一种流体动力桩侧入土注浆器的制作方法

1.本发明涉及注浆器技术领域，具体为一种流体动力桩侧入土注浆器。


背景技术：

2.在厚度较大的软土地区进行工程建设，普遍采用钻孔灌注桩作为建(构)筑物的桩基础。有些地区软土层厚度巨大，桩端到达基岩的难度大且不经济，因此往往采用摩擦桩设计。
3.摩擦桩主要的承载力来源于桩周摩阻力，软土提供的摩阻力本就不高，灌注桩施工过程中产生的泥皮进一步降低摩阻力，导致摩擦桩的单桩承载力低下。较低的单桩承载力就需要布置较多的桩数，数量的增加产生的群桩效应进一步降低单桩利用率。同时，较低的单桩承载力不能有效地利用桩身混凝土的强度，造成大量的浪费。因此，提高摩擦桩的桩周摩阻力，进而提高单桩承载力，具有非常大的社会和经济效益。
4.现有桩侧注浆方法在钢筋笼侧边固定单向阀式注浆器，连接一根注浆管至地面，在灌注桩混凝土浇筑完成后进行开塞，破坏包裹在注浆器表面的混凝土形成注浆通道，在桩身混凝土达到一定强度后进行注浆。其缺点是，一根注浆管只能连接一个注浆器，当需要多点注浆时需要设置多根注浆管，而钢筋笼内的空间有限，可以容纳的注浆管的数量是有限的。由于注浆器被包裹在混凝土中，开塞时机的掌握难度较高，开塞过早，会破坏桩身混凝土强度，开塞过晚，混凝土硬化容易导致开塞失败、注浆器失效。


技术实现要素：

5.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种从桩侧插入土体的注浆器，其出口不会被混凝土包裹住，并可沿一根u形注浆管在竖向多点布置，在混凝土达到一定的强度后，对桩周土体进行多点加固，从而提高单桩承载力。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.一种流体动力桩侧入土注浆器，其特征在于，包括入土管、叶轮与减速齿轮及齿轮箱；所述入土管包括锥尖、橡皮套、出浆孔、外螺纹、管体、进浆孔、无牙段、封头板和空腔；所述管体的一端设置有圆锥形的锥尖，所述管体除去锥尖的部分外侧面分为上下前后四部分，且上下两部分为圆弧面，前后两部分为平面，所述管体靠近锥尖的前端设置有两个对称的出浆孔，且通过橡皮套包裹，所述橡皮套套在管体外；所述管体外侧圆弧面上设置有外螺纹，所述外螺纹位于管体外侧圆弧面靠近右端的无牙段和橡皮套之间；所述管体的两个平面上设置有相对称的进浆孔，所述进浆孔靠近入土管后端；所述入土管后端设置有圆形的封头板，所述管体内部为空腔；
8.所述齿轮箱内设置有中隔板，且将齿轮箱内分隔为两个腔体；所述叶轮与减速齿轮设置于齿轮箱内，所述叶轮由若干个叶片组成，叶片设置于转子外侧；所述叶轮与减速齿轮副的小齿轮同轴，通过转子连接成整体；所述减速齿轮副的大齿轮与小齿轮啮合；所述大齿轮内侧面设置有与入土管外螺纹匹配的内螺纹；所述齿轮箱上下两端分别设置有注浆管
上接口和下接口，所述齿轮箱两侧以及中隔板上各设置有预留孔；所述预留孔与入土管截面形状相同。
9.本发明的有益效果在于:注浆器的入土管从桩侧插入土体，注浆器出口不会被混凝土包裹住，并可沿一根u形注浆管在竖向多点布置，在混凝土达到一定的强度后，对桩周土体进行多点加固，从而提高单桩承载力。
附图说明
10.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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。
11.图1为本发明提供的一种流体动力桩侧入土注浆器入土管的结构示意图；
12.图2为本发明提供的一种流体动力桩侧入土注浆器入土管的截面结构示意图；
13.图3为本发明提供的一种流体动力桩侧入土注浆器叶轮与减速齿轮构造图；
14.图4为本发明提供的一种流体动力桩侧入土注浆器齿轮箱结构示意图；
15.图5为本发明提供的一种流体动力桩侧入土注浆器装配完成后的俯视图；
16.图6为本发明提供的一种流体动力桩侧入土注浆器装配完成后的主视图；
17.图7为本发明提供的一种流体动力桩侧入土注浆器装配完成后的侧视图；
18.图8为本发明提供的一种流体动力桩侧入土注浆器安装时的示意图；
19.图9为图8中a处的放大图；
20.图10为本发明提供的一种流体动力桩侧入土注浆器安装时的仰视图；
21.图11为本发明提供的一种流体动力桩侧入土注浆器入土时的示意图；
22.图12为图11中b处的放大图。
23.附图标记说明：
24.锥尖1、橡皮套2、出浆孔3、外螺纹4、管体5、进浆孔6、无牙段7、封头板8、空腔9、叶轮10、转子11、小齿轮12、大齿轮13、内螺纹14、上接口15、齿轮箱16、预留孔17、中隔板18、下接口19、注浆管20、土层21、灌注桩孔壁22、灌注桩主筋23、底部连接管24、高压泵25、进水管26、出水管27。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
26.如图1-图12所示，一种流体动力桩侧入土注浆器，包括入土管、叶轮10与减速齿轮及齿轮箱16；所述入土管包括锥尖1、橡皮套2、出浆孔3、外螺纹4、管体5、进浆孔6、无牙段7、封头板8和空腔9；所述管体5的一端设置有圆锥形的锥尖1，所述管体5除去锥尖1的部分外侧面分为上下前后四部分，且上下两部分为圆弧面，前后两部分为平面，所述管体5靠近锥尖1的前端设置有两个对称的出浆孔3，且通过橡皮套2包裹，所述橡皮套2套在管体5外；所
述管体5外侧圆弧面上设置有外螺纹4，所述外螺纹4位于管体5外侧圆弧面靠近右端的无牙段7和橡皮套2之间；所述管体5的两个平面上设置有相对称的进浆孔6，所述进浆孔6靠近入土管后端；所述入土管后端设置有圆形的封头板8，所述管体5内部为空腔9；
27.所述齿轮箱16内设置有中隔板18，且将齿轮箱16内分隔为两个腔体；所述叶轮10与减速齿轮设置于齿轮箱16内，所述叶轮10由若干个叶片组成，叶片设置于转子11外侧；所述叶轮10与减速齿轮副的小齿轮12同轴，通过转子11连接成整体；所述减速齿轮副的大齿轮13与小齿轮12啮合；所述大齿轮13内侧面设置有与入土管外螺纹4匹配的内螺纹14；所述齿轮箱16上下两端分别设置有注浆管20上接口15和下接口19，所述齿轮箱16两侧以及中隔板18上各设置有预留孔17；所述预留孔17与入土管截面形状相同。
28.使用方法如下：
29.一、安装
30.流体动力桩侧入土注浆器随着灌注桩钢筋笼同步下放安装，设底部连接管24连通进水管26和出水管27，形成u形开放式环流系统。流体动力桩侧入土注浆器竖向分布间距和数量由灌注桩设计人员确定。
31.二、入土
32.钢筋笼连同注浆系统固定后，进水管26一端连接高压泵25，注入流体(包括但不限于可流动的介质，如水、空气或其他混合液)，流体通过底部连接管24，由出水管27排出地面。
33.注入过程中，流体冲刷叶片旋转，产生转矩，通过转子11、小齿轮12带动大齿轮13转动，大齿轮13通过内螺纹14将转矩转化为入土管的轴向力，驱动入土管插入灌注桩侧壁的土层21中。
34.经过充分注入流体，确保所有入土管插入土层21中。随后进入混凝土灌注阶段。
35.三、注浆
36.为确保管路畅通，混凝土终凝后再次连接高压泵25，从进水管26注入流体，流体从出水管27返出地面，管路畅通无堵塞后，封闭进水管26和出水管27。
37.待桩身混凝土达到设计要求龄期后，开启进水管26和出水管27，进水管26连接高压注浆泵，注入水泥浆液，出水管27正常返出水泥浆后将其封闭，进行高压注浆。
38.浆液在各个注浆器通过进浆孔6流入空腔9，并在压力作用下从出浆孔3顶出橡皮套2，注入土层21中，完成桩侧注浆。
39.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。