注浆加固方法。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种膨胀型高聚合物水泥浆，由以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥为91-95份，无声破碎剂为2-4份，聚丙烯纤维为3-5份。
所述的硅酸盐水泥为95份，无声破碎剂为2份，聚丙烯纤维为3份。
一种膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固装置，包括钻孔、注浆花管，注浆花管穿过钻孔伸进地基层内，所述注浆花管底部设有楔形尖头，注浆花管下部的管壁上设有若干个注浆孔，注浆孔位于钻孔下方的注浆花管上；所述钻孔内壁与注浆花管外壁之间设有细石层和灌浆料封堵层，细石层位于灌浆料封堵层下方；所述的细石层外围为加固层，加固层外围为密实区。根据权利要求所述的膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固装置，其特征在于：所述每个注浆孔上方的管壁上设有护孔板。
所述的灌浆料封堵层外侧从上到下依次设有地面找平层、基础结构层、素混凝土垫层。
一种膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固方法，包括以下步骤：①将钻孔钻至所需深度，插入注浆花管，注浆花管穿过钻孔伸进地基层内；②将钻孔与注浆花管之间捣实并填充细石形成细石层，再在细石层上方的钻孔孔口处用灌浆料封堵形成灌浆料封堵层；③采用高压注浆机将膨胀型高聚合物水泥浆通过注浆花管的注浆孔注入到地基层内形成注浆的加固层，加固层对地基层土产生挤压形成密实区。
所述的地面找平层、基础结构层、素混凝土垫层组成上部约束层。
所述的步骤③完成后膨胀型高聚合物水泥浆保留在注浆花管内与注浆花管共同形成一根地基桩。
采用上述结构的本发明通过钢制注浆花管将本发明膨胀型高聚合物水泥浆均匀的注入地层中，浆液以填充、渗透、膨胀和挤密等方式，将原来的裂隙填充，使原来松散的土粒快速固结成一个整体，并在钻孔内形成一根微型桩，以改善地基土的力学性质，达到提高地基土承载力，加固地基的效果。
本发明的优点主要有：1、本发明的方法在处理地基不均匀沉降问题的方面效果好，地基加固质量易于保证，能够确保地基处理深度，并且施工难度较低，可显著地降低施工成本和缩短工期。2、采用膨胀型高聚合物水泥浆注浆，固化速度快，强度高，能快速对地基进行加固。3、通过膨胀型高聚合物水泥浆的浆液以填充、渗透、膨胀和挤密等方式，将原来的裂隙填充，使原来松散的土粒快速固结成一个整体，提高地基承载力。4、钻孔内的细石与膨胀型高聚合物水泥浆形成一根高强度的微型桩，与加固区域的土体共同作用，共同承担上部荷载。5、钻取微型孔，成孔速度快，施工效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明注浆花管的分解图；
图3是本发明图1的A-A剖视结构示意图；
图4是本发明图1的B-B剖视结构示意图；
图5是本发明图1的C-C剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图5所示，一种膨胀型高聚合物水泥浆，由以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥为91-95份，无声破碎剂为2-4份，聚丙烯纤维为3-5份。制作时，按照水灰比1:8的比例进行搅拌，充分搅拌均匀后方能开始压注，初始搅拌时间不少于60秒，并应在注浆过程中不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间，浆液在泵送前应过筛网过滤。其中无声破碎剂的作用是使该高聚合物水泥浆固化时体积膨胀，掺入聚丙烯纤维的作用是使提高该高聚合物水泥浆固化时的抗拉强度，防止开裂。
所述的硅酸盐水泥为95份，无声破碎剂为2份，聚丙烯纤维为3份。
一种膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固装置，包括钻孔1、注浆花管2，注浆花管2穿过钻孔1伸进地基层内，所述注浆花管2底部设有楔形尖头3，注浆花管2下部的管壁上设有若干个注浆孔4，注浆孔4位于钻孔1下方的注浆花管2上；所述钻孔1内壁与注浆花管2外壁之间设有细石层8和灌浆料封堵层6，细石层8位于灌浆料封堵层6下方；所述的细石层8外围为加固层9，加固层9外围为密实区10。楔形尖头3焊接在注浆花管2底部，楔形尖头3的设置便于注浆花管2插入地基层并固定；注浆花管2带有注浆孔4的部分位于钻孔1下方的加固层9内。注浆花管2为钢制注浆花管，灌浆料封堵层6由高强度无机灌浆料封堵形成。本发明细石层指的是粗骨料最大粒径不大于15mm的混凝土层，填充细石层的钻孔深度为有效钻孔深度a，钻孔下方设有注浆孔4的注浆花管2的长度为开孔段b，有效钻孔深度a和开孔段b的总深度为地基加固深度c。
所述每个注浆孔4上方的管壁上设有护孔板5。护孔板5为楔形角钢护孔板，防止注浆孔4被堵塞，对注浆孔4起到保护作用。
所述的灌浆料封堵层6外侧从上到下依次设有地面找平层12、基础结构层11、素混凝土垫层13。加固层9、地面找平层12、基础结构层11、素混凝土垫层13均设置在钻孔1外侧。
一种膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固方法，包括以下步骤：①将钻孔钻至所需深度，插入注浆花管2，注浆花管2穿过钻孔伸进地基层内；②将钻孔1与注浆花管2之间捣实并填充细石形成细石层8，再在细石层8上方的钻孔1孔口处用灌浆料封堵形成灌浆料封堵层6；③采用高压注浆机将膨胀型高聚合物水泥浆7通过注浆花管2的注浆孔4注入到地基层内形成注浆的加固层9，加固层9对地基层土产生挤压形成密实区10。本发明通过钢制注浆花管将膨胀型高聚合物水泥浆均匀的注入地层中，浆液以填充、渗透、膨胀和挤密等方式，将原来的裂隙填充，使原来松散的土粒快速固结成一个整体，并在钻孔内形成一根微型桩，以改善地基土的力学性质，达到提高地基土承载力，加固地基的效果。
所述的步骤③完成后膨胀型高聚合物水泥浆7保留在注浆花管2内与注浆花管2共同形成一根地基桩。地基桩作为地基内的一根微型桩，提高了地基土承载力，加固地基。
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 (8)
1.一种膨胀型高聚合物水泥浆，其特征在于：由以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥为91-95份，无声破碎剂为2-4份，聚丙烯纤维为3-5份。
2.根据权利要求1所述的膨胀型高聚合物水泥浆，其特征在于：所述的硅酸盐水泥为95份，无声破碎剂为2份，聚丙烯纤维为3份。
3.一种膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固装置，其特征在于：包括钻孔（1）、注浆花管（2），注浆花管（2）穿过钻孔（1）伸进地基层内，所述注浆花管（2）底部设有楔形尖头（3），注浆花管（2）下部的管壁上设有若干个注浆孔（4），注浆孔（4）位于钻孔（1）下方的注浆花管（2）上；所述钻孔（1）内壁与注浆花管（2）外壁之间设有细石层（8）和灌浆料封堵层（6），细石层（8）位于灌浆料封堵层（6）下方；所述的细石层（8）外围为加固层（9），加固层（9）外围为密实区（10）。
4.根据权利要求3所述的膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固装置，其特征在于：所述每个注浆孔（4）上方的管壁上设有护孔板（5）。
5.根据权利要求3所述的膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固装置，其特征在于：所述的灌浆料封堵层（6）外侧从上到下依次设有地面找平层（12）、基础结构层（11）、素混凝土垫层（13）。
6.一种膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固方法，其特征在于包括以下步骤：①将钻孔钻至所需深度，插入注浆花管（2），注浆花管（2）穿过钻孔伸进地基层内；②将钻孔（1）与注浆花管（2）之间捣实并填充细石形成细石层（8），再在细石层（8）上方的钻孔（1）孔口处用灌浆料封堵形成灌浆料封堵层（6）；③采用高压注浆机将膨胀型高聚合物水泥浆（7）通过注浆花管（2）的注浆孔（4）注入到地基层内形成注浆的加固层（9），加固层（9）对地基层土产生挤压形成密实区（10）。
7.根据权利要求5所述的膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固方法，其特征在于：所述的地面找平层（12）、基础结构层（11）、素混凝土垫层（13）组成上部约束层。
8.根据权利要求5所述的膨胀型高聚合物水泥浆的注浆加固方法，其特征在于：所述的步骤③完成后膨胀型高聚合物水泥浆（7）保留在注浆花管（2）内与注浆花管（2）共同形成一根地基桩。
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