CN109837903A - 地面加固注浆装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地面加固注浆装置及施工方法，装置包括：内层注浆管；外层注浆管，可移动地套设于内层注浆管上，外层注浆管的外径小于花管的内径；橡胶膨胀胶塞，相对固定地套设于内层注浆管的下端，橡胶膨胀胶塞常态下的外径小于花管的内径，橡胶膨胀胶塞在受压膨胀后压紧于花管与内层注浆管之间，外层注浆管的底部压设于橡胶膨胀胶塞的顶部；活动顶头，高度可调地连接于内层注浆管上且底部压设于外层注浆管的顶部，外层注浆管在活动顶头向下移动时对橡胶膨胀胶塞施加向下的压力以使橡胶膨胀胶塞受压膨胀。本发明可以克服现有注浆加固施工中封闭花管时焊接“封盖”的缓慢和困难，还能减免注浆后续处理工序，加快地面加固注浆施工的工程进度。

Description

地面加固注浆装置及施工方法

技术领域

本发明涉及地面加固施工技术领域，尤其涉及一种地面加固注浆装置及施工方法。

背景技术

参见图1～3，地面加固注浆节点施工一般根据设计形状、尺寸及位置对地面进行孔位放样，然后钻机开始钻孔，孔内安装钢花管21，接着稳固“注浆装置”，于钢花管21管口焊接带“止浆阀门22”的注浆管23，于注浆管23与钢化管21之间焊接“封盖24”。待注浆压力达到设计要求后，然后关闭止浆阀门22，待浆液达到设计强度，割除基层20以上部分，完成地面加固注浆节点施工。

一方面，这种施工方法对钢花管21焊接“封盖24”要求较高，安装及焊接施工比较麻烦；另一方面，采取这种施工方法时，在注浆完毕后，割除露出地面多余的钢花管21的工作量大，一步割除到基层20顶标高非常困难，在进行钢花管21割除时，对路面下面层必须切割成规定形状，在基层顶高程进行切割，待上面层施工在进行下面层恢复等现象，有可能影响道路面层施工质量，同时影响注浆的施工进度。

因此对于地面加固注浆节点有必要提出一种新的施工方法。

发明内容

针对上述存在问题，本发明旨在提供一种地面加固注浆装置及施工方法，可以克服现有注浆加固施工中封闭花管时焊接“封盖”的缓慢和困难，同时，还能减免注浆后续处理工序，大大加快了地面加固注浆施工的工程进度。

本发明的第一方面提供了一种地面加固注浆装置，配合地面钻孔中竖向设置的花管使用，所述地面加固注浆装置包括：

内层注浆管；

外层注浆管，可上下移动地套设于所述内层注浆管的外部，所述外层注浆管的外径小于所述花管的内径；

橡胶膨胀胶塞，相对固定地套设于所述内层注浆管的下端，所述橡胶膨胀胶塞常态下的外径小于所述花管的内径，且所述橡胶膨胀胶塞在受压膨胀后压紧于所述花管与所述内层注浆管之间，所述外层注浆管的底部压设于所述橡胶膨胀胶塞的顶部；以及

活动顶头，高度可调地活动连接于所述内层注浆管的上部且底部压设于所述外层注浆管的顶部，所述外层注浆管在所述活动顶头向下移动时对所述橡胶膨胀胶塞施加向下的压力以使所述橡胶膨胀胶塞受压膨胀。

在一些所述地面加固注浆装置的实施例中，所述内层注浆管的底部外表面设有一圈环形围挡，所述环形围挡位于所述橡胶膨胀胶塞的下方且外径小于所述花管的内径。

在一些所述地面加固注浆装置的实施例中，所述橡胶膨胀胶塞包括环形橡胶体以及固定连接于所述环形橡胶体的顶部和/或底部的环形板体，所述环形橡胶体和所述环形板体同轴设置。

在一些所述地面加固注浆装置的实施例中，所述环形橡胶体、所述环形板体、所述内层注浆管和所述外层注浆管均同轴设置。

在一些所述地面加固注浆装置的实施例中，所述环形橡胶体的数量至少为二，相邻所述环形橡胶体的相对面固定连接于一所述环形板体的两侧表面。

在一些所述地面加固注浆装置的实施例中，所述活动顶头以螺旋丝扣形式旋转连接于所述内层注浆管的上部。

在一些所述地面加固注浆装置的实施例中，所述内层注浆管的上部外表面设有螺旋丝扣，所述活动顶头为内螺纹套筒，所述内螺纹套筒螺接于所述螺旋丝扣上。

在一些所述地面加固注浆装置的实施例中，所述花管的顶标高低于或等于地面标高。

本发明的第二方面提供了一种地面加固注浆施工方法，其包括步骤：

于地面实时钻孔；

于地面钻孔中安放花管；

提供如权利要求1～8中任一项所述的地面加固注浆装置，将所述装置的内层注浆管下放至所述花管中待注浆位置；

下调活动顶头，带着外层注浆管相对于所述内层注浆管向下移动，所述外层注浆管的底部压抵橡胶膨胀胶塞的顶部，使得橡胶膨胀胶塞受压后径向膨胀，直至所述橡胶膨胀胶塞压紧于所述花管与所述内层注浆管之间；

由所述内层注浆管向所述花管中实施注浆，进行地面加固。

在一些所述地面加固注浆施工方法的实施例中，所述花管的顶标高低于或等于地面标高，在完成所述注浆后，包括步骤：

上调所述活动顶头，解除对所述外层注浆管的向下压迫；

所述外层注浆管解除对所述橡胶膨胀胶塞的向下压迫，直至橡胶膨胀胶塞解除对所述花环和所述内层注浆管的压紧；

向上取出所述地面加固注浆装置；

封堵所述地面钻孔。

本发明的地面加固注浆施工方法可以利用新型注浆装置通过调节“活动顶头”的高度配合外层注浆管，顶压“橡胶膨胀胶塞”，使“橡胶膨胀胶塞”变形膨胀，与钢花管摩擦形成密实的封堵，代替焊接“封盖”，减少了焊接钢花管“封盖”，割除多余的钢花管等后续施工工序，减少了材料用量，加快了施工进度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有地面加固注浆节点的结构示意图。

图2示出了根据图1实施例的A-A处的示例性截面结构示意图。

图3示出了花管的示例性结构示意图。

图4示出了根据本发明实施例的地面加固注浆装置的示例性结构示意图。

图5示出了根据图4实施例的B-B处的示例性截面结构示意图。

图6示出了根据本发明实施例的环形板体的示例性平面结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细地说明。

参见图4～6，其中，图4示出了根据本发明实施例的地面加固注浆装置的示例性结构示意图，图5示出了根据图4实施例的B-B处的示例性截面结构示意图，图6示出了根据本发明实施例的环形板体的示例性平面结构示意图，如图所示，该地面加固注浆装置主要由一内层注浆管11、一外层注浆管12、橡胶膨胀胶塞13及活动顶头14四部分构成，用于配合地面钻孔中的花管10使用，花管10采用表面开孔的钢化管，竖向插设在地面钻孔中，本发明实施例的加固注浆装置用于配合花管对地面路层结构101下方的土体进行注浆加固，形成注浆区域102，其中花管注浆为现有技术，在此不赘，本发明的优越点在于提供一种全新的配合花管注浆的注浆装置，代替传统固定在花管顶部的注浆管设备，向花管内部进行注浆，浆液透过花管开孔射入注浆区域的土体中，实施地面加固。

具体来说，在使用时，花管10的顶标高低于或等于地面标高，内层注浆管11竖向插设于花管10中，外层注浆管12套设于所述内层注浆管的外部并可沿着内层注浆管11上下移动，构成双层伸缩式灌浆管组件，其中，外层注浆管12的外径小于花管10的内径，使用时，外层注浆管12也可以插入到花管10中，通过调节内层注浆管11和外层注浆管12的相对位置，可以改变注浆管组件的总长度，起到高度调节作用。

橡胶膨胀胶塞13采用受压可膨胀的橡胶材质制作，橡胶膨胀胶塞13相对固定地套设于内层注浆管11的下端外表面上，橡胶膨胀胶塞13常态下的外径小于花管10的内径，使得橡胶膨胀胶塞13未膨胀时可以随内层注浆管11一起插入到花管10中。在一些情况下，橡胶膨胀胶塞13常态下的外径也可以等于花管10的内径，只要不妨碍橡胶膨胀胶塞13随内层注浆管11一起下放至花管10中即可。橡胶膨胀胶塞13在受压膨胀后压紧于花管10的内表面与内层注浆管的外表面之间，外层注浆管12的底部压设于橡胶膨胀胶塞13的顶部。

活动顶头14高度可调地活动连接于内层注浆管11的上部，且活动顶头14底部压设于外层注浆管12的顶部，当将活动顶头14相对于内层注浆管11向下移动时，会对下方的外层注浆管12施加向下的压力，使得外层注浆管12一起沿着内层注浆管11向下移动，由于橡胶膨胀胶塞13相对固定于内层注浆管11，外层注浆管12的向下移动会压抵橡胶膨胀胶塞13的顶部，令橡胶膨胀胶塞13受压发生径向膨胀，橡胶膨胀胶塞13压紧于花管10的内表面和内层注浆管11的外表面，封堵花管10和内层注浆管11之间的间隙，起到原花管与注浆管间焊接“封板”的作用，防止浆液从封堵花管10和内层注浆管11之间上涌。

本发明的地面加固注浆施工方法可以利用新型注浆装置通过调节“活动顶头”的高度配合外层注浆管，顶压“橡胶膨胀胶塞”，使“橡胶膨胀胶塞”变形膨胀，与钢花管摩擦形成密实的封堵，代替焊接“封盖”，减少了焊接钢花管“封盖”，割除多余的钢花管等后续施工工序，减少了材料用量，加快了施工进度。

进一步地，内层注浆管11的底部外表面设有一圈环形围挡111，该环形围挡111位于橡胶膨胀胶塞13的下方，对橡胶膨胀胶塞13起到底部限位的作用，使得橡胶膨胀胶塞13的安装位置相对固定于内层注浆管11。该环形围挡111的外径小于花管10的内径，不会影响内层注浆管11插入到花管10中。此外，还可以通过将橡胶膨胀胶塞13的下端与内层注浆管固定，使得橡胶膨胀胶塞13与内层注浆管相对固定。

橡胶膨胀胶塞13可由环形橡胶体131和环形板体12两部分构成，环形橡胶体131受压可膨胀，材质可采用硅胶，环形板体12的外径小于花管10的内径，环形板体12固定连接于环形橡胶体131的顶部和/或底部，且该环形橡胶体131和环形板体132同轴设置。较佳地，本发明地面加固注浆装置中的环形橡胶体131、环形板体132、内层注浆管11和外层注浆管12均为同轴设置。

较佳地，环形橡胶体131的数量至少为二，且相邻环形橡胶体131的相对面固定连接于一环形板体132的两侧表面。如图1所示，本实施例中的橡胶膨胀胶塞13由两层环形橡胶体131和三层环形板体132构成，且两层环形橡胶体131和三层环形板体132交替设置，上层环形橡胶体131的顶部固设一层环形板体132，下层环形橡胶体131的底部固设一层环形板体132，且上下两层环形橡胶体131之间通过一层环形板体132连接在一起。

在本实施例中，活动顶头14以螺旋丝扣形式旋转连接于内层注浆管的上部。除此之外，活动顶头还可采用按压式，只要使得活动顶头可以沿着内层注浆管移动并且移动到位后可定位即可，据此功能可以联想到的等效结构都应落入本发明方案的保护范围。

具体地，以本实施例的螺旋丝扣形式为例，在内层注浆管11的上部外表面设有螺旋丝扣，活动顶头14采用中部设有螺纹孔的内螺纹套筒，螺纹孔的丝扣与内层注浆管上的螺旋丝扣相适配，内螺纹套筒螺接于螺旋丝扣上，从而实现活动顶头14与内层注浆管11的旋转连接。为便于旋转活动顶头14，在活动顶头14的两侧设置有旋转把手141。

采用本发明的地面加固注浆装置可有效克服现有注浆加固施工中封闭花管时焊接“封盖”的缓慢和困难，同时，还能减免注浆后续处理工序，大大加快了地面加固注浆施工的工程进度。

具体来说，采用本发明的地面加固注浆装置进行地面加固注浆的施工方法，主要包括如下步骤：

步骤1：孔位放样，地面钻孔；

步骤2：于地面钻孔中安放花管10；

步骤3：提供地面加固注浆装置，将装置的内层注浆管11下放至花管10中待注浆位置；

步骤4：待装置下放到位后，下调装置顶部的活动顶头14，即向下旋转活动顶头14，活动顶头对外层注浆管12施加向下的推力，外层注浆管12一起沿着内层注浆管11向下移动，将来自活动顶头14的向下推力传递至下方的橡胶膨胀胶塞13，橡胶膨胀胶塞13的顶部受到上方外层注浆管12的向下压力，发生径向膨胀，直至橡胶膨胀胶塞13膨胀至仅仅压抵住花管的内表面和内层注浆管的外表面，封堵花管与内层注浆管之间的间隙，起到原“封盖”的作用，但是相比于原“封盖”，采用橡胶膨胀胶塞13膨胀封顶的方式操作更为便利，安装和拆卸也方便很多；

步骤5：由内层注浆管11向花管10中实施注浆，待注浆区域的注浆压力达到设计压力后停止注浆，将整个装置转移到花管的下一孔位处继续注浆加固，直至完成全部地面注浆加固。

其中，采用本发明施工方案，花管10的顶标高可低于或等于地面标高，即花管10不露出地面，通过内层注浆管和外侧注浆管可将注浆管组件伸入到地面下方的花管中。在完成每一花管孔位的注浆后，可通过以下方法取下注浆装置，具体步骤包括：

第一步：上调活动顶头，解除活动顶头对外层注浆管的向下压迫；

第二步：外层注浆管解除对橡胶膨胀胶塞的向下压迫，直至橡胶膨胀胶塞解除对花环和内层注浆管的压紧；

第三步：向上提升地面加固注浆装置；

由于本发明中的花管可设置地面标高以下，在完成所有花管孔位的注浆后，将装置从花管中取出，之后，只要对地面钻孔进行填堵即可，减免了割除地面以上部分的花管及注浆装置的工序，在保证施工质量的同时，提高了施工效率，加快了施工进度。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种地面加固注浆装置，配合地面钻孔中竖向设置的花管使用，其特征在于，所述地面加固注浆装置包括：

内层注浆管；

外层注浆管，可上下移动地套设于所述内层注浆管的外部，所述外层注浆管的外径小于所述花管的内径；

橡胶膨胀胶塞，相对固定地套设于所述内层注浆管的下端，所述橡胶膨胀胶塞常态下的外径小于所述花管的内径，且所述橡胶膨胀胶塞在受压膨胀后压紧于所述花管与所述内层注浆管之间，所述外层注浆管的底部压设于所述橡胶膨胀胶塞的顶部；以及

活动顶头，高度可调地活动连接于所述内层注浆管的上部且底部压设于所述外层注浆管的顶部，所述外层注浆管在所述活动顶头向下移动时对所述橡胶膨胀胶塞施加向下的压力以使所述橡胶膨胀胶塞受压膨胀。

2.如权利要求1所述的地面加固注浆装置，其特征在于：所述内层注浆管的底部外表面设有一圈环形围挡，所述环形围挡位于所述橡胶膨胀胶塞的下方且外径小于所述花管的内径。

3.如权利要求2述的地面加固注浆装置，其特征在于：所述橡胶膨胀胶塞包括环形橡胶体以及固定连接于所述环形橡胶体的顶部和/或底部的环形板体，所述环形橡胶体和所述环形板体同轴设置。

4.如权利要求3述的地面加固注浆装置，其特征在于：所述环形橡胶体、所述环形板体、所述内层注浆管和所述外层注浆管均同轴设置。

5.如权利要求3所述的地面加固注浆装置，其特征在于：所述环形橡胶体的数量至少为二，相邻所述环形橡胶体的相对面固定连接于一所述环形板体的两侧表面。

6.如权利要求1所述的地面加固注浆装置，其特征在于：所述活动顶头以螺旋丝扣形式旋转连接于所述内层注浆管的上部。

7.如权利要求6述的地面加固注浆装置，其特征在于：所述内层注浆管的上部外表面设有螺旋丝扣，所述活动顶头为内螺纹套筒，所述内螺纹套筒螺接于所述螺旋丝扣上。

8.如权利要求1所述的地面加固注浆装置，其特征在于：所述花管的顶标高低于或等于地面标高。

9.一种地面加固注浆施工方法，其特征在于，包括步骤：

于地面实时钻孔；

于地面钻孔中安放花管；

提供如权利要求1～8中任一项所述的地面加固注浆装置，将所述装置的内层注浆管下放至所述花管中待注浆位置；

下调活动顶头，带着外层注浆管相对于所述内层注浆管向下移动，所述外层注浆管的底部压抵橡胶膨胀胶塞的顶部，使得橡胶膨胀胶塞受压后径向膨胀，直至所述橡胶膨胀胶塞压紧于所述花管与所述内层注浆管之间；

由所述内层注浆管向所述花管中实施注浆，进行地面加固。

10.如权利要求9所述的地面加固注浆施工方法，其特征在于：所述花管的顶标高低于或等于地面标高，在完成所述注浆后，包括步骤：

上调所述活动顶头，解除对所述外层注浆管的向下压迫；

所述外层注浆管解除对所述橡胶膨胀胶塞的向下压迫，直至橡胶膨胀胶塞解除对所述花环和所述内层注浆管的压紧；

向上取出所述地面加固注浆装置；

封堵所述地面钻孔。