CN115404926A - 一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置及施工方法，属于桩基的技术领域，其包括橡胶袋和注浆管，注浆管一端贯通至橡胶袋内部，所述橡胶袋包括普通橡胶和遇水会吸水膨胀的特制橡胶，普通橡胶和特制橡胶组成完整橡胶袋，且两者交界处设置有供完整橡胶袋内部空间隔断的连动板，连动板与橡胶袋内壁之间留有供连动板两侧空腔连通的通道，注浆管端部深入连动板和特制橡胶形成的空腔内，本申请具有纠正倾斜桩且减少对相邻桩产生的影响，形成可控式纠正倾斜桩的效果。

Description

一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置及施工方法

技术领域

本申请涉及桩基的技术领域，尤其是涉及一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置及施工方法。

背景技术

当今社会中，软弱地基上高楼工程随处可见，为了保证足够的承载力和抗变形能力，利用桩基作为高楼基础已作为工程中常规手段，因此高楼下设置群桩工艺已经非常成熟。

但是可能因为种种原因，比如临近有新基坑开挖，或者管线泄漏，导致土体松动，致使群桩统一朝一个方向倾斜的情况出现。为了解决这个问题，工程界采取各种纠倾方法使得桩回归原位。参照图1，工程界最新的解决办法为在注浆管2端部结合橡胶袋1，注浆进入橡胶袋1，这样可以防止浆液四处乱窜，更加提高挤压土体，从而使得倾斜桩恢复原位。

针对上述中的相关技术，发明人认为由于注浆进入橡胶袋，橡胶袋是均匀挤压周围土体，作用到倾斜群桩上的力就分为两部分：一部分是推着倾斜桩往原位恢复，另一部分是推着倾斜桩，会造成倾斜状更加倾斜的缺陷。

发明内容

为了纠正倾斜桩且减少对相邻桩产生的影响，形成可控式纠正倾斜桩的效果，本申请提供一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置及施工方法。

第一方面，本申请提供一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置，采用如下技术方案：

一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置，包括橡胶袋和注浆管，注浆管一端贯通至橡胶袋内部，所述橡胶袋包括普通橡胶和遇水会吸水膨胀的特制橡胶，普通橡胶和特制橡胶组成完整橡胶袋，且两者交界处设置有供完整橡胶袋内部空间隔断的连动板，连动板与橡胶袋内壁之间留有供连动板两侧空腔连通的通道，注浆管端部深入连动板和特制橡胶形成的空腔内。

通过采用上述技术方案，将橡胶袋和注浆管送入钻孔完毕的孔洞内，通过注浆管向橡胶袋内注入清水，水流进入特制橡胶和连动板形成的空腔内，继而顺着通道流入普通橡胶和连动板形成的空腔内，由于特制橡胶吸水会产生膨胀，而清水也是先流入特制橡胶和连动板形成的空腔内，所以随着水面的上涨，特制橡胶除去水体自身引起的体积膨胀，还有特制橡胶吸水后的膨胀，两者共同对特制橡胶前侧的土体产生膨胀力，因此引起此处倾斜桩恢复至原位，由于普通橡胶和连动板形成的腔体后进入清水，且为普通橡胶材质，所以只有水体自身引起的体积膨胀，达到保证对倾斜群桩有利的力的存在，减小对倾斜群桩不利的力的产生，实现纠正倾斜桩且减少对相邻桩产生的影响的效果；当普通橡胶和连动板形成的空腔内清水注满即可停止注入，在新基坑开挖时，加强对群桩的倾斜监测，发现有微小倾斜时，就采用此法进行实时跟踪纠倾工程桩。工程桩倾斜一点，就可以注水纠正一点，直到随着周边扰动情况结束最后工程桩恢复原状，达到可控式纠正倾斜桩的效果。

可选的，所述普通橡胶和特制橡胶之间设置有供两者连接的上连接件和下连接件，橡胶袋内设置有抗弯模板、卡件和遇水会膨胀的特制橡胶件，抗弯模板设置有两个，抗弯模板一端与上连接件固定连接，另一端均向下连接件处悬挑设置，特制橡胶件卡嵌在两个抗弯模板之间，连动板一端与特制橡胶件固定连接，另一端与卡件固定连接，下连接件上开设有凹槽，凹槽正对卡件设置，且凹槽大小与卡件适配；特制橡胶件未遇水前，卡件与凹槽之间存在距离即为连动板两侧空腔连通的通道。

通过采用上述技术方案，上连接件和下连接件的存在不仅起到将普通橡胶和特制橡胶相结合的效果，在整个橡胶袋下放到钻孔内时，上连接件和下连接件还能起到下沉的作用，下连接件先进入到钻孔内对后续进入的橡胶袋起到保护作用；橡胶袋内充水，当特制橡胶件遇水膨胀后，特制橡胶件收到两个抗弯模板的限位只能向靠近下连接件处膨胀，从而将连动板向靠近下连接件处推动，从而使卡件卡嵌在凹槽内，完成通道的封堵，减少操作步骤，此时普通橡胶和连动板形成的空腔内不再进水，不再对附近的桩产生推力。

可选的，所述橡胶袋上连通有出水管，出水管上设置有控制阀。

通过采用上述技术方案，在倾斜桩体恢复至原位后，等待1-2天后，待橡胶袋膨胀稳定后，像膨胀袋内注入浆液，由于浆液的密度比水大，打开控制阀，清水会从出水管内流出，完成液体的交换。

可选的，所述连动板与特制橡胶件固定连接一端位于两个抗弯模板之间，两个抗弯模板相互平行设置。

通过采用上述技术方案，两个抗弯模板对连动板起到限位的作用，保证连动板在移动后卡件能精准的插嵌在凹槽内。

可选的，所述注浆管与出水管均贯穿上连接件，注浆管深入橡胶袋内一端位于靠近下连接件处，出水管深入橡胶袋内一端位于靠近上连接件处。

通过采用上述技术方案，注浆管贯穿上连接件，且深入到靠近下连接件处，使注浆管成为橡胶袋整个的主龙骨，便于橡胶袋下放到钻孔内，同时减少橡胶袋膨胀转动的现象。

可选的，所述橡胶袋采用膨胀后为椭圆形的特制橡胶和普通橡胶形成的橡胶袋。

通过采用上述技术方案，通过将膨胀后的橡胶袋设置成椭圆状，由于惯性矩的增大，导致椭圆形的橡胶袋不易发生旋转，达到提升橡胶袋膨胀方向精准度的效果。

可选的，所述橡胶袋外壁上设置有防滑突起，防滑突起设置有多个且均位于特制橡胶上。

通过采用上述技术方案，由于特制橡胶的膨胀力和普通橡胶的膨胀力相差太多，所以在整个橡胶袋膨胀时为了避免橡胶袋产生旋转的现象，在特制橡胶的外壁上设置防滑突起，从而增加特制橡胶与周围土体的摩擦力，避免橡胶袋旋转现象的发生。

可选的，所述特制橡胶采用橡胶为基材，并添加钠基膨润土、高吸水树脂、增塑剂、增粘树脂和防老剂混炼、挤压而成。

通过采用上述技术方案，决定特制橡胶膨胀倍率的材质为钠基膨润土，钠基膨润土具有膨润型，通过多种材料挤压形成特制橡胶，达到增强特制橡胶整体膨胀、抗衰老能力的效果。

第二方面，本申请提供一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置的施工方法，采用如下技术方案：

一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置的施工方法，包括以下步骤：

S1、钻孔完毕后，将可控式注浆装置放在孔底；

S2、向注浆管内注入清水，此时出水管上控制阀处于关闭状态，防止水流出；

S3、清水进入特制橡胶和连动板形成的空腔内，继而流入普通橡胶和连动板形成的空腔内；

S4、当普通橡胶和连动板形成的空腔内的液面接触到特制橡胶件时，引起特制橡胶件的膨胀，由于抗弯模板的限制，特制橡胶件膨胀带动连动板移动，使卡件卡嵌在凹槽内，将连动板两侧空腔的连通通道隔断；

S5、待倾斜桩恢复至原位，停止清水的注入；等待24-48h后，膨胀稳定后，打开出水管上的控制阀，并通过注浆管注入浆液，将清水从出水管顶出，待出水管流出的为注浆浆液时，关闭控制阀。

通过采用上述技术方案，利用特制橡胶遇水会吸水膨胀的特性，达到橡胶件对一侧的倾斜状纠正，同时减少对另一侧桩的推力；利用特制橡胶件遇水会吸水膨胀的特性，实现自动封闭连动板两侧空腔的效果，达到清水注入至特制橡胶件处时，不再对普通橡胶和连动板形成的空腔内注入清水的效果，停止普通橡胶的膨胀，同时利用浆液和清水比重不同，将清水顺利排出，操作简单便利，达到了纠正倾斜桩且减少对相邻桩产生的影响，形成可控式纠正倾斜桩的效果。

可选的，步骤S3-S5中，若恢复桩体的过程中，发现橡胶袋有旋转现象出现时，向土体与橡胶袋外壁之间注入可增加两者摩擦力的浆液。

通过采用上述技术方案，通过钻孔向橡胶袋外壁和土体之间注入浆液从而增加橡胶袋外壁与周围土体的摩擦力，达到减少橡胶袋旋转现象的发生。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.特制橡胶和普通橡胶的区分，达到纠正倾斜桩且减少对相邻桩产生的影响，形成可控式纠正倾斜桩的效果；

2.利用特制橡胶件的吸水膨胀特性，实现连动板两侧空腔自动封闭的效果；

3.防滑突起的设置，预防橡胶袋在膨胀时旋转现象的发生。

附图说明

图1是相关技术结构示意图；

图2是本申请整体结构示意图；

图3是为体现连动板移动状态示意图；

图4是橡胶袋内注浆状态示意图；

图5是为体现橡胶袋椭圆状的结构示意图。

附图标记说明：1、橡胶袋；11、特制橡胶；12、普通橡胶；2、注浆管；3、出水管；31、控制阀；4、连动板；41、卡件；5、上连接件；6、下连接件；61、凹槽；7、特制橡胶件；8、抗弯模板；9、防滑突起。

具体实施方式

以下结合附图2-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置。

参照图2，一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置包括橡胶袋1，橡胶袋1包括特制橡胶11和普通橡胶12，特制橡胶11和普通橡胶12各站橡胶袋1的一半，共同组成完整的橡胶袋1，特制橡胶11具有吸水膨胀的能力，橡胶袋1上连通有注浆管2，将注浆管2和橡胶袋1放置在钻孔内，通过注浆管2向橡胶袋1内注入清水，由于特制橡胶11的膨胀为清水体积存在的膨胀以及特制橡胶11吸水后自身的膨胀总和，普通橡胶12仅为清水体积存在的膨胀，令特制橡胶11正对倾斜桩方向，从而达到纠正倾斜桩且减少对相邻桩多余推力的生成。

特制橡胶11采用橡胶为基材，并添加钠基膨润土、高吸水树脂、增塑剂、增粘树脂和防老剂混炼、挤压而成。

参照图2，橡胶袋1上还设置有上连接件5、下连接件6和连动板4，以橡胶袋1下放到钻孔内后的状态为基本状态进行叙述，上连接件5和下连接件6均为金属材质制成，上连接件5和下连接件6均位于特制橡胶11和普通橡胶12交界处，上连接件5和下连接件6与特制橡胶11和普通橡胶12交接处均固定连接，其余特制橡胶11和普通橡胶12交接处一体成型，上连接件5位于下连接件6上方。连动板4位于橡胶袋1内部，且位于特制橡胶11和普通橡胶12交界处将橡胶袋1内部空间一分为二。

下连接件6上开设有凹槽61，凹槽61的槽口正对上连接件5设置，上连接件5和下连接件6之间设置有抗弯模板8、特制橡胶件7和连动板4，抗弯模板8一端与上连接件5固定连接，另一端向下连接件6处悬挑设置，抗弯模板8设置有两个，特制橡胶件7位于两个抗弯模板8之间，特制橡胶件7靠近上连接件5处与上连接件5固定连接，连动板4一端与特制橡胶件7固定连接，另一端固定连接有卡件41，卡件41正对凹槽61设置，卡件41的大小与凹槽61适配，即卡件41插嵌在凹槽61内能完全将凹槽61填满；两个抗弯模板8平行设置，抗弯模板8也可以不平行只需要对特制橡胶件7起到限位作用即可；特制橡胶件7采用吸水会膨胀材质制成的特制橡胶件7，在硬度允许的条件下，保证特制橡胶件7膨胀后推动连动板4使卡件41准确卡嵌在凹槽61内，可以采用与特制橡胶11相同的材质。其中当特制橡胶件7没有遇水膨胀时，卡件41未插嵌在凹槽61内，卡件41与凹槽61之间的间隙即为连动板4两侧空腔连通的通道，其它位置橡胶袋1被连动板4撑起，橡胶袋1内壁与连接板4紧密接触。

参照图3，橡胶袋1上连通有出水管3，出水管3上连接有控制阀31，控制阀31用于出水管3的关闭和开启。注浆管2和出水管3均贯穿上连接件5，且均深入特制橡胶11与连接板4形成的空腔内，注浆管2深入橡胶袋1内部一端位于靠近下连接件6处，出水管3深入橡胶袋1内部一端位于靠近上连接件5处；其中为保证橡胶袋1膨胀时的稳定性，也可以将注浆管2深入橡胶袋1内一端与下连接件6固定连接，将注浆管2的出浆口开在注浆管2侧壁上且位于靠近下连接件6处，即在注浆管2上开一个孔代替出浆口，图中未示出。

本申请实施例还公开一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置的施工方法。

参照图2和图3，包括以下步骤：

S1、钻孔完毕后，将可控式注浆装置放在孔底；

S2、向注浆管2内注入清水，此时出水管3上控制阀31处于关闭状态，防止水流出；

S3、清水进入特制橡胶11和连接板4形成的空腔内，通过卡件41和凹槽61之间的间隙，继而流入普通橡胶12和连接板4形成的空腔内，因此普通橡胶12所在的腔体内的液面低于特制橡胶11所在腔体内的液面，随着水面上涨，特制橡胶11和连接板4形成的腔体除去水体自身体积引起的特制橡胶11体积膨胀，还有特制橡胶11自身吸水开始膨胀，而普通橡胶12和连接板4形成的腔体内只有水体体积造成的普通橡胶12膨胀，所以两边对土体的膨胀力不同，使特制橡胶11朝向倾斜桩，达到纠正倾斜桩且减少对相邻桩产生的影响的效果；

S4、当清水液面接触到特制橡胶件7时，引起特制橡胶件7的膨胀，由于抗弯模板8的限制，特制橡胶件7只能向靠近下连接件6处膨胀，特制橡胶件7膨胀带动连动板4移动，使卡件41卡嵌在凹槽61内，两者完全吻合，将连接板4两侧空腔的连通通道隔断；此时水流无法进入连接板4和普通橡胶12形成的腔体内，只能持续将特制橡胶11进一步膨胀，此时特制橡胶11朝向的桩体继续恢复至原位，而普通橡胶12朝向的桩体不再受到橡胶袋1带来的推力影响；

S5、结合图4，待倾斜桩恢复至原位，停止清水的注入；等待24-48h后，膨胀稳定后，打开出水管3上的控制阀31，并通过注浆管2注入浆液，将清水从出水管3顶出，待出水管3流出的为注浆浆液时，关闭控制阀31。

在新基坑开挖时，加强对群桩的倾斜监测，发现有微小倾斜时，就采用此法进行实时跟踪纠倾工程桩。工程桩倾斜一点，就可以注水纠正一点，直到随着周边扰动情况结束最后工程桩恢复原状。

参照图5，无论在向橡胶袋1内注入清水阶段还是注入浆液阶段，若发现橡胶袋1旋转，通过钻孔向橡胶袋1外壁与周围土体之间注入浆液，从而来增加两者之间的摩擦力，保证橡胶袋1稳定膨胀。为了提前预防橡胶袋1发生旋转，特制橡胶11外壁上设置有防滑突起9，防滑突起9设置有多个，且特制橡胶11和普通橡胶12形成的橡胶袋1整体为椭圆形，防滑突起9和椭圆形设计均为了增加橡胶袋1与周围土体之间的摩擦力，避免橡胶袋1膨胀时旋转的状况发生。

本申请实施例中特制橡胶11也可以替换为普通橡胶12，同样可以初步达到本申请的目的，在卡件4未与凹槽61插嵌吻合时，依靠的是连动板4两侧清水液面不同产生不同的膨胀状态，在卡件4与凹槽61吻合后，持续通过注浆管2向橡胶袋1内注水，也可以实现橡胶袋1单侧膨胀大于另一侧的效果，从而达到本申请的目的。

本具体实施方式的实施例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 (10)

1.一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置，包括橡胶袋(1)和注浆管(2)，注浆管(2)一端贯通至橡胶袋(1)内部，其特征在于：所述橡胶袋(1)包括普通橡胶(12)和遇水会吸水膨胀的特制橡胶(11)，普通橡胶(12)和特制橡胶(11)组成完整橡胶袋(1)，且两者交界处设置有供完整橡胶袋(1)内部空间隔断的连动板(4)，连动板(4)与橡胶袋(1)内壁之间留有供连动板(4)两侧空腔连通的通道，注浆管(2)端部深入连动板(4)和特制橡胶(11)形成的空腔内。

2.根据权利要求1所述的一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置，其特征在于：所述普通橡胶(12)和特制橡胶(11)之间设置有供两者连接的上连接件(5)和下连接件(6)，橡胶袋(1)内设置有抗弯模板(8)、卡件(41)和遇水会膨胀的特制橡胶件(7)，抗弯模板(8)设置有两个，抗弯模板(8)一端与上连接件(5)固定连接，另一端均向下连接件(6)处悬挑设置，特制橡胶件(7)卡嵌在两个抗弯模板(8)之间，连动板(4)一端与特制橡胶件(7)固定连接，另一端与卡件(41)固定连接，下连接件(6)上开设有凹槽(61)，凹槽(61)正对卡件(41)设置，且凹槽(61)大小与卡件(41)适配；特制橡胶件(7)未遇水前，卡件(41)与凹槽(61)之间存在距离即为连动板(4)两侧空腔连通的通道。

3.根据权利要求2所述的一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置，其特征在于：所述橡胶袋(1)上连通有出水管(3)，出水管(3)上设置有控制阀(31)。

4.根据权利要求2所述的一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置，其特征在于：所述连动板(4)与特制橡胶(11)件固定连接一端位于两个抗弯模板(8)之间，两个抗弯模板(8)相互平行设置。

5.根据权利要求3所述的一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置，其特征在于：所述注浆管(2)与出水管(3)均贯穿上连接件(5)，注浆管(2)深入橡胶袋(1)内一端位于靠近下连接件(6)处，出水管(3)深入橡胶袋(1)内一端位于靠近上连接件(5)处。

6.根据权利要求1所述的一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置，其特征在于：所述橡胶袋(1)采用膨胀后为椭圆形的特制橡胶(11)和普通橡胶(12)形成的橡胶袋(1)。

7.根据权利要求1所述的一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置，其特征在于：所述橡胶袋(1)外壁上设置有防滑突起(9)，防滑突起(9)设置有多个且均位于特制橡胶(11)上。

8.根据权利要求1所述的一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置，其特征在于：所述特制橡胶(11)采用橡胶为基材，并添加钠基膨润土、高吸水树脂、增塑剂、增粘树脂和防老剂混炼、挤压而成。

9.一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、钻孔完毕后，将可控式注浆装置放在孔底；

S2、向注浆管(2)内注入清水，此时出水管(3)上控制阀(31)处于关闭状态，防止水流出；

S3、清水进入特制橡胶(11)和连动板(4)形成的空腔内，继而流入普通橡胶(12)和连动板(4)形成的空腔内；

S4、当普通橡胶(12)和连动板(4)形成的空腔内的液面接触到特制橡胶件(7)时，引起特制橡胶件(7)的膨胀，由于抗弯模板(8)的限制，特制橡胶件(7)膨胀带动连动板(4)移动，使卡件(41)卡嵌在凹槽(61)内，将连动板(4)两侧空腔的连通通道隔断；

S5、待倾斜桩恢复至原位，停止清水的注入；等待24-48h后，膨胀稳定后，打开出水管(3)上的控制阀(31)，并通过注浆管(2)注入浆液，将清水从出水管(3)顶出，待出水管(3)流出的为注浆浆液时，关闭控制阀(31)。

10.根据权利要求9所述的一种纠正倾斜桩基的实时可控式注浆装置的施工方法，其特征在于：步骤S3-S5中，若恢复桩体的过程中，发现橡胶袋(1)有旋转现象出现时，向土体与橡胶袋(1)外壁之间注入可增加两者摩擦力的浆液。

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