CN113684817A - 一种可实时动态控制注浆量的注浆装置 - Google Patents

一种可实时动态控制注浆量的注浆装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可实时动态控制注浆量的注浆装置，包括同轴设置并固接在一起的注浆管和外套管，所述注浆管底端封闭，所述注浆管穿过所述外套管，所述外套管的底端与所述注浆管密封连接，所述注浆管的上端部与浆液管连接，在所述注浆管的下部设有与其密封连接的内囊袋，所述注浆管穿过所述内囊袋，在所述注浆管位于所述内囊袋内部的管段上设有多个均布的注浆口，在所述内囊袋外面包裹有外囊袋，所述外囊袋的上端与所述外套管的下端部密封固接，上端与所述内套管的下端部密封固接，在所述外套管的下端部设有位于所述外囊袋内部的进出水口，所述外套管的上端部与水管连接，在所述水管上连接有排水阀。本发明可实时动态控制注浆量。

Description

一种可实时动态控制注浆量的注浆装置
技术领域
本发明涉及地基、基础工程及地下工程施工设备技术领域，特别是一种可实时动态控制注浆量的注浆装置。
背景技术
地下工程施工一般会对周围环境产生一定的影响，例如深基坑工程中的降水及土方开挖，会引起基坑底部土体隆起、周围土体产生水平和竖向位移，甚至会影响周边地铁隧道及建筑安全，所以在地下工程施工过程中，既要保证地下工程结构本身的稳定性，又要对地下工程结构本身和周边土体的变形进行严格控制。
注浆是一种在应用广泛也较为成熟的技术，但目前，袖阀管注浆技术和单点囊式注浆方法对土体变形的控制效果并不能很好地达到预期，主要存在以下缺陷：
1)袖阀管注浆技术和单点囊式注浆方法没有实时性。采用袖阀管注浆和单点囊式注浆控制土体变形，只能进行一次注浆，且注浆过程中难以根据土体变形而实时调整注浆量。
2)袖阀管注浆和单点囊式注浆没有可重复性。工程施工引起土体变形具有持续性的特征，当单次注浆控制土体变形在允许范围内之后，进一步的工程施工可能引起土体继续产生变形，从而需要再次注浆控制土体变形。采用袖阀管注浆和单点囊式注浆，只能打设多排注浆孔，而不能重复使用一个注浆孔，且场地条件受限时，可能难以打设多排注浆孔，施工便利性差，成本高。
3)袖阀管注浆和单点囊式注浆没有可逆性。当采用注浆控制土体变形之后，进一步的工程施工可能引起土体变形向反方向变化，采用袖阀管注浆和单点囊式注浆，只能在控制区域对面打设新的注浆孔，而不能重复使用已有的注浆孔。
综上所述，袖阀管注浆和单点囊式注浆难以实时调整注浆量、无法多次调整变形量和无法反向调整土体变形。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可实时动态控制注浆量的注浆装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种可实时动态控制注浆量的注浆装置，包括同轴设置并固接在一起的注浆管和外套管，所述注浆管底端封闭，所述注浆管穿过所述外套管，所述外套管的底端与所述注浆管密封连接，所述注浆管的上端部与浆液管连接，在所述注浆管的下部设有与其密封连接的内囊袋，所述注浆管穿过所述内囊袋，在所述注浆管位于所述内囊袋内部的管段上设有多个均布的注浆口，在所述内囊袋外面包裹有外囊袋，所述外囊袋的上端与所述外套管的下端部密封固接，上端与所述内套管的下端部密封固接，在所述外套管的下端部设有位于所述外囊袋内部的进出水口，所述外套管的上端部与水管连接，在所述水管上连接有排水阀。
所述外套管外径为30～50mm，所述注浆管外径为16～25mm，所述注浆孔的孔径为100～200mm，所述内囊袋和所述外囊袋膨胀后直径为500～1000mm。
所述囊袋的形状根据土体变形控制仿真模拟结果确定。
本发明具有的优点和积极效果是：使用时，先将水注入外囊袋，由于水不会凝固，在利用本发明控制土体变形过程中可根据土体变形的变化情况实时动态控制外囊袋中的水量，可以多次注水或排水，可以实时动态控制土体变形，具有可逆性。通过1个注浆孔可以实现多次可逆式土体变形控制，不必另外打设注浆孔进行控制。待无需控制土体变形时，将浆液注入内囊袋，并通过外套管上的排水阀将外囊袋中的水等压等体积置换出来，试验表明置换过程对土体变形影响极小，因此本发明能够实时精确控制注浆量，进而实时动态控制土体变形，克服了袖阀管注浆技术和单点囊式注浆技术在土体变形控制时不具备实时性、可重复性和可逆性的缺点，施工方便，成本低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明注水及排水过程示意图；
图3为本发明注浆后示意图。
图中：1、外套管；1-1、进出水口；2、注浆管；2-1、注浆口；3、外囊袋；4、内囊袋；5、水管；6、浆液管。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图3，一种可实时动态控制注浆量的注浆装置，包括同轴设置并固接在一起的注浆管2和外套管1，所述注浆管2底端封闭，所述注浆管2穿过所述外套管1，所述外套管1的底端与所述注浆管2密封连接，所述注浆管2的上端部与浆液管6连接，在所述注浆管2的下部设有与其密封连接的内囊袋4，所述注浆管2穿过所述内囊袋4，在所述注浆管2位于所述内囊袋4内部的管段上设有多个均布的注浆口2-1，在所述内囊袋4外面包裹有外囊袋3，所述外囊袋3的上端与所述外套管1的下端部密封固接，下端与所述内套管2的下端部密封固接，在所述外套管1的下端部设有位于所述外囊袋3内部的进出水口1-1，所述外套管1的上端部与水管5连接，在所述水管5上连接有排水阀(图中未示出)，控制系统根据实时监测的土体变形数据，通过控制所述水管3的给水量和所述排水阀的排水量实时动态控制所述外囊袋3的变形，待土体变形控制过程结束且土体变形稳定后，通过所述浆液管6和所述注浆管2给所述内囊袋4注浆、通过所述排水阀排水，采用浆液等压等体积置换所述外囊袋3内的水。
在本实施例中，所述外套管1外径为30～50mm，所述注浆管2外径为16～25mm，所述注浆孔的孔径为100～200mm，所述内囊袋4和所述外囊袋3膨胀后直径为500～1000mm。所述内囊袋4的形状根据工程经验以及土体变形控制仿真模拟结果确定。
应用时，通过控制水管的给水量和排水阀的排水量实时动态控制外囊袋的变形，采用注水控制变形具有实时性、可重复性和可逆性，可根据土体变形量实时调整注水量，不必在一次注浆完成后再另打注浆孔进行注浆。当工程施工引起土体持续变形时，需要对土体进行持续性的纠偏控制，采用本发明可以做到对一个注浆孔进行多次注水或放水，做到一个孔的重复使用，施工方便，成本低。
尽管上面结合附图对本发明的主要特征以及优点进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，本发明还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可实时动态控制注浆量的注浆装置，其特征在于，包括同轴设置并固接在一起的注浆管和外套管，所述注浆管底端封闭，所述注浆管穿过所述外套管，所述外套管的底端与所述注浆管密封连接，所述注浆管的上端部与浆液管连接，在所述注浆管的下部设有与其密封连接的内囊袋，所述注浆管穿过所述内囊袋，在所述注浆管位于所述内囊袋内部的管段上设有多个均布的注浆口，在所述内囊袋外面包裹有外囊袋，所述外囊袋的上端与所述外套管的下端部密封固接，上端与所述内套管的下端部密封固接，在所述外套管的下端部设有位于所述外囊袋内部的进出水口，所述外套管的上端部与水管连接，在所述水管上连接有排水阀。
2.根据权利要求1所述的可实时动态控制注浆量的注浆装置，其特征在于，所述外套管外径为30～50mm，所述注浆管外径为16～25mm，所述注浆孔的孔径为100～200mm，所述内囊袋和所述外囊袋膨胀后直径为500～1000mm。
3.根据权利要求1所述的可实时动态控制注浆量的注浆装置，其特征在于，所述囊袋的形状根据土体变形控制仿真模拟结果确定。
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