CN210621684U - 成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置，它包括钢护筒，钢护筒的外侧壁焊接有多根用于对土体灌注水泥浆的注浆导管，每根注浆导管上设有多个不同高度的输浆孔，每根注浆导管底端与钢护筒底端平齐且注浆导管底端设有下开口；该装置还包括多根用于连通注浆导管上开口的输浆分管。该装置能避免钢护筒发生横竖向位移。

Description

成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置

技术领域

本实用新型涉及桩基成孔施工技术领域，具体讲是一种成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置。

背景技术

随着我国经济的发展，大型桥梁、大型风电、大型跨江跨海隧道等大型市政公用工程的数量日益增多。上述项目均会涉及工程桩基的成孔施工，而工程桩基成孔施工时，往往需要预设钢护筒，即将钢护筒的主体由静压桩机或振动锤等置入土体而钢护筒顶部30cm左右露出地面，以起到定位桩基中心、护壁防止塌孔、稳定孔内泥浆液面高度、防止地面异物掉入孔口等作用。

而现有技术成孔施工时钢护筒护壁存在以下缺陷：由于钢护筒自重大，故钢护筒对其底端持力土体的稳定性依赖很大，但且土体难免存在非均匀性，即钢护筒不同周向位置的土体强度、承载力均不同，况且钻头钻进时震动也较剧烈，尤其是钻头通过钢护筒底口时，对底口周边土体存在强烈的冲刷与扰动，导致护筒底口土体稳定性变差；上述因素均会导致钢护筒同时发生横向和竖向的位移，使得钻机桩位失准，钻头下钻与钢护筒发生干涉导致两者受损，甚至无法继续钻进，或者即便已经下钻出钢护筒底口，也会由于钢护筒横竖向位移导致钻头无法拔出。一旦发生上述事故，就会浪费大量的人力物力财力去处理。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能避免钢护筒发生横竖向位移的成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置，它包括钢护筒，钢护筒的外侧壁焊接有多根用于对土体灌注水泥浆的注浆导管，每根注浆导管上设有多个不同高度的输浆孔，每根注浆导管底端与钢护筒底端平齐且注浆导管底端设有下开口；该装置还包括多根用于连通注浆导管上开口的输浆分管。

本实用新型成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置与现有技术相比，具有以下优点。

将钢护筒主体部分沉入土体后，经各个输浆分管、注浆导管和输浆孔，将水泥浆注入钢护筒周边及底部土体中，待其粘结初凝，加固其周边和底部土体，使钢护筒和周边及底部土体共同形成大水泥土加固体，改善了周边及底部土体强度承载力等持力性能，降低了横向和竖向位移发生的概率；避免出现桩位失准、钻头与钢护筒干涉受损、钻头无法下钻或起拔的弊端；尤其需要强调的是，注浆导管底端与钢护筒底端平齐且注浆导管底端设有下开口，而钢护筒对其底端持力土体的稳定性依赖很大，且钻头通过钢护筒底口时，对底口周边土体冲刷与扰动也尤为强烈，这样，可以直接针对钢护筒底部的土体进行注浆，直接改善底部土体的持力性能，立竿见影的解决该节点位置强度承载力不足导致的不均匀沉降和位移问题；基本杜绝上述事故的发生，极大的节省了人力物力财力。

作为优选，每个注浆导管内设有一根用于填充管腔防止土体进入的实心杆；这样，有效避免下沉钢护筒时，土体并阻塞各个注浆导管，保证灌浆顺畅。

作为进一步优选，注浆导管底部为尖锐部，且该尖锐部内低外高，这样，能减少注浆导管底端的下沉阻力，提高其下沉效率。

作为又一种优选，每根注浆导管设有用于测量该注浆导管底部受力的压力传感器；全部输浆分管的入口均与一根输浆总管连通，每根输浆分管上设有一个流量调节阀；这样，可以根据各注浆导管上压力传感器读数来判断钢护筒不同周向位置的土体的持力性能，并通过调控各个流量调节阀的开度，以限定钢护筒周向不同节点的注浆量，针对性的进行补偿，换句话说，就是对持力性能弱的周向节点增加注浆量，使其加固程度高，而对持力性能本身就较强的周向节点减少注浆量，使其加固程度弱，最终实现沿钢护筒周向各个节点承载力均匀，极富针对性，进一步降低水平位移或竖向不均匀沉降发生的概率。

作为更进一步优选，每根实心杆顶部设有用于卡在对应注浆导管上开口外的端头，注浆导管管腔顶部设有内螺纹，实心杆设有外螺纹段，实心杆的外螺纹段与注浆导管内螺纹旋合，实心杆底端设有压力传感器；上述设计存在几个优点，装配方便快捷，只需要插入实心杆，卡住端头，将实心杆与注浆导管旋紧即可；而压力传感器直接设置在注浆导管底部，测量精度高，合理的反映出该周向节点下方土层持力性能，以作为后期调节不同周向节点加固高度的依据；最后，该装置拆卸过程也十分方便，只需要旋松螺纹，手持端头就能方便取出压力传感器，便捷读取，且抽走实心杆的过程也方便快捷。

附图说明

图1是本实用新型成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置的注浆状态的结构示意图。

图2是本实用新型成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置下沉过程中的结构示意图。

图3是本实用新型成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置的注浆导管的局部放大结构示意图。

图4是本实用新型成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置的压力传感器安装优选的侧剖视结构示意图。

图中所示1、钢护筒，2、注浆导管，3、输浆孔，4、输浆分管，5、实心杆，6、压力传感器，7、输浆总管，8、流量调节阀，9、端头，10、接头，11、浆液泵，12、搅拌池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置，它包括钢护筒1，钢护筒1的外侧壁焊接有多根用于对土体灌注水泥浆的注浆导管2，本实施例的注浆导管2为6根，沿周向均匀分布。

每根注浆导管2上设有多个不同高度的输浆孔3，每根注浆导管2上的输浆孔3是呈螺旋线蜿蜒向下分布的，每相邻两个输浆孔3的周向间距是120度。每根注浆导管2底端与钢护筒1底端平齐且注浆导管2底端设有下开口。注浆导管2底部为尖锐部，且该尖锐部沿钢护筒1径向内低外高。每个注浆导管2内设有一根用于填充管腔防止土体进入的实心杆5。

每根注浆导管2设有用于测量该注浆导管2更确切的说是实心杆5底部受力的压力传感器6。具体的说，每根实心杆5顶部设有用于卡在对应注浆导管2上开口外的端头9，注浆导管2管腔顶部设有内螺纹，实心杆5设有外螺纹段，实心杆5的外螺纹段与注浆导管2内螺纹旋合，实心杆5底端设有压力传感器6。

该装置还包括多根用于连通注浆导管2上开口的输浆分管4。具体的说，注浆时，每根输浆分管4出口经接头10与一根注浆导管2上开口连接，每根输浆分管4上设有一个流量调节阀8。

全部输浆分管4入口均与一根输浆总管7连通，输浆总管7上设有浆液泵11，浆液泵11与存放水泥浆的搅拌池12连通。

本申请中的压力传感器6是从注浆导管2取出后人工读取的，当然，在成本允许的情况下，可以将各个压力传感器6与主控制器如PLC控制芯片信号连接，使各压力传感器6自动将读数发送给主控制器，且将主控制器与各个流量调节阀8信号连接，换算出各个阀体开度后自动进行调节，以实现全自动化。

当然，利用本申请的装置换算补偿灌浆量，是一种处理思路，压力传感器6读数和各个阀体开度之间的具体换算关系，可以由现场施工人员通过经验自行调试和总结，只要满足持力强的灌浆加固程度小、持力弱的灌浆加固程度大这一整体补偿思路即可。

Claims (5)

1.一种成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置，它包括钢护筒(1)，其特征在于：钢护筒(1)的外侧壁焊接有多根用于对土体灌注水泥浆的注浆导管(2)，每根注浆导管(2)上设有多个不同高度的输浆孔(3)，每根注浆导管(2)底端与钢护筒(1)底端平齐且注浆导管(2)底端设有下开口；该装置还包括多根用于连通注浆导管(2)上开口的输浆分管(4)。

2.根据权利要求1所述的成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置，其特征在于：每个注浆导管(2)内设有一根用于填充管腔防止土体进入的实心杆(5)。

3.根据权利要求1所述的成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置，其特征在于：注浆导管(2)底部为尖锐部，且该尖锐部内低外高。

4.根据权利要求2所述的成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置，其特征在于：每根注浆导管(2)设有用于测量该注浆导管(2)底部受力的压力传感器(6)；全部输浆分管(4)的入口均与一根输浆总管(7)连通，每根输浆分管(4)上设有一个流量调节阀(8)。

5.根据权利要求4所述的成孔施工时用于加强钢护筒稳定性的装置，其特征在于：每根实心杆(5)顶部设有用于卡在对应注浆导管(2)上开口外的端头(9)，注浆导管(2)管腔顶部设有内螺纹，实心杆(5)设有外螺纹段，实心杆(5)的外螺纹段与注浆导管(2)内螺纹旋合，实心杆(5)底端设有压力传感器(6)。

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