CN219471043U - 一种囊式注浆顶升纠偏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种囊式注浆顶升纠偏装置，包括：囊袋、注浆管、底座、万向节和伞骨；伞骨为平板形状，多个伞骨环绕底座的中心线均匀分布，伞骨能够转动至平行或者垂直于底座的中心线的角度；伞骨平行于底座的中心线时形成伞筒，囊袋可以折叠，囊袋折叠后插装在伞筒的内部；注浆管与囊袋的内部连通，通过注浆管向囊袋的内部注浆时，囊袋展开并且将伞骨自内向外撑开，以使得伞骨贴合囊袋的表面转动并且最终保持垂直于底座的中心线的角度。囊袋将注浆体与地基分隔，施工时不会出现浆液外流的问题，从而消除注浆附加变形，同时利用囊袋的扩展性能，可以直接通过在基础上钻的桩孔进行安装，无需从周边挖水平孔至桩顶，安装性高、可操作性强。

Description

一种囊式注浆顶升纠偏装置

技术领域

本实用新型涉及地基灌浆顶升纠倾领域，具体涉及一种囊式注浆顶升纠偏装置。

背景技术

地基灌浆顶升纠倾法常用方法为在建筑物原沉降较大一侧地基土层中，高压注入水泥或化学浆液，对地基土进行挤压，同时起到纠倾和加固的作用。但在注浆过程中，产生超孔隙水压力，孔隙水压力的消散使土体固结和浆体凝结，土层的固结容易引起土体的沉降和位移。因此，在顶升过程中可能会产生负面的附加变形。而且对于地基不均匀产生的建筑物倾斜，注入的浆液可能无法均匀的进入地基土，导致地基抬升不均匀，无法达到准确顶升的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种囊式注浆顶升纠偏装置，以解决现有的地基灌浆顶升纠倾法直接向地基土层中注入水泥或化学浆液，容易引起土体的沉降和位移，在顶升过程中可能会产生负面的附加变形的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：

一种囊式注浆顶升纠偏装置，包括：囊袋、注浆管、底座、万向节和伞骨；所述伞骨为平板形状，多个所述伞骨环绕所述底座的中心线均匀分布，每个所述伞骨均通过一个所述万向节与所述底座连接，所述伞骨通过所述万向节能够转动至平行于所述底座的中心线或者垂直于所述底座的中心线的角度；所述伞骨平行于所述底座的中心线时形成伞筒，所述囊袋可以折叠，所述囊袋折叠后插装在所述伞筒的内部；所述注浆管与所述囊袋的内部连通，通过所述注浆管向所述囊袋的内部注浆时，所述囊袋展开并且将所述伞骨自内向外撑开，以使得所述伞骨贴合所述囊袋的表面转动并且最终保持垂直于所述底座的中心线的角度。

进一步地，所述囊袋的展开形状为圆柱体。

进一步地，所述囊袋展开之后的尺寸满足以下条件：所述囊袋的直径＝所述伞筒展开之后的直径+所述囊袋的高度×2。

进一步地，所述万向节包括转动副和球面副，所述伞骨依次通过所述球面副、所述转动副和所述底座连接。

进一步地，所述注浆管包括同轴并且顺序连接的第一段和第二段，所述第一段和所述第二段是一体件，所述第一段远离所述第二段的一端开放，所述第二段远离所述第一段的一端封闭，所述第二段的侧壁形成有注浆孔，所述囊袋套装在所述第二段的外侧并且覆盖所述注浆孔。

进一步地，所述注浆管还包括第三段，所述第二段和第三段通过插接件可拆装地连接，第三段与所述底座固定连接，插接件能够在外力作用力中形变或者崩解。

进一步地，所述底座上形成有盘部和环部，所述盘部自第三段的底端出发沿着所述注浆管的径向方向朝外延伸，所述环部自所述盘部的边缘出发沿着所述注浆管的轴线方向朝上延伸，所述伞骨转动至垂直于所述底座的中心线的角度时，所述伞骨的底面与所述环部的顶面抵接。

进一步地，所述注浆管的中端固定连接有封孔板，所述封孔板与所述注浆管同轴。

进一步地，所述封孔板的边缘安装有第一密封圈。

进一步地，所述注浆管的表面形成有螺纹，所述囊袋和所述封孔板均通过螺旋安装在所述注浆管上的螺母固定，螺母与所述囊袋、所述封孔板之间的缝隙通过第二密封圈封闭。

本申请与现有技术相比较具有如下有益效果：

提供一种囊式注浆顶升纠偏装置，其使用囊袋将注浆体与地基分隔，施工时不会出现浆液外流的问题，从而消除注浆附加变形，同时利用囊袋的扩展性能，可以直接通过在基础上钻的桩孔进行安装，无需从周边挖水平孔至桩顶，安装性高、可操作性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本实用新型实施例的施工方法示意图一，图中展示了在建筑物的基础的下方形成桩的步骤；

图2为本实用新型实施例的施工方法示意图二，图中展示了在基础和桩之间布置可折叠的囊袋，使用注浆管连接囊袋的步骤；

图3为本实用新型实施例的施工方法示意图三，图中展示了封闭通孔的底端的步骤；

图4为本实用新型实施例的施工方法示意图四，图中展示了用高强灌浆料填充通孔的步骤；

图5为本实用新型实施例的施工方法示意图五，图中展示了向囊袋内进行压力注浆的步骤；

图6为本实用新型实施例的施工方法示意图六，图中展示了回填基础与地基之间的空隙的步骤；

图7为本实用新型实施例的施工方法示意图七，图中展示了在注浆管的底端安装伞形支架的步骤；

图8为本实用新型实施例的施工方法示意图八，图中展示了向囊袋内进行压力注浆时伞骨保持水平姿态的步骤；

图9为本实用新型实施例的注浆管、囊袋和伞形支架的结构图一，图中囊袋和伞形支架保持折叠状态；

图10为本实用新型实施例的注浆管和伞形支架的结构图，及其局部结构的放大图，图中伞形支架保持展开状态；

图11为本实用新型实施例的注浆管、囊袋和伞形支架的结构图二，图中囊袋和伞形支架保持展开状态；

图12为图11的A-A方向的剖视图，及其局部结构的放大图；

图中的标号分别表示如下：

1-地基；11-空隙；2-基础；21-承重结构；22-通孔；221-高强灌浆料；23-桩孔；3-桩；4-囊袋；5-注浆管；51-第一段；52-第二段；521-注浆孔；53-第三段；531-插接件；54-螺母；55-第二密封圈；6-封孔板；61-第一密封圈；7-伞形支架；71-底座；711-盘部；712-环部；72-万向节；721-转动副；722-球面副；73-伞骨。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

地基灌浆顶升纠倾法常用方法为在建筑物原沉降较大一侧地基土层中，高压注入水泥或化学浆液，对地基土进行挤压，同时起到纠倾和加固的作用。但在注浆过程中，产生超孔隙水压力，孔隙水压力的消散使土体固结和浆体凝结，土层的固结要引起土体的沉降和位移。因此，在顶升过程中可能会产生负面的附加变形。而且对于地基不均匀产生的建筑物倾斜，注入的浆液可能无法均匀的进入地基土，导致地基抬升不均匀，无法达到准确顶升的目的。

为了解决上述技术问题，本具体实施方式提供一种囊式注浆顶升纠偏装置的2个实施例。

实施例1，囊式注浆顶升纠偏装置包括囊袋4、注浆管5和封孔板6，封孔板6固定安装在注浆管5的中端，囊袋4固定安装在注浆管5的底端，囊袋4可以折叠，向注浆管5内部注浆时，囊袋4向外扩展成圆柱形。

实施例1在施工中的应用方法如下：

步骤一、如图1所示，在建筑物的基础2上采用水钻开设通孔22，通孔22尽量靠近建筑物的承重结构21设置，若承重结构21为柱或墙，通孔22应当设置在柱或墙的两侧；然后继续钻出桩孔23，桩孔23通过钻机施工，根据现场条件在桩孔23的内部下放钢管或钢筋笼，桩孔23内灌入细石混凝土或水泥砂浆，灌浆深度接近基础2的底部，细石混凝土或水泥砂浆凝固之后形成桩3。

步骤二、如图2所示，通过通孔22将可折叠的囊袋4安装在桩3的顶部，囊袋4的展开形状为圆柱体，囊袋4的直径＝桩3的直径+囊袋4的高度×2。

步骤三、如图3所示，将注浆管5穿过通孔22连接囊袋4，在注浆管5上安装封孔板6，封孔板6焊接或者套丝连接在注浆管5上，封孔板6的外径小于通孔22的内径，封孔板6的边缘安装有第一密封圈61，封孔板6和通孔22之间的缝隙通过第一密封圈61封闭；将注浆管5插入通孔22中时，封孔板6沿着通孔22下降至通孔22的底端，然后使用对中支架固定连接注浆管5和基础2，此时通孔22的底端被封闭。

其中，对中支架是指放置在基础2上用于固定注浆管5，并且将注浆管5的轴线对准通孔22的中心线的支架。

步骤四、如图4所示，通孔22的底端封闭之后，用高强灌浆料221封闭注浆管5与通孔22之间的缝隙，封孔板6用于避免高强灌浆料221接触囊袋4或者土体，从而避免高强灌浆料221凝固之后妨碍囊袋4的展开。

步骤五、如图5所示，高强灌浆料221凝固之后，向囊袋4内进行压力注浆，使囊袋4充分扩展并且与基础2贴合，囊袋4内继续加压，囊袋4内水泥浆产生的压力在基础2的底部形成上托力，进而对建筑物进行抬升；

特别需要说明的是：由于基础2下注浆属于隐蔽工程，难以判断向囊袋4内部注浆时是否出现囊袋4刺破或其他极端情况，因此，当注浆量远超设计预估量，或注浆压力无法达到设计要求时：应当调整浆液配比，或者间歇地向囊袋4内部注浆，以等待囊袋4的破损部位被凝固的浆液封堵之后，再向囊袋4内部注入浆液。

步骤六、如图6所示，建筑物抬升到设计标高后，注浆填充基础2与地基1之间的空隙11，切断注浆管5高于基础2的部分。

相比较于常用的地基顶升纠倾法，实施例1通过囊袋4将注浆体与地基1分隔，不会出现浆液外流的问题，从而消除注浆附加变形，因此不需要在房屋的外侧建设桩墙，或者在基础的下方建设承托层，从而提高了施工过程中的建筑安全度和施工效率。

同时，利用囊袋4的扩展性能，可以直接通过在基础2上钻的桩孔23进行安装，无需从周边挖水平孔至桩3顶，安装性高，可操作性强。

并且，结合桩3基加固进行建筑物基底顶升加固，可避免上部结构顶升造成的结构损伤及顶升过程中出现横风等不利条件时的安全隐患。

实施例2，囊式注浆顶升纠偏装置包括囊袋4、注浆管5和伞形支架7，囊袋4固定安装在注浆管5的底端，伞形支架安装在囊袋4的底面，囊袋4可以折叠，向注浆管5内部注浆时，囊袋4向外扩展成圆柱形，伞形支架7向外扩展成平台形状。

实施例2在施工中的应用方法如下：

如图7所示，通过通孔22将可折叠的囊袋4安装在桩3的顶部之前，在桩3顶安装可折叠的伞形支架7，伞形支架7的顶端朝下设置，然后将可折叠的囊袋4安装在伞形支架7的内部，向囊袋4内进行压力注浆时，伞形支架7以桩的顶部为中心向外展开从而形成承托囊袋4底部的承托平台，承托平台的直径大于桩3的直径。

如图8所示，通过承托平台托住囊袋4的底部，可以避免囊袋4的直径过大时囊袋4的边缘下垂，增大每个囊袋4的直径可以减少总的囊袋4的使用数量，进而减少桩3的数量；并且，囊袋4展开之后的最大直径越大，囊袋4的最大高度也就越高，建筑物也就能够被顶升至更高的高度，从而提高施工效率。

其中，伞形支架7预制在囊袋4的顶部和底部，并且与注浆管5固定连接。

具体的，如图9-12所示：

注浆管5包括同轴并且顺序连接的第一段51、第二段52和第三段53，第一段51和第二段52是一体件，第二段52和第三段53通过插接件531可拆装地连接，插接件531能够在外力作用力弯曲、拉伸或者崩解。

插接件531可以采用薄壁钢筒、橡胶柱或者拉簧等。

当注浆管5穿过通孔22时，第一段51位于基础2的内部和上方，第二端位于基础2的下方，第一段51的顶部开放而第二段52的底部封闭，第二段52的侧壁形成有注浆孔521，囊袋4折叠后呈圆筒形状地套装在第二段52的外侧并且覆盖每个注浆孔521。

伞形支架7包括底座71、万向节72和伞骨73，底座71固定安装在注浆管5的底端，多个万向节72环绕底座71均匀分布，伞骨73通过万向节72与底座71连接，其中伞骨73呈桨板形状。

万向节72包括转动副721和球面副722，伞骨73依次通过球面副722、转动副721和底座71连接。

底座71上形成有盘部711和环部712，盘部711自第三段53的底端出发沿着注浆管5的径向方向朝外延伸，环部712自盘部711的边缘出发沿着注浆管5的轴线方向朝上延伸，伞骨73转动至垂直于底座71的中心线的角度时，伞骨73的底面与环部712的顶面抵接。

注浆管5的表面形成有螺纹，囊袋4和封孔板6均通过螺旋安装在注浆管5上的螺母54固定，螺母54与囊袋4、封孔板6之间通过第二密封圈55封闭。

抬升建筑物的过程中：

通过第一段51向注浆管5的内部注浆，浆液通过注浆孔521流入到囊袋4的内部，囊袋4受到内部压力的作用逐渐展开；

伞形支架7折叠时，伞骨73基本竖直，囊袋4展开时将伞骨73自内向外撑开，以使得伞骨73展开的同时通过万向节72自适应地转动以贴合囊袋4的表面；

伞骨73转动至水平姿态时，伞骨73的底面与环部712的顶面抵接，从而使得伞骨73无法继续展开，进而使得伞骨73得以保持水平姿态并且承托囊袋4的底面。

随着建筑物的逐渐抬升，基础2逐渐从倾斜恢复竖直，导致注浆管5随着基础2的转动而转动，注浆管5与伞形支架7之间产生角位移，此时插接件531自适应地变形或者崩解，以使得第一段51和第二段52伴随着基础2移动的过程中，伞形支架7停留在桩3的顶部固定不动。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为本实用新型实施例的落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种囊式注浆顶升纠偏装置，其特征在于，

包括：囊袋(4)、注浆管(5)、底座(71)、万向节(72)和伞骨(73)；

所述伞骨(73)为平板形状，多个所述伞骨(73)环绕所述底座(71)的中心线均匀分布，每个所述伞骨(73)均通过一个所述万向节(72)与所述底座(71)连接，所述伞骨(73)通过所述万向节(72)能够转动至平行于所述底座(71)的中心线或者垂直于所述底座(71)的中心线的角度；

所述伞骨(73)平行于所述底座(71)的中心线时形成伞筒，所述囊袋(4)可以折叠，所述囊袋(4)折叠后插装在所述伞筒的内部；

所述注浆管(5)与所述囊袋(4)的内部连通，通过所述注浆管(5)向所述囊袋(4)的内部注浆时，所述囊袋(4)展开并且将所述伞骨(73)自内向外撑开，以使得所述伞骨(73)贴合所述囊袋(4)的表面转动并且最终保持垂直于所述底座(71)的中心线的角度。

2.根据权利要求1所述的一种囊式注浆顶升纠偏装置，其特征在于，

所述囊袋(4)的展开形状为圆柱体。

3.根据权利要求2所述的一种囊式注浆顶升纠偏装置，其特征在于，

所述囊袋(4)展开之后的尺寸满足以下条件：

所述囊袋(4)的直径＝所述伞筒展开之后的直径+所述囊袋(4)的高度×2。

4.根据权利要求1所述的一种囊式注浆顶升纠偏装置，其特征在于，

所述万向节(72)包括转动副(721)和球面副(722)，所述伞骨(73)依次通过所述球面副(722)、所述转动副(721)和所述底座(71)连接。

5.根据权利要求1所述的一种囊式注浆顶升纠偏装置，其特征在于，

所述注浆管(5)包括同轴并且顺序连接的第一段(51)和第二段(52)，所述第一段(51)和所述第二段(52)是一体件，所述第一段(51)远离所述第二段(52)的一端开放，所述第二段(52)远离所述第一段(51)的一端封闭，所述第二段(52)的侧壁形成有注浆孔(521)，所述囊袋(4)套装在所述第二段(52)的外侧并且覆盖所述注浆孔(521)。

6.根据权利要求5所述的一种囊式注浆顶升纠偏装置，其特征在于，

所述注浆管(5)还包括第三段(53)，所述第二段(52)和第三段(53)通过插接件(531)可拆装地连接，第三段(53)与所述底座(71)固定连接，插接件(531)能够在外力作用力中形变或者崩解。

7.根据权利要求6所述的一种囊式注浆顶升纠偏装置，其特征在于，

所述底座(71)上形成有盘部(711)和环部(712)，所述盘部(711)自第三段(53)的底端出发沿着所述注浆管(5)的径向方向朝外延伸，所述环部(712)自所述盘部(711)的边缘出发沿着所述注浆管(5)的轴线方向朝上延伸，所述伞骨(73)转动至垂直于所述底座(71)的中心线的角度时，所述伞骨(73)的底面与所述环部(712)的顶面抵接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种囊式注浆顶升纠偏装置，其特征在于，

所述注浆管(5)的中端固定连接有封孔板(6)，所述封孔板(6)与所述注浆管(5)同轴。

9.根据权利要求8所述的一种囊式注浆顶升纠偏装置，其特征在于，

所述封孔板(6)的边缘安装有第一密封圈(61)。

10.根据权利要求8所述的一种囊式注浆顶升纠偏装置，其特征在于，

所述注浆管(5)的表面形成有螺纹，所述囊袋(4)和所述封孔板(6)均通过螺旋安装在所述注浆管(5)上的螺母(54)固定，螺母(54)与所述囊袋(4)、所述封孔板(6)之间的缝隙通过第二密封圈(55)封闭。