一种钢管注浆用防返浆结构的制作方法

本实用新型属于岩土工程技术领域，具体涉及一种钢管注浆用防返浆结构。

背景技术：

钢管因具有很好的强度和稳定性，在岩土工程领域得到了广泛应用，且大多用作钢管桩、斜向支撑等，以承担相应荷载。为获得较大的承载力，一般在钢管端部或局部侧边注浆形成注浆体，其与钢管共同作用能承担更大的荷载。钢管注浆常用的方法是用编织袋等包裹注浆管端部，然后塞入钢管管体内实施注浆作业，或者是在钢管上口焊接有预留孔的封口钢板，然后将注浆管与封口钢板焊接后向钢管管体内注浆。

用编织袋等包裹注浆管端部塞入钢管的方法注浆时，施工方便简单，但当注浆压力稍微高一些，注浆管就会被顶出而返浆，无法继续实施注浆作业，即该方法基本不能承受注浆压力。采用钢管上口焊接封口钢板及连接注浆管的方法注浆时，可以实现较大压力的注浆作业，但封口钢板与钢管及注浆管间均需焊接，完成注浆后封口钢板及焊接部分的注浆管需要割除且不能再次利用于注浆，焊接及割除均耗时较长，该方法的工期较长且构件不可回收。

技术实现要素：

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种钢管注浆用防返浆结构，该防返浆结构通过在钢管中设置具有松紧调节机构的橡胶止浆塞，从而使橡胶止浆塞受到挤压后向四周膨胀并紧贴钢管内壁，达到高压止浆的目的。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种钢管注浆用防返浆结构，其特征在于所述防返浆结构包括注浆导管以及至少一组同轴固定于所述注浆导管上的橡胶止浆塞，所述橡胶止浆塞由橡胶环以及松紧调节机构组成，其中，所述橡胶环外径与所述钢管内径相适配。

所述松紧调节机构包括设置于所述橡胶环下方的支撑平台以及设置于所述橡胶环上方的旋转式压紧件。

所述支撑平台包括自下而上设置的套管以及下钢板，其中，所述套管同轴固定于所述注浆导管上，所述下钢板外径小于所述橡胶环外径。

所述旋转式压紧件包括自下而上设置的上钢板、套管以及施压阀，其中，所述施压阀与所述注浆导管的外壁之间螺纹连接，所述上钢板外径小于所述橡胶环外径。

所述防返浆结构还包括一装配式外拉结构，所述装配式外拉结构由固定于所述钢管外壁上的法兰盘以及固定于所述注浆导管外壁上的环形钢板组成，所述法兰盘与所述环形钢板之间通过若干拉杆实现对拉锁定。

本实用新型的优点是，结构简单，可自由控制橡胶环的膨胀大小，能够防止注浆施工时的返浆并能在装配式外拉结构的辅助下承受较高的注浆压力，且与钢管装配式连接，安装、拆卸便捷，可回收循环利用。

附图说明

图1为本实用新型中防返浆结构示意图；

图2为本实用新型中防返浆结构设置于钢管中的示意图；

图3为本实用新型图1中的a-a视图；

图4为本实用新型图2中的b-b视图；

图5为本实用新型图2中的c-c视图；

图6为本实用新型中设置有多个橡胶止浆塞的防返浆结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-6，图中标记1-21分别为：注浆导管1、橡胶环2、上钢板3、下钢板4、套管5、套管6、施压阀7、外螺纹8、出浆口9、钢管10、出浆孔11、环形钢板12、预留孔13、法兰盘14、预留孔15、侧翼板16、螺栓孔17、螺栓18、螺母19、拉杆20、螺母21。

实施例1：如图1、2所示，在钢管10的下部开设有若干出浆孔11，用于对钢管10周边土体进行注浆从而形成注浆体，其与钢管10共同作用以承担更大的荷载；为防止在对钢管10的注浆过程中产生返浆现象，本实施例具体提供了一种钢管注浆用防返浆结构。

如图1-5所示，本实施例中的防返浆结构设置于钢管10中，该防返浆结构包括注浆导管1、同轴设置于注浆导管1上的橡胶止浆塞以及用于固定橡胶止浆塞的装配式外拉结构，通过挤压橡胶止浆塞可使其发生膨胀并紧贴钢管10的内壁，同时通过装配式外拉结构将橡胶止浆塞固定于钢管1内壁上固定不动，从而提高承压止浆性能。

注浆导管1同轴设置于钢管10内，其上端口外接注浆管，下端口为出浆口9用于向钢管10内进行注浆。

橡胶止浆塞由同轴固定于注浆导管1上的橡胶环2以及用于对橡胶环2进行挤压发生膨胀的松紧调节机构组成，橡胶环2具有一定的厚度以及弹性，其外径略小于钢管10的内径，即两者之间采用间隙配合，从而方便在注浆前将其置入钢管1O内；前述的松紧调节机构包括设于橡胶环2下方的支撑平台以及设于橡胶环2上方的旋转式压紧件。其中，前述的支撑平台设于橡胶环2下方作为反力支撑平台所使用，由同轴固定在注浆导管1上的套管5以及同轴设置于套管5上的下钢板4所组成，下钢板4紧贴橡胶环2的下表面向其提供支撑作用，其外径尺寸略小于橡胶环2的外径；前述的旋转式压紧件自下而上依次由同轴设置于注浆导管1上的上钢板3、套管6以及施压阀7所组成，上钢板3紧贴橡胶环2的上表面设置，其外径略小于橡胶环2的外径，套管6与注浆导管1之间可活动式连接用于向上钢板3传递施压阀7所施加压力，施压阀7与注浆导管1上的外螺纹相配合，向下旋紧的过程中可经套管6以及上钢板3向橡胶环2传递挤压力。

装配式外拉机构用于固定注浆导管1以及橡胶环2的位置，包括固定于钢管10外壁上的法兰盘14以及焊接固定于注浆导管1上的环形钢板12，两者之间经若干拉杆20实现对拉锁定，其中：法兰盘14由两个半圆法兰盘组成，半圆法兰盘的侧翼板16上设置有螺栓孔17，通过在螺栓孔17中插设螺栓18并经螺母19拧紧锁定从而使法兰盘14箍紧固定于钢管10的外壁面上，此外，在法兰盘14上间隔分布有若干预留孔15；环形钢板12焊接固定于注浆导管1外露于钢管10之外的部分上，其外径以及其上所设的预留孔13与法兰盘14的外径以及预留孔15一一对应，通过将拉杆20贯穿预留孔13以及预留孔15并经螺母21拧紧锁定从而实现环形钢板12与法兰盘14之间的锁紧固定，在该装配式外拉机构的限位下，注浆导管1以及橡胶环2在承受高压注浆时均不会发生向上移位。

如图1-5所示，本实施例中钢管注浆用防返浆结构的工作方法包括如下步骤：

（1）将具有预留孔15的两半圆法兰盘对拼于钢管10的外壁上，并经螺栓18以及螺母19锁紧固定，构成法兰盘14；

（2）在注浆导管1上同轴设置橡胶止浆塞，并在注浆导管1的上端同轴焊接环形钢板12；

（3）将注浆导管1及其上的橡胶止浆塞插入待注浆的钢管10中，此时橡胶环2与钢管10的内壁呈间隙配合；沿注浆导管1上的外螺纹8向下旋入施压阀7，施压阀7向下顶推套管6，套管6压紧上钢板3，使得压力传递至橡胶环2上，橡胶环2受到挤压向四周膨胀，从而使其与钢管10的内壁紧密贴合，构成过盈配合，提高止浆密封性能；

（4）为了进一步提高橡胶环2的承压性能，将带有螺纹的拉杆20贯穿环形钢板12缘部的预留孔13以及法兰盘14缘部的预留孔15，并通过螺母21将拉杆20的两端锁紧固定，从而将环形钢板12以及与其相连接的注浆导管1固定在钢管10上，以确保同轴设置于注浆导管1上的橡胶环2位置固定不动，提高承压性能；

（5）将注浆导管1上部连接注浆管，进行注浆作业，装配式外拉机构可以提供较大的外拉力，实现较高的压力注浆。

实施例2：如图6所示，本实施例中钢管注浆用防返浆结构采用双层橡胶环2的结构，即，在支撑平台以及旋转式压紧件之间，自下而上依次设置有橡胶环2、上钢板3、套管6、下钢板4以及橡胶环2。通过沿注浆导管1向下旋转施压阀7，从而将压紧力依次传递至这两层橡胶环2上，橡胶环2受到挤压向四周膨胀，从而使其与钢管10的内壁紧密贴合，构成双层阻隔，注浆时可阻止浆液溢出并可承受更大注浆压力。

本实施例中防返浆结构的其余结构以及工作方法，均同于实施例1中所述，故不再赘述。