CN113417326B - 一种注浆复合地基的加固纠偏用设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，包括设于地基的钻台、穿设于钻台且进入地基土层中的钻头杆、设于钻头杆位于地基土层中一端且用于基桩孔成型的钻头主体、设于钻台的导向立柱、设于导向立柱一侧且带动钻头杆转动以带动钻头主体转动的动力装置、设于导向立柱且带动钻头杆沿导向立柱长度方向移动的竖移装置、设于钻头杆靠近钻头主体一端且可朝向基桩孔内壁喷射浆液的射浆环块、套接于钻头杆的外套管、设于外套管且密封转动连通于射浆环块的进浆环块、设于钻头杆且在钻头主体工作时将基桩孔内泥土送出的出土装置，具备随着钻头主体下移的过程中，射浆环块能够在基桩孔的内壁形成混凝土筒以使得基桩孔不易出现塌孔的效果。

Description

一种注浆复合地基的加固纠偏用设备

技术领域

本申请涉及地基加固纠偏相关设备的技术领域，尤其是涉及一种注浆复合地基的加固纠偏用设备。

背景技术

建筑物在建造完成后，由于地基会出现不均匀的沉降，使得建筑物容易出现倾斜，为此需要对建筑进行纠偏，现有的纠偏方法主要有三种，一种是对建筑物低点一侧进行顶升，这种纠偏方法是对建筑物的的底部基础结构进行改变，第二种是对建筑物高点一侧处的地基进行掏土，使得建筑物高点一侧下沉，达到平衡的效果。较新的技术一般是通过结合上述两种方法同时对建筑物的两侧进行分别处理，形成新的工艺以达到对建筑物更好的纠偏效果。

现有的纠偏对建筑物低点一侧处的地基均是要进行注浆加固，以降低建筑物低点一侧的沉降速度，使得建筑物低点一侧在纠偏完成后，不易再出现原有倾斜的情况，而注浆加固中需要进行钻孔形成基桩孔以将钢筋笼下放，然后对基桩孔内进行注浆，以形成加固桩，加固桩和上方相应注浆浇筑而成的桩台为建筑物基础提供支撑，使得建筑物不再轻易沉降，达到纠偏目的。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有进行基桩孔形成的钻孔过程中，由于土质疏松或是基桩孔要求一个比较大的深度，存在基桩孔容易出现塌孔的缺陷。

发明内容

为了降低基桩孔在钻孔成型时出现塌孔的可能性，本申请提供一种注浆复合地基的加固纠偏用设备。

本申请提供的一种注浆复合地基的加固纠偏用设备采用如下的技术方案。

一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，包括设于地基的钻台、穿设于钻台且进入地基土层中的钻头杆、设于钻头杆位于地基土层中一端且用于基桩孔成型的钻头主体、设于钻台的导向立柱、设于导向立柱一侧且带动钻头杆转动以带动钻头主体转动的动力装置、设于导向立柱且带动钻头杆沿导向立柱长度方向移动的竖移装置、设于钻头杆靠近钻头主体一端且可朝向基桩孔内壁喷射浆液的射浆环块、套接于钻头杆且连接于竖移装置的外套管、设于外套管且密封转动连通于射浆环块的进浆环块、设于钻头杆且在钻头主体工作时将基桩孔内泥土送出的出土装置，所述进浆环块上方设有数组每组两个的半圆护筒，同组两个半圆护筒可拼接形成一个圆套管并抵接于基桩孔的内壁，每一组的半圆护筒端部和另一组半圆护筒端部相连接。

通过采用上述技术方案，使得在钻头主体在地基土层中不断向下形成基桩孔的过程中，射浆环块随同钻头杆的转动一并进行转动，使得基桩孔内壁形成混凝土内壁，并且混凝土内壁被喷射进入至基桩孔内壁，极大提升了基桩孔内壁和混凝土内壁的连接强度，为基桩孔内壁提供一个较好的支撑效果，使得基桩孔不易出现塌孔现象，同时在后续钢筋笼放入至基桩孔后，只需要注浆进入即可，凝固后的桩身和基桩孔内的混凝土内壁能够形成一个较好的连接，不需要在钻孔完成后，还需要再进行高压注射喷浆，简化工序，有助于施工进度的提升，使得在射浆环块向基桩孔内壁喷射出混凝土浆液并向下移动后，半圆护筒能够维持还未凝固的混凝土浆液保留在基桩孔内壁中，以使得混凝土浆液能够顺利凝固，使得基桩孔内壁上的混凝土内壁能够顺利成型。

可选的，所述竖移装置包括沿竖直方向滑动连接于导向立柱的导向块、设于钻台且带动导向块沿导向立柱长度方向移动的卷扬机、转动连接于导向立柱上端且滚动连接于卷扬机的钢绞线的导向轮、滑动连接于导向立柱且位于导向块正下方的控深块、设于导向立柱且限制控深块随意移动的控深块限位机构。

通过采用上述技术方案，卷扬机将钢绞线收卷或是放出可控制导向块的移动，导向块的设置使得钻头杆能够稳定沿竖直方向进行移动，使得在钻头主体转动进行基桩孔的钻孔成型过程中不易出现偏差，同时控深块的设置使得钻头主体不易钻孔过深，尽可能使得基桩孔的深度和设计深度相一致。

可选的，所述控深块限位机构包括转动连接于导向立柱且螺纹连接于控深块的控深块螺杆、同轴固定连接于控深块螺杆的蜗轮、转动连接于导向立柱且啮合于蜗轮的蜗杆、设于导向立柱竖直外壁且带动蜗杆转动的蜗杆电机。

通过采用上述技术方案，蜗杆电机连通外部电源，使得蜗杆转动，然后蜗轮转动，使得控深块螺杆转动，以稳定带动控深块移动。

可选的，所述动力装置包括设于导向块的动力电机、同轴固定连接于动力电机的电机齿轮、同轴固定连接于钻头杆且啮合于电机齿轮的钻头杆齿轮，钻头杆转动连接于导向块，外套管设于导向块。

通过采用上述技术方案，动力电机连通于外部电源，使得电机齿轮转动，电机齿轮带动钻头杆齿轮转动，使得钻头转动，最终带动钻头主体稳定进行转动。

可选的，所述出土装置包括设于钻头杆底端且朝向钻头主体喷出高压水的喷水管、设于钻头杆且将基桩孔内泥浆水送出的抽水管、设于导向块且密封转动连通于钻头杆的进水环块、设于进水环块上方且密封转动连通于钻头杆的抽水环块，进水环块连通于喷水管，抽水环块连通于抽水管，抽水管远离钻头杆的一端朝向基桩孔上部开口。

通过采用上述技术方案，进水环块将高压水通过喷水管朝向钻头主体喷出，以将钻头主体在钻孔过程中破碎的泥土从钻头主体上喷落并且形成泥浆水，然后由抽水管配合泥浆泵将泥浆水抽出，使得钻头主体在工作时产生的多余泥土能够被有效的送出基桩孔，以便钻头主体能够正常工作。

可选的，所述进浆环块上表面设有两块定位环块，一块定位环块的内径大于另一块定位环块的外径，位置最低的一组两个半圆护筒底端均设有底端定位块，底端定位块沿钻头杆长度方向紧密插接于两个定位环块之间。

通过采用上述技术方案，使得位置最低的一组半圆护筒不易出现位置上的偏差，使得位置最低的一组半圆护筒能够较为稳定贴合于基桩孔的内壁，同时也使得同组两块半圆护筒之间的抵接不易出现偏差。

可选的，每一个远离所述底端定位块的半圆护筒和底端定位块均设有插接块，每一个半圆护筒远离自身设置插接块的一端和进浆环块上表面均开设有插接槽，不同组的相邻两个半圆护筒的插接块沿半圆护筒长度方向对应插接于插接槽。

通过采用上述技术方案，使得不同组的半圆护筒的轴线均为同一竖直线，使得每一组半圆护筒均能较好贴合于基桩孔的内壁，也便于了相邻两组半圆护筒之间的安装工作的进行。

可选的，所述插接槽内壁开设有弧形内槽，插接块设有弧形块，弧形块可绕半圆护筒的轴线滑动连接于弧形内槽。

通过采用上述技术方案，在每一组半圆护筒完成安装后，可绕半圆护筒自身轴线转动半圆护筒，使得弧形块插入至弧形内槽中，使得相邻两组半圆护筒之间不易相远离，使得在进浆环块随着钻孔进行的下移过程中，半圆护筒不易因和基桩孔内壁摩擦力较大而容易出现半圆护筒无法顺利随同进浆环块的下移而同步下移的情况，使得半圆护筒和进浆环块之间的间距不会逐步变大。

可选的，所述射浆环块、进浆环块、半圆护筒、内径大的定位环块四者的外径相同。

通过采用上述技术方案，使得在射浆环块朝向基桩孔内壁喷射浆液后，射浆环块和进浆环块均能起到为未凝固的混凝土内壁提供较好支撑的效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.极大提升了基桩孔内壁和混凝土内壁的连接强度，为基桩孔内壁提供一个较好的支撑效果，使得基桩孔不易出现塌孔现象；

2.半圆护筒能够维持还未凝固的混凝土浆液保留在基桩孔内壁中，以使得混凝土浆液能够顺利凝固，使得基桩孔内壁上的混凝土内壁能够顺利成型。

附图说明

图1是本申请的主体结构示意图；

图2是去除钻台，且将导向立杆进行部分竖直剖视以更好展示块滑槽和螺杆槽内部的结构示意图；

图3是钻头杆下部，且将每一组中沿竖直方向对齐的一排半圆护筒沿竖直方向上移，且对内径大的定位环块和进浆环块进行部分剖视的结构示意图；

图4是图3中A处放大图。

图中，1、钻台；11、螺杆槽；12、螺杆块；13、射浆孔；16、环块周槽；2、钻头杆；21、半圆护筒；22、定位环块；23、插接块；24、插接槽；25、弧形内槽；26、弧形块；27、底端定位块；28、钻台孔；29、块滑槽；3、钻头主体；31、蜗杆；32、蜗杆电机；33、动力电机；34、电机齿轮；35、钻头杆齿轮；36、喷水管；37、抽水管；38、进水环块；39、抽水环块；4、导向立柱；41、射浆环块；42、外套管；43、进浆环块；44、导向块；45、卷扬机；46、导向轮；47、控深块；48、控深块螺杆；49、蜗轮。

具体实施方式

以下结合所有附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，参照图1和图2，包括设于建筑物周边处的地基水平面上的钻台1，钻台1上表面贯穿开设有呈竖直的钻台孔28，钻台孔28的内径大于待开挖成型的基桩孔内径，钻台孔28套接有呈竖直的钻头杆2，钻头杆2底端可拆卸连接有钻头主体3，钻头主体3绕钻头杆2轴线转动，以使得基桩孔钻孔成型。钻台1上表面位于钻台孔28一侧处固定连接有呈竖直的导向立柱4，导向立柱4安装有带动钻头杆2沿导向立柱4长度方向移动的竖移装置。

参照图1和图2，竖移装置包括安装于导向立柱4的导向块44，导向立柱4上表面开设有呈竖直的块滑槽29，块滑槽29贯穿于导向立柱4朝向导向块44的竖直侧面，块滑槽29水平截面呈T形，导向块44位于块滑槽29中的部分水平截面呈T形，导向块44沿竖直方向滑动连接于块滑槽29内壁，钻头杆2绕自身轴线转动连接于导向块44下表面，钻头杆2穿设于导向块44。导向立柱4背离钻台孔28的一侧处通过螺丝可拆卸连接有卷扬机45，导向立柱4上端端面转动连接有导向轮46，卷扬机45放出的钢绞线滚动连接于导向轮46上部圆周处且连接于导向块44上表面，导向块44上表面可焊接吊环以供卷扬机45的钢绞线绑接。块滑槽29内壁沿竖直方向滑动连接有控深块47，控深块47水平截面呈T形，控深块47上表面可抵接于导向块44下表面，导向立柱4安装有限制控深块47随意移动的控深块限位机构。

参照图1和图2，导向立柱4背离块滑槽29的竖直侧面开设有螺杆槽11，螺杆槽11连通于块滑槽29，控深块限位机构包括转动连接于螺杆槽11内壁且呈竖直的控深块螺杆48，控深块47一体成型有螺杆块12，螺杆块12沿竖直方向滑动连接于螺杆槽11竖直内壁，控深块螺杆48穿设且螺纹连接于螺杆块12，控深块螺杆48上端同轴固定连接有蜗轮49，蜗轮49啮合有蜗杆31，蜗杆31转动连接于块滑槽29的竖直内壁，导向立柱4竖直外壁上端通过螺丝可拆卸连接有蜗杆电机32，蜗杆电机32输出轴同轴固定连接于蜗杆31。蜗杆电机32连通外部电源，使得蜗杆31转动，然后蜗轮49被带动转动，控深块螺杆48被蜗轮49带动转动，使得控深块47能够沿竖直方向进行移动。

参照图1和图2，导向立柱4开设块滑槽29一侧安装有带动钻头杆2转动以带动钻头主体3转动的动力装置，动力装置包括设于导向块44上表面的动力电机33，动力电机33输出轴呈竖直，动力电机33输出轴同轴固定连接有电机齿轮34，电机齿轮34啮合有钻头杆齿轮35，钻头杆齿轮35同轴固定连接于钻头杆2圆周外壁，钻头杆齿轮35位于导向块44上方。

参照图2和图3，钻头杆2安装有在钻头主体3工作时将基桩孔内泥土送出的出土装置，出土装置包括固定连接于钻头杆2底端处的数根喷水管36，全部喷水管36绕钻头杆2轴线均匀布置，喷水管36底端开口朝向钻头主体3，钻头杆2内部开设两个空腔，一个空腔连通于每一根喷水管36。导向块44上表面固定连接有进水环块38，进水环块38同轴密封转动连接于钻头杆2的圆周外壁，连通于喷水管36的空腔上端开口贯穿于钻头杆2连接于进水环块38的圆周外壁并连通于进水环块38内部。

参照图2和图3，钻头杆2底端圆周外壁绕自身轴线均匀固定连接有数个抽水管37，抽水管37位于喷水管36上方，抽水管37远离钻头杆2一端的高度高于抽水管37连通于钻头杆2的一端高度。钻头杆2未连通于喷水管36的空腔连通于每一根抽水管37。进水环块38上表面同轴固定连接有抽水环块39，抽水环块39位于钻头杆齿轮35下方，抽水环块39密封转动连接于钻头杆2圆周外壁，杆连通于抽水管37的空腔上端开口贯穿于钻头杆2连接于抽水环块39的圆周外壁且连通于抽水环块39内部。

外部水泵向进水环块38中送入高压水，高压水再进入至钻头杆2空腔中，然后从喷水管36喷出，以将钻头主体3上集聚的土壤冲下，使得基桩孔底部形成泥浆水，然后连通于抽水环块39的泥浆泵将基桩孔内的泥浆水经由抽水管37、钻头杆2空腔、抽水环块39送出。

参照图3，导向块44下表面固定连接有呈竖直的外套管42，外套管42同轴套接于钻头杆2，外套管42底端圆周外壁同轴固定连接有进浆环块43，进浆环块43底面同轴密封转动连通有射浆环块41，进浆环块43的外径和射浆环块41的外径相同，射浆环块41内壁同轴固定连接于钻头杆2的圆周外壁，射浆环块41的圆周外壁同轴开设有环块周槽16，环块周槽16圆周内壁绕自身轴线均匀开设有数个射浆孔13，射浆孔13连通于射浆环块41的内部，进浆环块43上表面通过软管和位于地基上的高压注浆泵相连接，使得在射浆环块41随同钻头杆2一并进行转动的同时能在基桩孔内壁形成一层混凝土内壁。

参照图3和图4，进浆环块43上表面同轴固定连接有两个定位环块22，一个定位定位环块22的内径大于另一个定位环块22的外径，内径较大的定位环块22外径和进浆环块43的外径相同。进浆环块43上方安装有数组每组两个的半圆护筒21，半圆护筒21呈竖直且全部半圆护筒21沿竖直方向布置，同组两个半圆护筒21相拼接的水平截面呈圆环形，半圆护筒21的外径和进浆环块43的外径相同，高度最低的同组两个半圆护筒21下表面均固定连接有底端定位块27，底端定位块27拼接所形成的水平截面呈圆环形，两块底端定位块27沿竖直方向紧密插接于两块定位环块22之间，高度最低的半圆护筒21底面抵接于定位环块22的上表面。

参照图3和图4，进浆环块43上表面和每一组半圆护筒21上表面均开设有一组每组两个的插接槽24，每一个半圆护筒21上表面均设置一个插接槽24，插接槽24水平截面呈圆弧形，插接槽24的一端竖直内壁开设有弧形内槽25，弧形内槽25的圆心和插接槽24的圆心相同。两块底端定位块27下表面均固定连接有插接块23，插接块23水平截面呈圆弧形，除了设置底端定位块27的一组半圆护筒21外，剩余所有的半圆护筒21底端也均固定连接一个插接块23，插接块23一端端面固定连接有弧形块26，弧形块26和插接块23圆心相同，插接块23和插接槽24圆心相同。相连接的一块插接块23和弧形块26可沿竖直方向插入至所对应的一个插接槽24内，插接块23圆周外壁贴合于插接槽24的圆周内壁。相邻两组半圆护筒21端面相抵紧，高度最低的一组半圆护筒21底端端面抵紧于定位环块22上表面。当插接块23底面抵接于插接槽24的水平内壁时，绕半圆护筒21轴线转动相对应的一组半圆护筒21，使得弧形块26插入至弧形内槽25中，使得不同组的半圆护筒21不易沿竖直方向相分离。

本申请实施例的一种注浆复合地基的加固纠偏用设备实施原理为：钻头主体3不断转动并下移，使得基桩孔成型，同时，射浆环块41通过射浆孔13随同钻头杆2的下移以及转动朝向基桩孔的内壁射出混凝土浆液，使得基桩孔内壁形成混凝土内壁，并且在射浆环块41不断下移的过程可由后续的数组半圆护筒21进行支撑。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，其特征在于：包括设于地基的钻台（1）、穿设于钻台（1）且进入地基土层中的钻头杆（2）、设于钻头杆（2）位于地基土层中一端且用于基桩孔成型的钻头主体（3）、设于钻台（1）的导向立柱（4）、设于导向立柱（4）一侧且带动钻头杆（2）转动以带动钻头主体（3）转动的动力装置、设于导向立柱（4）且带动钻头杆（2）沿导向立柱（4）长度方向移动的竖移装置、设于钻头杆（2）靠近钻头主体（3）一端且可朝向基桩孔内壁喷射浆液的射浆环块（41）、套接于钻头杆（2）且连接于竖移装置的外套管（42）、设于外套管（42）且密封转动连通于射浆环块（41）的进浆环块（43）、设于钻头杆（2）且在钻头主体（3）工作时将基桩孔内泥土送出的出土装置，所述进浆环块（43）上方设有数组每组两个的半圆护筒（21），同组两个半圆护筒（21）可拼接形成一个圆套管并抵接于基桩孔的内壁，每一组的半圆护筒（21）端部和另一组半圆护筒（21）端部相连接。

2.根据权利要求1所述的一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，其特征在于：所述竖移装置包括沿竖直方向滑动连接于导向立柱（4）的导向块（44）、设于钻台（1）且带动导向块（44）沿导向立柱（4）长度方向移动的卷扬机（45）、转动连接于导向立柱（4）上端且滚动连接于卷扬机（45）的钢绞线的导向轮（46）、滑动连接于导向立柱（4）且位于导向块（44）正下方的控深块（47）、设于导向立柱（4）且限制控深块（47）随意移动的控深块限位机构。

3.根据权利要求2所述的一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，其特征在于：所述控深块限位机构包括转动连接于导向立柱（4）且螺纹连接于控深块（47）的控深块螺杆（48）、同轴固定连接于控深块螺杆（48）的蜗轮（49）、转动连接于导向立柱（4）且啮合于蜗轮（49）的蜗杆（31）、设于导向立柱（4）竖直外壁且带动蜗杆（31）转动的蜗杆电机（32）。

4.根据权利要求2所述的一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，其特征在于：所述动力装置包括设于导向块（44）的动力电机（33）、同轴固定连接于动力电机（33）的电机齿轮（34）、同轴固定连接于钻头杆（2）且啮合于电机齿轮（34）的钻头杆齿轮（35），钻头杆（2）转动连接于导向块（44），外套管（42）设于导向块（44）。

5.根据权利要求2所述的一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，其特征在于：所述出土装置包括设于钻头杆（2）底端且朝向钻头主体（3）喷出高压水的喷水管（36）、设于钻头杆（2）且将基桩孔内泥浆水送出的抽水管（37）、设于导向块（44）且密封转动连通于钻头杆（2）的进水环块（38）、设于进水环块（38）上方且密封转动连通于钻头杆（2）的抽水环块（39），进水环块（38）连通于喷水管（36），抽水环块（39）连通于抽水管（37），抽水管（37）远离钻头杆（2）的一端朝向基桩孔上部开口。

6.根据权利要求1所述的一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，其特征在于：所述进浆环块（43）上表面设有两块定位环块（22），一块定位环块（22）的内径大于另一块定位环块（22）的外径，位置最低的一组两个半圆护筒（21）底端均设有底端定位块（27），底端定位块（27）沿钻头杆（2）长度方向紧密插接于两个定位环块（22）之间。

7.根据权利要求6所述的一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，其特征在于：每一个远离所述底端定位块（27）的半圆护筒（21）和底端定位块（27）均设有插接块（23），每一个半圆护筒（21）远离自身设置插接块（23）的一端和进浆环块（43）上表面均开设有插接槽（24），不同组的相邻两个半圆护筒（21）的插接块（23）沿半圆护筒（21）长度方向对应插接于插接槽（24）。

8.根据权利要求7所述的一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，其特征在于：所述插接槽（24）内壁开设有弧形内槽（25），插接块（23）设有弧形块（26），弧形块（26）可绕半圆护筒（21）的轴线滑动连接于弧形内槽（25）。

9.根据权利要求5所述的一种注浆复合地基的加固纠偏用设备，其特征在于：所述射浆环块（41）、进浆环块（43）、半圆护筒（21）、内径大的定位环块（22）四者的外径相同。

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