CN114411720A - 一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置及施工方法，属于港口建设工程技术领域。所述方法是通过注浆管、钢箍、超声波探头、方管、控制台、桩模具及预制桩实现的，包括如下步骤：制备预制桩；制备注浆管；制备水泥浆；将注浆管安在预制桩上，并通过钢箍连接；将预制桩总成打入预定位置；设定注入压力限值后，通过注浆管注入水泥浆；通过控制台实时监测注入压力，若注入压力达到预设限值时，停止注入；提升注浆管后继续注入水泥浆；当水泥浆注入完毕后，拔出注浆管。本发明使得水泥浆注入过程信息化，减少了注入工作的盲目性；施工方便，经济可靠，提高了桩基的承载力，继而降低了总建筑成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置及施工方法，属于港口建设工程技术领域。
背景技术
随着国内经济迅速且稳定的持续发展以及对外贸易的高速增长，港口的建设也在高速发展阶段。由于港口地区地基土多为软弱黏土，因此在采用桩支撑上部结构时，桩与桩周土刚度差异会较大且不能产生良好的粘结作用，使得二者往往不能共同受力，导致了协调变形，且随着时间的推移，会逐渐发生相对滑移，最终会造成桩体刺入破坏的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置及施工方法。
实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置，包括注浆管、钢箍、超声波探头、方管、控制台、桩模具以及预制桩，所述桩模具的内壁设有多个竖直设置的方管，所述预制桩通过桩模具获得，并外壁沿周向具有与所述方管相匹配的放置槽，每个所述放置槽内均放置有注浆管，所述注浆管通过钢箍与预制桩连接，注浆管内部设有注浆通道，并外壁的下端设有注浆孔，且注浆管的底部安装有超声波探头，所述注浆孔与注浆通道连通设置，所述超声波探头与控制台数据传输连接。
本发明的一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置的施工方法，所述方法包括如下步骤：
S1：制备预制桩；
S2：制备具有超声波探头的注浆管；
S3：制备水泥浆；
S4：将S2的注浆管安装在S1所述的预制桩上；
S5：通过钢箍将注浆管与预制桩连接防脱，获得预制桩总成；
S6：将S5所得的预制桩总成打入预定位置；
S7：通过控制台设定注入水泥浆的压力限值后，通过注浆管注入水泥浆；
S8：通过控制台实时监测注入压力，若注入压力达到预设限值时，控制台控制自动停止注入；
S9：提升注浆管缓解注入压力后继续注入水泥浆；
S10：通过超声波探头对桩土接触面的实际改良情况进行检测，如发现局部区域加固不良，则通过复插入注浆管的方式对该区域注入水泥浆；
S11：当水泥浆注入完毕后，拔出注浆管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的注浆管使得水泥浆注入过程信息化，进而控制施工质量，减少注入工作的盲目性；
2、本发明注入水泥浆的方法施工方便，经济可靠，通过对注入压力的监测和注浆管底的超声波探头对桩土接触面改良情况的检测来实现信息化注入水泥浆的目的，减少注入工作的盲目性；水泥浆注入后，地层中超声波传输速度与注入前有明显差异，因此通过超声波探头检测效果良好；
3、本发明注入的水泥浆使桩与桩周土刚度过渡均匀并有效粘结，二者变形协调，受力一致，提高了桩基的承载力，继而降低了总建筑成本。
附图说明
图1是本发明的预制桩的结构示意图；
图2是本发明的桩模具的结构示意图；
图3是本发明的注浆管的结构示意图；
图4是本发明的使用状态参考图。
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，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，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做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。
一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置，包括注浆管3、钢箍4、超声波探头6、方管8、控制台16、桩模具以及预制桩，对于港口工程所用的预制桩进行改进，将现有的所述桩模具的内壁沿其周向均布焊接设有多个竖直设置的不锈铁的方管8，所述预制桩通过桩模具浇筑成型获得，并外壁沿周向具有与所述方管8相匹配的放置槽，每个所述放置槽内均放置有注浆管3，注浆管3可沿预制桩轴向移动，所述注浆管3通过钢箍4与预制桩连接，通过钢箍4约束以防注浆管3脱出放置槽，将改良后的预制桩打入预定位置，通过注浆管3高压喷射注入水泥浆；注浆管3采用空心钢圆管，内部设有注浆通道12，并外壁的下端设有注浆孔5，且注浆管3的底部安装有超声波探头6，所述注浆孔5与注浆通道12连通设置，所述超声波探头6与控制台16数据传输连接。
所述桩模具包括桩模具A部9、桩模具B部11以及桩模具钢箍10；所述桩模具A部9与桩模具B部11封闭围合并通过桩模具钢箍10可拆卸固定连接。
所述预制桩包括钢筋1、预制桩本体2以及桩尖7；所述预制桩本体2内沿其周向均布设有多个竖直设置的钢筋1，并下端一体成型有桩尖7。
所述超声波探头6用以检测桩土接触面注浆情况，包括发射器13、接收器一14以及接收器二15；所述发射器13、接收器一14以及接收器二15的线缆均紧贴注浆管3的内壁连接至地面的控制台16，所述注浆通道12与超声波探头6两部分做防水刚性隔离层且仅能通过线缆；所述超声波发射器13发出超声波信号后，通过接收器一14以及接收器二15收到信号的时间差来计算探头周围地层超声波的传输速度，将实测速度与实验结果对比来判断周围地层的加固情况。
所述钢箍4为薄钢条或钢丝束，以减少打入桩时钢箍4产生的阻力。
本发明的一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置的施工方法，所述方法包括如下步骤：
S1：制备预制桩；
S101：在所述桩模具的内壁焊接多个方管8；
S102：布置钢筋笼并组装桩模具A部9以及桩模具B部11；
S103：安装桩模具钢箍10以约束固定桩模具A部9以及桩模具B部11；
S104：向S103所得桩模具内浇筑C60混凝土并标准养护成型。
S2：制备具有超声波探头6的注浆管3；
S3：制备水泥浆，可现场制备，也可采用商业4.25号普通硅酸盐水泥水泥浆；
S4：将S2的注浆管3安装在S1所述的预制桩上；
S5：通过钢箍4将注浆管3与预制桩连接防脱，获得预制桩总成；
S6：将S5所得的预制桩总成打入预定位置；
S7：通过控制台16设定注入水泥浆的压力限值后，通过注浆管3注入水泥浆，注入水泥浆的压力限值应根据现场地质情况和施工要求实验取得；
S8：通过控制台16实时监测预制桩本体2多方向的注入压力，若注入压力达到预设限值时，控制台16控制自动停止注入；
S9：提升注浆管3上升小段距离缓解注入压力后继续注入水泥浆；
S10：通过超声波探头6对桩土接触面的实际改良情况进行检测，如发现局部区域加固不良，则通过复插入注浆管3的方式对该区域注入水泥浆，地面注入水泥浆时通过对注入压力监测和超声波探头6对桩土接触面改良情况的检测来实现信息化注入水泥浆的目的；
实施例1：
如图1、2所示，本发明所述的预制桩原型可采用800mm大直径预制桩，钢筋1采用HRB400钢筋，混凝土强度为C60,在桩模具内边缘环向均匀增焊六个不锈铁的方管8，方管8的横截面为30mmX30mm，使得浇筑成型后的预制桩本体2的外壁具有六处放置槽，放置槽的横截面为30mmX30mm。
所述放置槽中嵌入安装有超声波探头6的注浆管3，注浆管3的外径为28mm，注浆管3可沿轴向移动，通过钢箍4约束以防注浆管3脱出放置槽。所述钢箍4为薄钢条，横截面为10mmX2mm，抗拉强度为1000MPa，张拉应力为极限抗拉强度的20％。将改良后的预制桩打入预定位置，通过注浆管3高压喷射注入水泥浆，注浆压力为25MPa。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置，其特征在于：包括注浆管(3)、钢箍(4)、超声波探头(6)、方管(8)、控制台(16)、桩模具以及预制桩，所述桩模具的内壁设有多个竖直设置的方管(8)，所述预制桩通过桩模具获得，并外壁沿周向具有与所述方管(8)相匹配的放置槽，每个所述放置槽内均放置有注浆管(3)，所述注浆管(3)通过钢箍(4)与预制桩连接，注浆管(3)内部设有注浆通道(12)，并外壁的下端设有注浆孔(5)，且注浆管(3)的底部安装有超声波探头(6)，所述注浆孔(5)与注浆通道(12)连通设置，所述超声波探头(6)与控制台(16)数据传输连接。
2.根据权利要求1所述的一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置，其特征在于：所述桩模具包括桩模具A部(9)、桩模具B部(11)以及桩模具钢箍(10)；所述桩模具A部(9)与桩模具B部(11)封闭围合并通过桩模具钢箍(10)连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置，其特征在于：所述预制桩包括钢筋(1)、预制桩本体(2)以及桩尖(7)；所述预制桩本体(2)内设有多个钢筋(1)，并下端一体成型有桩尖(7)。
4.根据权利要求3所述的一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置，其特征在于：所述超声波探头(6)包括发射器(13)、接收器一(14)以及接收器二(15)；所述超声波发射器(13)发出超声波信号后，通过接收器一(14)以及接收器二(15)收到信号的时间差来计算探头周围地层超声波的传输速度。
5.根据权利要求4所述的一种灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置，其特征在于：所述钢箍(4)为薄钢条或钢丝束。
6.一种根据权利要求1-5中任一权利要求所述的灌注水泥浆增强桩土协调受力性能的装置的施工方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
S1：制备预制桩；
S2：制备具有超声波探头(6)的注浆管(3)；
S3：制备水泥浆；
S4：将S2的注浆管(3)安装在S1所述的预制桩上；
S5：通过钢箍(4)将注浆管(3)与预制桩连接防脱，获得预制桩总成；
S6：将S5所得的预制桩总成打入预定位置；
S7：通过控制台(16)设定注入水泥浆的压力限值后，通过注浆管(3)注入水泥浆；
S8：通过控制台(16)实时监测注入压力，若注入压力达到预设限值时，控制台(16)控制自动停止注入；
S9：提升注浆管(3)缓解注入压力后继续注入水泥浆；
S10：通过超声波探头(6)对桩土接触面的实际改良情况进行检测，如发现局部区域加固不良，则通过复插入注浆管(3)的方式对该区域注入水泥浆；
S11：当水泥浆注入完毕后，拔出注浆管(3)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述S1包括如下步骤：
S101：在所述桩模具的内壁焊接多个方管(8)；
S102：布置钢筋笼并组装桩模具A部(9)以及桩模具B部(11)；
S103：安装桩模具钢箍(10)以约束固定桩模具A部(9)以及桩模具B部(11)；
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|---|---|
| CN (1) | CN114411720A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103015414A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-03 | 建华建材（中国）投资有限公司 | 一种预制混凝土后注浆桩及注浆工艺 |
| CN105937221A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-14 | 深圳市宏业基基础工程有限公司 | 钻孔灌注桩制造方法 |
| CN108221962A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-06-29 | 重庆大学 | 一种可实现多场监测的抗滑桩及其制作方法 |
| CN108643169A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-10-12 | 北京市地质工程公司 | 一种可注浆预制桩及其沉桩施工和注浆方法 |
| CN210341897U (zh) * | 2019-05-13 | 2020-04-17 | 浙江大东吴集团建设有限公司 | 一种新型预制管桩结构 |
| CN215165496U (zh) * | 2021-02-09 | 2021-12-14 | 上海斐晟企业管理有限公司 | 一种具有预置注浆管的预制桩 |
-
2022
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103015414A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-03 | 建华建材（中国）投资有限公司 | 一种预制混凝土后注浆桩及注浆工艺 |
| CN105937221A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-14 | 深圳市宏业基基础工程有限公司 | 钻孔灌注桩制造方法 |
| CN108221962A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-06-29 | 重庆大学 | 一种可实现多场监测的抗滑桩及其制作方法 |
| CN108643169A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-10-12 | 北京市地质工程公司 | 一种可注浆预制桩及其沉桩施工和注浆方法 |
| CN210341897U (zh) * | 2019-05-13 | 2020-04-17 | 浙江大东吴集团建设有限公司 | 一种新型预制管桩结构 |
| CN215165496U (zh) * | 2021-02-09 | 2021-12-14 | 上海斐晟企业管理有限公司 | 一种具有预置注浆管的预制桩 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 许延春等: "注浆加固工作面底板岩体力学性质"增强-损伤"的定量测定", 采矿与安全工程学报, vol. 34, no. 6, pages 1 * |
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