一种用于桩基修补加固的装置的制作方法

本实用新型涉及桩基修补加固技术领域，特别涉及一种用于桩基修补加固的装置。

背景技术：

改革开放以来，我国对于港口码头、水利桥梁的建设已有几十年。各种不同规模、不同用途、不同建设时期的构筑物多达上万座。随着时间的推移及我国加入世贸组织，对该些构筑的使用频率及使用要求不断提高，激化了构筑物结构的老化、破损与生产力迅速发展之间的矛盾。新建码头、桥梁、提升港口吞吐能力是解决矛盾的方法之一，但是这不仅需要大量资金的支持，更需要大量的时间。因此在积极兴建构筑物同时，加强对已有构筑物的科学管理，及时对构筑物基础结构破损处进行修补加固，成了现阶段各管理和维护部门工作的重要环节。

传统的桩基修补加固工艺，受其修补加固材料特性的限制，大多是针对平潮位以上区域进行的。对于桩基上且位于平潮位以下的裂缝或破损处的修补，需要采用专门水下固化材料。目前该专门水下固化材料多以国外进口居多，费用昂贵。且由于中国水况相较于国外有一定的差别，水下能见度普遍较差，如杭州湾水域、东海海域、黄海海域等，其海水含沙量大，水质浑浊，不利于修补材料与待修补基体的结合、以及材料本身的固化。其次，传统的水下修补仅仅是针对裂缝及破损处的修补，无法起到结构加固与延长构筑物使用寿命的作用。对破损严重的桩基，若重新打桩，其工期、费用、对现有生产的影响均不容乐观。

因此，为解决不同水域水质情况下桩基破损、修补加固等实际需求，必须具有针对性的专用外包构件及相关施工方法；一方面可以起到模板作用，另一方面可以同时起到耐久性修补、结构加固作用。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种结构简单的用于桩基修补加固的装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于桩基修补加固的装置，包括套设在桩基上且与待修补处相对应的加固套筒，所述加固套筒的内壁与桩基的外壁之间具有加固间隙，且所述加固间隙的底部呈封闭结构，所述加固间隙用于容纳修补材料。

进一步地，所述加固套筒在对应于邻近加固间隙底部处设有主灌料口；所述加固套筒在对应于邻近加固间隙顶部处设有溢料口。

进一步地，所述主灌料口与主灌料管相连通；所述溢料口与溢料管相连通。

进一步地，所述加固套筒上还设有与加固间隙相连通的备用灌料口；且所述备用灌料口与备用灌料管相连通。

进一步地，所述主灌料管上安装有阀门。

进一步地，所述加固套筒的底端通过下连接件与桩基固接；所述下连接件包括沿上下方向延伸的第一锁紧部和沿内外方向延伸的第一连接部；所述第一锁紧部套设在桩基上，且所述第一锁紧部的内壁与桩基的外壁紧配合；所述加固套筒的底端与第一连接部固接。

进一步地，所述第一锁紧部与桩基之间设有第一密封条；所述第一连接部与加固套筒底端之间设有第二密封条。

进一步地，所述加固套筒的顶端通过上连接件与桩基固接；所述上连接件包括沿上下方向延伸的第二锁紧部和沿内外方向延伸的第二连接部；所述第二锁紧部套设在桩基上，且所述第二锁紧部的内壁与桩基的外壁紧配合；所述加固套筒的顶端与第二连接部相固接。

进一步地，所述加固套筒的内壁上设有剪切键。

进一步地，所述加固套筒由多块加固模板拼接而成。

如上所述，本实用新型涉及的用于桩基修补加固的装置，具有以下有益效果：

本实用新型用于桩基修补加固的装置在使用时，通过向加固间隙中灌入修补材料，并使修补材料填满待修补处及整个加固间隙，从而修复待修补处，并利用加固间隙中填充的修补材料有效增强桩基的整体支撑强度，实现加固效果，延长桩基的使用寿命；且操作方便，便于使用。同时，本实用新型用于桩基修补加固的装置整体结构简单，加工成本较低，进而降低了桩基修补、加固的成本。另外，本实用新型中的加固套筒也能进一步增强对桩基的加固作用。

本实用新型的另一个目的在于提供一种施工方法，能有效对桩基进行修补和加固。

本实用新型提供一种采用所述用于桩基修补加固的装置的施工方法，依次包括如下步骤：

S1、在桩基的待修补处外围安装加固套筒；所述加固套筒的内壁与桩基的外壁之间具有加固间隙，且所述加固间隙的底部呈封闭结构；

S2、向加固间隙中灌入修补材料，直至修补材料填满待修补处及整个加固间隙。

进一步地，所述加固套筒在对应于邻近加固间隙底部处设有主灌料口；所述加固套筒在对应于邻近加固间隙顶部处设有溢料口；

所述步骤S2中通过主灌料口从下往上向加固间隙中灌入修补材料；并通过观察溢料口是否有修补材料溢出判断修补材料是否已填满整个加固间隙。

进一步地，所述主灌料口与主灌料管相连通；所述溢料口与溢料管相连通；

所述步骤S2中通过主灌料管向主灌料口灌注修补材料；并通过观察溢料管中是否有修补材料溢出判断修补材料是否已填满整个加固间隙。

进一步地，所述加固套筒上还设有与加固间隙相连通的备用灌料口；且所述备用灌料口与备用灌料管相连通；

所述步骤S2中若主灌料管出现堵塞，则通过备用灌料管向备用灌料口及加固间隙中灌入修补材料。

进一步地，所述步骤S1依次包括如下步骤：

S11、在桩基上安装下连接件；所述下连接件包括沿上下方向延伸的第一锁紧部和沿内外方向延伸的第一连接部；所述第一锁紧部套设在桩基上，且所述第一锁紧部的内壁与桩基的外壁紧配合；

S12、将加固套筒套设在桩基上，并将加固套筒的底端与下连接件的第一连接部固接。

如上所述，本实用新型涉及的施工方法，具有以下有益效果：

本实用新型施工方法通过先在桩基的待修补处安装加固套筒，且加固套筒的内壁与桩基的外壁之间具有加固间隙；再向加固间隙中灌入修补材料，直至修补材料填满待修补处及整个加固间隙；从而修复待修补处，并利用加固间隙中填充的修补材料有效增强桩基的整体支撑强度，实现加固效果。同时，本实用新型施工方法便于实施，施工工作量小，缩短了施工周期，并大大降低了桩基修补、加固的成本；且施工期间对被修补桩基的正常使用造成的影响较低。

附图说明

图1为本实用新型中用于桩基修补加固的装置的结构示意图。

图2为图1中A-A剖视图。

图3为图1中B-B剖视图。

图4为图3中C圈放大图。

图5为图3中D圈放大图。

元件标号说明

1 桩基 42 第一连接部

2 加固套筒 43 下角钢

21 主灌料口 431 下连接短板

22 溢料口 51 第一密封条

23 主灌料管 52 第二密封条

231 阀门 53 第三密封条

24 溢料管 54 第四密封条

25 备用灌料口 6 上连接件

26 备用灌料管 61 第二锁紧部

27 加固模板 62 第二连接部

271 侧连接板 63 上角钢

28 下连接板 631 上连接短板

29 上连接板 7 螺栓

3 加固间隙 8 加强筋板

4 下连接件 81 吊装孔

41 第一锁紧部

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘示的结构、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，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，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，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型实施例中：如图1所示，将加固套筒2的中心至外缘方向定义为内外方向；如图2所示，将加固套筒2的高度方向定义为上下方向。

如图1至图5所示，本实用新型提供一种用于桩基修补加固的装置，包括套设在桩基1上且与待修补处相对应的加固套筒2，加固套筒2的内壁与桩基1的外壁之间具有加固间隙3，且加固间隙3的底部呈封闭结构，加固间隙3用于容纳修补材料。本实用新型用于桩基修补加固的装置在使用时，通过向加固间隙3中灌入修补材料，并使修补材料填满待修补处及整个加固间隙3，从而修复待修补处，并利用加固间隙3中填充的修补材料有效增强桩基1的整体支撑强度，实现加固效果，延长桩基1的使用寿命；且操作方便，便于使用。同时，本实用新型用于桩基修补加固的装置整体结构简单，加工成本较低，进而降低了桩基1修补、加固的成本。另外，本实用新型中的加固套筒2也能进一步增强对桩基1的加固作用。

本申请中所述待修补处是指桩基1上的裂缝、或破损处等。

同时，如图1至图5所示，本实用新型还提供一种采用上述用于桩基修补加固的装置的施工方法，依次包括如下步骤：

S1、在桩基1的待修补处外围安装加固套筒2；所述加固套筒2的内壁与桩基1的外壁之间具有加固间隙3，且所述加固间隙3的底部呈封闭结构；

S2、向加固间隙3中灌入修补材料，直至修补材料填满待修补处及整个加固间隙3。

本实用新型施工方法通过先在桩基1的待修补处安装加固套筒2，且加固套筒2的内壁与桩基1的外壁之间具有加固间隙3，加固间隙3的底部呈封闭结构；再向加固间隙3中灌入修补材料，直至修补材料填满待修补处及整个加固间隙3；从而修复待修补处，并利用加固间隙3中填充的修补材料有效增强桩基1的整体支撑强度，实现加固效果。同时，本实用新型施工方法便于实施，施工工作量小，缩短了施工周期，并大大降低了桩基1修补、加固的成本；且施工期间对被修补桩基1的正常使用造成的影响较低。另外，本实用新型中的加固套筒2也能进一步增强对桩基1的加固作用。

如图2所示，上述加固套筒2在对应于邻近加固间隙3底部处设有主灌料口21；且加固套筒2在对应于邻近加固间隙3顶部处设有溢料口22。同时，上述步骤S2中通过主灌料口21从下往上向加固间隙3中灌入修补材料；并通过观察溢料口22是否有修补材料溢出判断修补材料是否已填满整个加固间隙3。本实用新型施工方法采用由下至上的方式向加固间隙3中灌注修补材料，并通过溢料口22观察修补材料是否填满加固间隙3，从而确保修补材料填满整体加固间隙3，进而保证本实用新型对桩基1的修补、加固效果更好，施工质量更高。本实用新型中的溢料口22在灌入修补材料的过程中，还能用于将加固间隙3中的空气或水排出，以保证修补材料顺利灌入。另外，在观察到溢料口22有修补材料溢出时，结合观察溢出的修补材料的浓度，综合判断修补材料是否已填满加固间隙3。

如图2所示，上述主灌料口21与主灌料管23的出口相连通；溢料口22与溢料管24的进口相连通。同时，上述步骤S2中通过主灌料管23的进口向主灌料口21灌注修补材料；并通过观察溢料管24的出口是否有修补材料溢出判断修补材料是否已填满整个加固间隙3。上述主灌料管23的进口及溢料管24的出口可根据现场施工情况延伸至适宜施工位置。比如当待修补处位于水面以下时，通过将主灌料管23的进口及溢料管24的出口的设置在水面上方，从而便于灌注修补材料及判断修补材料是否已填满加固间隙3，降低了施工难度，并确保施工质量更高。

如图1和图2所示，上述加固套筒2上还设有与加固间隙3相连通的备用灌料口25；且备用灌料口25与备用灌料管26相连通。上述步骤S2中若主灌料管23出现堵塞，则通过备用灌料管26向备用灌料口25及加固间隙3中灌入修补材料，从而确保本实用新型施工方法的顺利进行。本实施例中加固套筒2的顶部及中部处均设有备用灌料口25。

如图1和图2所示，上述主灌料管23上安装有阀门231。当主灌料管23的进口低于加固间隙3的顶端时，上述步骤S2中在修补材料填满整个加固间隙3后，需关闭该阀门231；以避免加固间隙3中还未固化的修补材料在重力的作用下，沿主灌料管23逆流。

如图2、图3和图5所示，本实施例中加固套筒2的底端通过下连接件4与桩基1固接。且下连接件4包括沿上下方向延伸的第一锁紧部41和沿内外方向延伸的第一连接部42。第一锁紧部41套设在桩基1上，且第一锁紧部41的内壁与桩基1的外壁紧配合，从而实现下连接件4与桩基1固接；加固套筒2的底端与第一连接部42固接，从而实现加固套筒2与桩基1的固接。

同时，上述步骤S1依次包括如下步骤：

S11、在桩基1上安装下连接件4，所述下连接件4包括沿上下方向延伸的第一锁紧部41和沿内外方向延伸的第一连接部42；第一锁紧部41套设在桩基1上，且第一锁紧部41的内壁与桩基1的外壁紧配合；

S12、将加固套筒2套设在桩基1上，并将加固套筒2的底端与下连接件4的第一连接部42固接。

如图2、图3和图5所示，本实用新型中第一锁紧部41与桩基1之间设有第一密封条51；第一连接部42与加固套筒2底端之间设有第二密封条52；从而实现上述加固间隙3的底部呈密封结构。且本实施例中第一密封条51和第二密封条52的材质均为橡胶。

同时，如图2至图4所示，本实施例中加固套筒2的顶端通过上连接件6与桩基1固接。上连接件6包括沿上下方向延伸的第二锁紧部61和沿内外方向延伸的第二连接部62。第二锁紧部61套设在桩基1上，且第二锁紧部61的内壁与桩基1的外壁紧配合，从而实现上连接件6与桩基1的固接；加固套筒2的顶端与第二连接部62相固接，从而实现加固套筒2与桩基1的固接。

另外，如图2至图4所示，本实施例中可根据需要在第二锁紧部61与桩基1之间设置第三密封条53；第二连接部62与加固套筒2顶端之间设置第四密封条54；且本实施例中第三密封条53和第四密封条54的材质均为橡胶。

本实施例中加固套筒2的内壁上设有剪切键，以增大加固套筒2与修补材料间的接触面积，从而增强加固套筒2与修补材料间剪切粘结强度，进而增强修补材料与待修补处的剪切粘结强度。

如图1和图3所示，为保证加固套筒2能顺利套设在桩基1上，本实用新型中加固套筒2由多块加固模板27拼接而成。本实施例中桩基1呈圆柱形，为此，加固套筒2包括两块截面呈半圆弧的加固模板27。且两块加固模板27通过螺栓7固接，以构成上述加固套筒2。同时，本实施例中下连接件4包括两根通过螺栓7固接的下角钢43，下角钢43的两边分别构成上述第一锁紧部41和第一连接部42；上连接件6包括两根通过螺栓7固接的上角钢63，上角钢63的两边分别构成上述第二锁紧部61和第二连接部62。上角钢63和下角钢43俯视状态均呈半圆弧结构。另外，本实施例中加固模板27的下端焊接有下连接板28；加固模板27的上端焊接有上连接板29。

上述加固模板27可根据现场情况进行有针对性的加工制作，包括外形尺寸、长短、直径等，从而形成相应的环形加固间隙3。

如图1至图3所示，上述步骤S1依次包括如下步骤：

S11、将两根下角钢43围在桩基1的外壁上，并通过螺栓7将两根下角钢43固接，从而形成套设在桩基1上的下连接件4；同时，在第一锁紧部41的内壁与桩基1的外壁之间设置第一密封条51，且保证第一锁紧部41的内壁通过第一密封条51与桩基1的外壁紧配合；

S12、将两块加固模板27的围在桩基1的外壁上，并通过螺栓7将两块加固模板27固接，以形成圆筒形的加固套筒2；同时，在下连接板28与第一连接部42之间设置第二密封条52，并利用螺栓7将下连接板28与第一连接部42固接，以实现加固套筒2与下连接件4的固接；

S13、将两根上角钢63围在桩基1的外壁上，并通过螺栓7将两根上角钢63固接，从而形成套设在桩基1上的下连接件4；并在第二锁紧部61的内壁与桩基1的外壁之间设置第三密封条53，且保证第二锁紧部61的内壁通过第三密封条53与桩基1的外壁紧配合；同时，在上连接板29与第二连接部62之间设置第三密封条53，并利用螺栓7将上连接板29与第二连接部62固接，以实现加固套筒2与上连接件6的固接；

S14、检查加固套筒2、上连接件6、和下连接件4的外观及密封情况。

本实施例中下连接件4在对加固套筒2起到支撑作用的同时，对加固间隙3的底部又起到密封作用，以确保灌料时修补材料不会从加固间隙3的底部泄漏。下连接件4有效提高了加固套筒2的安装稳定性和牢固度。

如图2和图3所示，本实施例中加固模板27、上角钢63、及下角钢43上均焊接有加强筋板8。同时，加强筋板8上还设有吊装孔81，以构成吊耳。下角钢43的两端均焊接有下连接短板431，上述步骤S11中两根下角钢43的下连接短板431通过螺栓7固接，以构成上述下连接件4。加固模板27的两侧均焊接有侧连接板271，上述步骤S12中两块加固模板27的侧连接板271通过螺栓7固接，以构成加固套筒2。上角钢63的两端均焊接有上连接短板631，上述步骤S13中两根上角钢63的上连接短板631通过螺栓7固接，以构成上述上连接件6。另外，本实施例中上述加固模板27、上角钢63及下角钢43的材质均为钢。如图1所示，本实施例中加固间隙3呈圆环形。

本实施例中上述步骤S2需先制备修补材料。本实施例中修补材料根据材料商提供的材料性能要求制备。修补材料可以是超高早强灌浆材料或混凝土材料。另外，上述步骤S2中利用泵等设备将修补材料通过主灌料管23由下至上灌入加固间隙3。

本实用新型中用于桩基修补加固的装置及施工方法，不仅可适用于单桩构件，同时可适用于多桩、群桩、导管架等结构；且使用范围广，受环境影响小，不受水质状况的影响，不仅可以针对水下区域的破损进行修补加固，还可以兼顾水上区域、陆地区域等；并可同时对不同截面形式实施修补加固作业；在港口、码头、水利、桥梁等基础设施结构加固、升级改造及延长实用寿命方面，可解决实际基础修补加固难题。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。