CN113897848B - 旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法，先利用贝克曼梁路面弯沉仪逐一检测出路面板的脱空位置，然后钻设注浆孔，利用搅拌机制备灌浆浆液，浆液原料经下料斗落入分料筒内后在分料机构作用下分别进入两个搅拌筒内进行搅拌，经一次搅拌后的浆液原料落入混料斗进行二次搅拌，从而缩减搅拌时间并使得搅拌原料混合更加均匀。浆液制备完毕后，利用注浆机抽取浆液并通过注浆管灌注至注浆孔内，待浆液凝固后，检测加固质量直至弯沉检测验收合格，养护规定时间即可。

Description

旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法

技术领域

本发明涉及道路修复的技术领域，尤其是涉及一种旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法。

背景技术

随着道路建设的加快，混凝土路面具有的许多优点使其在公路建设得到广泛应用。随着交通量的增大，板下基础会出现一定的塑性形变。荷载驶离后，这部分塑性变形不能完全恢复，形成局部支撑条件弱化或脱空。

板体脱空是水泥混凝土路面的常见病害，当存在脱空状况时，路面板的板角或板边在载荷作用下易发生弯沉，在重复载荷的作用下，还容易导致路面板横向疲劳开裂。因此，需定期对混凝土底板进行脱空板检测并修复，以延长道路使用寿命、保证车辆行驶安全。

目前，一般采用贝克曼梁路面弯沉仪检测仪器检测路面板的弯沉值（荷载对路面作用前后，路面发生变形的大小），当测得的路面板弯沉值大于标准值时，说明该路面板板底脱空，然后采取注浆的方式加固脱空区。然而，在实际施工过程中，制备注浆浆液往往需花费大量时间，从而影响整体施工进度。因此，需对此进行改进。

发明内容

为了缩减注浆浆液的制备时间，以缩短施工周期，本申请提供一种旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法。

本申请提供的一种旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法采用如下的技术方案：

一种旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法，包括以下步骤：

S1、脱空板检测：对全线路面板逐一进行检测，在每个脱空点标画钻孔位置；

S2、注浆孔施工：根据钻孔位置利用钻机钻设注浆孔，注浆孔的钻设深度视测定的弯沉值而定；

S3、制备浆液：将经筛选的浆液原料按照设计配比投入搅拌机，浆液原料经下料斗落入分料筒内，在分料机构作用下分别进入两个搅拌筒内，浆液原料落在分料板上从而流向搅拌筒边缘并在搅拌机构的作用下混合，两个搅拌筒内的浆液原料从搅拌筒一起落入混料斗内，在混料机构的作用下再次混合，完成浆液的制备；

S4、注浆：利用注浆机抽取浆液，从低到高依次进行注浆；

S5、封堵注浆孔：注浆结束后立即拔出灌浆栓塞并插上木塞，待浆液初凝后，将木塞拔出，用快凝水泥砂浆永久性密封孔口；

S6、检测加固质量，直至弯沉检测验收合格；

S7、养护。

通过采用上述技术方案，当在每一块脱空板上检测出脱空位置后，根据标画的钻孔位置钻设注浆孔。然后制备浆液，将浆液原料倒入下料斗内，浆液原来在分料机构的作用下进入两个搅拌筒内，使得两个搅拌筒能够同时工作，在处理等量浆液原料的情况下，提高了搅拌效率。进入搅拌筒内的浆液原料在分料板的作用下流入搅拌机构所在区域，从而摊薄浆液原料，进一步提高搅拌效率。经一次搅拌后的两股浆液原料分别从搅拌筒落入混料斗内，在混料机构的作用下再次混合，以使得浆液原料混合更加均匀。浆液制备完毕后，利用注浆机抽取浆液并通过注浆管灌注至注浆孔内。完成注浆后，对注浆孔进行封孔处理，带浆液凝固后，检测加固质量直至弯沉检测验收合格，后期注意养护，即完成路面板脱空区的加固施工。

优选的，所述分料机构包括设置在分料筒内的螺旋布料器，所述螺旋布料器的螺旋叶片自中部至两端朝相反的方向盘旋延伸设置，所述螺旋布料器的螺旋叶片与分料筒的内侧壁转动抵接。

通过采用上述技术方案，当制备浆液时，螺旋布料器转动，浆液原料投入下料斗后落在分料筒内，然后在螺旋布料器的推动作用下分为两股并朝落入两个搅拌筒内并初步混合，两个搅拌筒同时工作，从而显著提高搅拌效率。

优选的，所述分料板位于搅拌筒进料口的下方，所述分料板的横截面面积大于搅拌筒的进料口的开口面积，所述分料板整体呈弧形凸起设置，所述分料板的周边固定连接有多根连接条，连接条的另一端与搅拌筒的内侧壁固定连接，相邻所述连接条之间均设置有一组所述搅拌机构。

通过采用上述技术方案，落入搅拌筒内的浆液原料均落在分料板上，然后沿分料板的上表面滑落至多组搅拌机构所划分的区域内，因浆液原料被摊分，从而在极短的时间内即可完成对浆液原料的搅拌，进一步提高了搅拌效率。

优选的，所述分料板的上表面固定连接有多块分隔板，所述分隔板的数量与连接条的数量一致，所述分隔板与连接条一一对应。

通过采用上述技术方案，分隔板对落在分料板上的浆液原料起导向作用，使得落入各搅拌机构所在区域的浆液原料的量差不多，从而使得浆液原料搅拌更加充分。

优选的，所述混料斗的内侧壁固定连接有环形的导料板，所述导料板从外环至内环向下倾斜设置，所述混料机构设置在导料板的内环内。

通过采用上述技术方案，经一次搅拌混合后的浆液原料落在导料板上并沿导料板滑落至搅拌机构所在位置，使得进入混料斗的浆液原料均经过搅拌机构，从而进行二次搅拌，以使得浆液原料混合更加均匀，有利于后续注浆。

优选的，所述混料机构包括安装在混料斗上表面的混料电机，所述混料电机的输出轴穿透混料斗的顶部并固定连接有往复丝杆，所述往复丝杆上套接有与其配合的丝杆螺母，所述丝杆螺母的外周套接固定有第二搅拌轴，所述混料斗内设置有联动往复丝杆转动与第二搅拌轴相对往复丝杆转动的联动机构。

通过采用上述技术方案，混料电机运转带动往复丝杆运动，第二搅拌轴在联动机构的作用下相对往复丝杆转动，因丝杆螺母的存在，使得第二搅拌轴在转动的同时还沿往复丝杆的长度方向移动，实现对浆液原料进行搅拌的同时，还有利于下料，使得浆液原料不会拥堵在下料口处。

优选的，所述往复丝杆与混料电机连接的一端光滑，所述联动机构包括行星齿轮组，所述行星齿轮组的太阳轮套接固定在往复丝杆的光滑段，所述行星齿轮组的齿圈通过吊杆吊装在混料斗的内顶壁，所述第二搅拌轴的顶端与齿圈的下表面之间固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩行程大于往复丝杆螺纹段的长度。

通过采用上述技术方案，混料电机运转带动往复丝杆转动，行星齿轮组跟随往复丝杆同步运转，齿圈通过伸缩杆带动第二搅拌轴相对往复丝杆转动，使得从而使得第二搅拌轴在转动的同时，第二搅拌轴还能够沿往复丝杆的长度方向往复移动。

优选的，所述齿圈的上表面凹陷有环槽，所述吊杆的一端与混料斗的内顶壁固定连接，所述吊杆的另一端固定连接有卡块，所述卡块转动卡接在所述环槽内。

通过采用上述技术方案，吊杆配合卡块将齿圈吊住，从而使得齿圈能够稳定的转动，进而使得第二搅拌轴能够稳定地转动。

附图说明

图1是本申请中搅拌机的整体结构示意图；

图2是本申请中搅拌机的内部结构示意图；

图3是本申请中图2中A的放大示意图。

附图标记说明：

1、机架；2、下料斗；3、分料筒；4、搅拌筒；5、混料斗；6、下料管；7、分料机构；71、分料电机；72、螺旋布料器；8、分料板；9、分隔板；10、连接条；11、搅拌机构；111、支撑条；112、第一搅拌轴；113、螺旋搅拌叶片；12、驱动组件；13、排料管；14、导料板；15、混料电机、16、往复丝杆；17、丝杆螺母；18、第二搅拌轴；19、搅拌叶片；20、行星齿轮组；201、太阳轮；202、行星架；203、行星轮；204、齿圈；21、吊杆；22、环槽；23、卡块；24、伸缩杆。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法。包括以下步骤：

S1、脱空板检测。具体地，施工人员根据施工图纸要求，使用贝克曼梁路面弯沉仪对全线路面板注意测试弯沉值，设定弯沉值为L，记录每一处测点的L值，从而逐一检测出脱空板，在每一块脱空板标画钻孔位置。

S2、注浆孔施工。具体地：

S21、根据标画的钻孔位置利用钻机钻设注浆孔。当标画的位置位于脱空板板角附近时，在距脱空板板边50cm处钻设注浆孔。注浆孔的深度视L值而定。

当12≤L≤35(0.01mm)时，注浆孔深度为路面板厚度加5cm；

当L≥35(0.01mm)时，注浆孔深度为打入基层5～7cm。

S22、注浆孔钻设完成后采用注水冲刷的方式在孔底形成一个空腔，有利于增大后续注浆过程中浆液的初始分布和提高浆液的扩散速度。

S23、利用布料包裹海绵将注浆孔临时封堵，以防止杂质进入脱空区内。

S3、制备浆液。具体地：将筛选好的水泥、粉煤灰、膨胀剂、水以及减水剂按照1：0.5：0.1：0.75：0.015的配比投放至搅拌机内。浆液原料经下料斗2进入分料筒3内，浆液原料在分料机构7的分料作用下进入两个搅拌筒4内，以提高搅拌效率。浆液原料进入搅拌筒4后在分料板8的作用下散布在搅拌筒4内并在搅拌机构11的作用下充分混合，从两个搅拌筒4内流出的混合料一并进入混料斗5内并在混料机构的作用下充分混合，从而使得制得的浆液密度均匀，有利于后续注浆。将制备好的浆液存储在储存罐内，然后对浆液的流动度进行试验、检测合格后方可进行注浆作业，完成浆液的制备。

参照图1，所述搅拌机包括机架1，所述下料斗2、分料筒3、搅拌筒4以及混料斗5从上至下依次分布在机架1上。分料筒3平放设置并架设在两个搅拌筒4之间，分料筒3的两端均连接有下料管6，下料管6与搅拌筒4内部连通。下料斗2设置在分料筒3中部并与分料筒3内部连通。

参照图2，分料机构7包括分料电机71和设置在分料筒3内的螺旋布料器72。分料电机71安装在分料筒3的端部，螺旋布料器72与分料筒3同轴设置，分料电机71的输出轴与螺旋布料器72同轴固定连接。螺旋布料器72的螺旋叶片自中部至两端朝相反的方向盘旋延伸设置，螺旋布料器72的螺旋叶片与分料筒3的内侧壁转动抵接。倒入下料斗2的浆液原料在螺旋布料器72的作用下被推向分料筒3两端，然后落入两个搅拌筒4内。通过分料机构7的分料，使得两个搅拌筒4能够同时工作，在处理等量浆液原料的情况下，提高了搅拌效率，并使得浆液搅拌更加充分。

参照图2，搅拌筒4内设置有分料板8，分料板8位于搅拌筒4进料口的下方，分料板8的横截面呈圆形设置，分料板8与搅拌筒4同轴设置，分料板8的横截面面积大于搅拌筒4的进料口的开口面积。分料板8整体呈弧形凸起设置，分料板8的上表面固定连接有多块分隔板9，多块分隔板9圆周等角度在分料板8的上表面。分隔板9自分料板8的中心向分料板8的边缘延伸设置。分料板8的周边固定连接有多根连接条10，连接条10的数量与分隔板9的数量相等，多根连接条10圆周等角度分布，连接条10远离分料板8的一端与搅拌筒4的内侧壁固定连接。连接条10与分隔板9一一对应，连接条10位于分隔板9的延长线上。搅拌机构11设置有多组，每组搅拌机构11均设置在相邻两根连接条10之间。

当浆液原料进入搅拌筒4内后，浆液原料落在分料板8上，然后在分隔板9的作用下分为多股分别落在多组搅拌机构11所在的区域内，从而摊分浆液原料进行搅拌，能够显著缩短浆液原料的混合时间。

参照图2，搅拌机构11包括固定在相邻两根连接条10之间的支撑条111，支撑条111上穿设有第一搅拌轴112，第一搅拌轴112的一端依次穿透搅拌筒4的顶部、支撑条111并延伸至搅拌筒4底部。第一搅拌轴112位于连接条10与搅拌筒4底部之间的部分盘旋缠绕有螺旋搅拌叶片113。

参照图2，搅拌筒4的上表面设置有驱使多组搅拌机构11同步转动的驱动组件12。驱动组件12包括安装在搅拌筒4上表面的驱动电机，驱动电机的输出轴与其中一根第一搅拌轴112固定连接，相邻两根第一搅拌轴112之间通过齿传动连接。

参照图2，混料斗5的底部中心处连通有排料管13，排料管13上安装有电子阀。混料斗5的内侧壁固定连接有多块环形的导料板14，多块导料板14沿混料斗5的高度方向间隔分布。导料板14自外环朝内环向下倾设置。多块导料板14的内径均相等，混料机构设置在多块导料板14的内环空间内。通过设置导料板14，经一次搅拌后的浆液原料从搅拌筒4掉出后落在导料板14上，并流向混料机构所在位置，从而进行二次混合搅拌，以使得浆液原料充分混合。

参照图2和图3，混料机构包括安装在混料斗5上表面中心处的混料电机15。混料电机15的输出轴穿透混料斗5的顶部并固定连接有往复丝杆16，往复丝杆16靠近混料斗5顶部的一端光滑，往复丝杆16设置有螺纹的部分的长度为10～15cm。往复丝杆16上套接有与其配合的丝杆螺母17，丝杆螺母17的外周套接固定有第二搅拌轴18，第二搅拌轴18中空设置，第二搅拌轴18的下端呈锥形设置，第二搅拌轴18沿其长度方向固定连接有若干搅拌叶片19。

参照图2和图3，混料斗5内设置有联动往复丝杆16转动与第二搅拌轴18相对往复丝杆16转动的联动机构。

联动机构包括套设在往复丝杆16光滑部分的行星齿轮组20，行星齿轮组20位于第二搅拌轴18的上方。行星齿轮组20的太阳轮201套接固定在往复丝杆16的光滑部分，行星齿轮组20的行星架202位于太阳轮201的上方，行星架202上设置有三个行星轮203。行星齿轮组20的齿圈204通过多根吊杆21吊装在混料斗5的下方，多根吊杆21以往复丝杆16的轴线为中心圆周均匀分布。齿圈204的上表面凹陷有一圈环槽22，环槽22的横截面呈凸字型设置。吊杆21的一端与混料斗5的内顶部固定连接，吊杆21的另一端固定连接有卡块23，卡块23转动卡接在环槽22内。第二搅拌轴18的上端与行星齿轮组20的齿圈204之间固定连接有多根伸缩杆24，多根伸缩杆24以第二搅拌轴18的轴线为中心圆周均匀分布，伸缩杆24的伸缩行程大于往复丝杆16螺纹段的长度。

当混料电机15驱动往复丝杆16转动时，行星齿轮组20同步运转，从而带动第二搅拌轴18相对往复丝杆16转动，进而使得第二搅拌轴18在转动的同时，还能够沿往复丝杆16的长度方向做往复运动，使得浆液原料混合更加充分的同时，还有利于下料。

S4、注浆。具体地：利用注浆机抽取浆液，从最低处的注浆孔开始注浆，逐步由低到高进行。

注浆时，利用注浆栓塞将注浆管口打入注浆孔中，然后将软管牢固套接在注浆管上，避免漏浆、漏气、爆孔、压力不足现象。注浆机初始缓慢均匀加压，压力控制在0.5～1.0MPa。当压力值达到1.0Mpa后，保持压力。若浆液从其他注浆孔溢出时，利用木塞将溢流的注浆孔堵上，稳压五分钟以上，让浆液在板底充分扩散和渗透，达到挤密压实的效果。对于没有浆液溢出的注浆孔，则根据上述注浆顺序单独注浆并稳压五分钟以上直到浆液填满脱空区。

S5、封堵注浆孔。具体地：注浆结束后立即拔出灌浆栓塞并插上木塞，以便有足够的时间使浆液充分凝固。确保浆液不会从注浆孔溢出后，方可将木塞拔出，然后用快凝水泥砂浆永久性密封孔口，密封孔口时应先用钎子捣实，然后抹平。

S6、检测加固质量。具体地：待浆液凝固后，使用贝克曼梁弯沉仪复测修复处的弯沉值，验收注浆板是否合格。若发现仍有脱空现象，应及时补注水泥粉煤灰复合浆液，直至弯沉检测验收合格，完成脱空板的加固。

S7、养护。施工完成后，将残留在路面上的浆液清理干净，实行交通管制，直至浆液完全凝固。

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 (4)

1.一种旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、脱空板检测：对全线路面板逐一进行检测，在每个脱空点标画钻孔位置；

S2、注浆孔施工：根据钻孔位置利用钻机钻设注浆孔，注浆孔的钻设深度视测定点的弯沉值而定；

S3、制备浆液：将经筛选的浆液原料按照设计配比投入搅拌机，浆液原料经下料斗(2)落入分料筒(3)内，在分料机构(7)作用下分别进入两个搅拌筒(4)内，浆液原料落在分料板(8)上从而流向搅拌筒(4)边缘并在搅拌机构(11)的作用下混合，两个搅拌筒(4)内的浆液原料从搅拌筒(4)一起落入混料斗(5)内，在混料机构的作用下再次混合，完成浆液的制备；

S4、注浆：利用注浆机抽取浆液，从低到高依次进行注浆；

S5、封堵注浆孔：注浆结束后立即拔出灌浆栓塞并插上木塞，待浆液初凝后，将木塞拔出，用快凝水泥砂浆永久性密封孔口；

S6、检测加固质量，直至弯沉检测验收合格；

S7、养护；

所述分料板(8)位于搅拌筒(4)进料口的下方，所述分料板(8)的横截面面积大于搅拌筒(4)的进料口的开口面积，所述分料板(8)整体呈弧形凸起设置，所述分料板(8)的周边固定连接有多根连接条(10)，连接条(10)的另一端与搅拌筒(4)的内侧壁固定连接，相邻所述连接条(10)之间均设置有一组所述搅拌机构(11)；所述分料板(8)的上表面固定连接有多块分隔板(9)，所述分隔板(9)的数量与连接条(10)的数量一致，所述分隔板(9)与连接条(10)一一对应；

所述混料斗(5)的内侧壁固定连接有环形的导料板(14)，所述导料板(14)从外环至内环向下倾斜设置，所述混料机构设置在导料板(14)的内环内；所述混料机构包括安装在混料斗(5)上表面的混料电机(15)，所述混料电机(15)的输出轴穿透混料斗(5)的顶部并固定连接有往复丝杆(16)，所述往复丝杆(16)上套接有与其配合的丝杆螺母(17)，所述丝杆螺母(17)的外周套接固定有第二搅拌轴(18)，所述混料斗(5)内设置有联动往复丝杆(16)转动与第二搅拌轴(18)相对往复丝杆(16)转动的联动机构。

2.根据权利要求1所述的一种旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法，其特征在于：所述分料机构(7)包括设置在分料筒(3)内的螺旋布料器(72)，所述螺旋布料器(72)的螺旋叶片自中部至两端朝相反的方向盘旋延伸设置，所述螺旋布料器(72)的螺旋叶片与分料筒(3)的内侧壁转动抵接。

3.根据权利要求1所述的一种旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法，其特征在于：所述往复丝杆(16)与混料电机(15)连接的一端光滑，所述联动机构包括行星齿轮组(20)，所述行星齿轮组(20)的太阳轮(201)套接固定在往复丝杆(16)的光滑段，所述行星齿轮组(20)的齿圈(204)通过吊杆(21)吊装在混料斗(5)的内顶壁，所述第二搅拌轴(18)的顶端与齿圈(204)的下表面之间固定连接有伸缩杆(24)，所述伸缩杆(24)的伸缩行程大于往复丝杆(16)螺纹段的长度。

4.根据权利要求3所述的一种旧混凝土路面脱空板注浆加固施工方法，其特征在于：所述齿圈(204)的上表面凹陷有环槽(22)，所述吊杆(21)的一端与混料斗(5)的内顶壁固定连接，所述吊杆(21)的另一端固定连接有卡块(23)，所述卡块(23)转动卡接在所述环槽(22)内。

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