一种开孔式布袋注浆结构的制作方法

本实用新型涉及建筑物地基不均匀沉降处理技术领域，具体地指一种开孔式布袋注浆结构。

背景技术：

随着我国经济发展，城市化进程日益加快，城市建设的投资力度与日俱增，随之而来的一个问题是大量建筑垃圾的产生，建筑垃圾被随意填埋在城郊，与其他生活垃圾、土体一起形成了杂填土。杂填土组成较为复杂，各成分没有固定的组成比例，颗粒尺寸悬殊，空隙大小相差较大，回填时间不一，因此造成了杂填土的物理力学性质较为复杂，变化较大。杂填土具有承载力低、压缩性高、均匀性差且具有湿陷性等特点，会造成地基沉降不均匀或沉降过大问题。

杂填土地基产生不均匀沉降带给建筑物的影响较大，对建筑物的破坏是难以修复的。建筑物过大的不均匀沉降使上部结构开裂与破坏，造成建筑物各处渗水等，严重影响建筑物的使用和安全。如何解决杂填土地基不均匀沉降继续发展对上部结构产生的过大变形、裂缝、倾斜甚至倒塌等不利影响是工程维修加固面临的重大问题。

目前针对杂填土区域已有建筑物出现不均匀沉降的问题，有效的处理方法有锚杆静压桩、灌注桩、旋喷桩、石灰桩或注浆加固等方式。

上述加固方法适用于常规建筑物加固，对于内部施工受限的部分建筑物，桩基加固的措施很难实施，一般采用沿建筑物外部向其下部斜向注浆加固或布置斜向布袋注浆桩等方式加固地基。注浆加固是依靠浆液渗透等方式加固建筑物地基，但形成的加固体随意性大。布袋注浆桩参照专利号为“2007100531797”的名为“布袋注浆成桩方法”的中国实用新型专利，布袋注浆桩是通过布袋限制注浆范围，布袋注浆桩可形成预定的加固体，但加固范围有限。注浆加固与布袋注浆各具优点，实际应用时可同时采取两种方式加固，但这种方式施工作业面相互影响，施工工期长，施工成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有杂填土区域加固结构存在加固范围有限、施工成本高昂、加固结构难以控制的问题，提供一种开孔式布袋注浆结构。

本实用新型的技术方案为：一种开孔式布袋注浆结构，其特征在于：包括布袋；所述的布袋为伸入到钻孔内用于包裹水泥浆液的柔性编织结构，布袋内穿设有沿钻孔轴向布置的支撑结构，布袋上开设有多个溢浆孔；所述的多个溢浆孔均匀分布于布袋上用于导出布袋内部分水泥浆液向待加固地基内渗透。

进一步的所述的支撑结构包括穿设于布袋内的袖阀管；所述的袖阀管为下端封闭的其管身开设有多个出浆孔的管状结构；所述的布袋绑扎固定在袖阀管上；所述的多个出浆孔均匀分布于袖阀管管身用于连通袖阀管和布袋。

进一步的所述的布袋通过多个扎带绑扎固定在袖阀管上；所述的多个扎带沿袖阀管轴向等距间隔布置。

进一步的所述的布袋上开设有多组沿钻孔轴向间隔布置的溢浆孔组，每组溢浆孔组包括多个沿布袋环向间隔布置的溢浆孔。

一种杂填土地基加固方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、在杂填土层中用成孔机械成钻孔，于钻孔内安装护壁结构；

2)、制作布袋，将开设有溢浆孔的布袋套在袖阀管外，将布袋用扎带沿袖阀管轴向分节绑扎在袖阀管上，布袋两端分别绑扎紧，袖阀管下端封闭，在袖阀管管壁上设有出浆孔；

3)、将布袋与袖阀管插入到钻孔内，拆除护壁结构，由袖阀管自下而上逐节向布袋内注浆，每节注到设计压力后，注下一节，直至将布袋注满并沿溢浆孔向四周扩散，形成完整的桩基支撑结构；

4)、待布袋内水泥浆液和渗透进入到钻孔周围地基内的水泥浆液稳定后，完成地基加固。

进一步的所述的步骤1)中，于钻孔内安装护壁结构的方法为：钻孔时同步跟管钻进，将钻杆外的套管钻入钻孔内，钻孔完成后，套管不拔出留在钻孔内对钻孔进行支护。

进一步的所述的步骤2)中，制作布袋的方法为：在布袋上开设多组沿布袋轴向向等距间隔布置的溢浆孔组，每组溢浆孔组包括多个沿布袋环向等距间隔布置的溢浆孔。

进一步的所述的步骤2)中，将开设有溢浆孔的布袋绑扎固定在袖阀管上的方法为：使用多根扎带将布袋绑扎固定在袖阀管上，多根扎带沿袖阀管轴向方向等距间隔布置，使布袋轴向两端与袖阀管之间密封。

进一步的相邻扎带之间间隔50～75cm。

进一步的所述的步骤3)中，向布袋内注浆的方法为：对袖阀管的下端进行封堵，将注浆管伸入到袖阀管内，从袖阀管的下端开始由下至上进行分段注浆，每次注浆长度为0.5～0.75m。

进一步的所述的步骤1)中，在杂填土层中用成孔机械成钻孔的方法为：沿竖向倾斜方向使用成孔机械在杂填土层上进行钻孔，使钻孔下端沿竖向倾斜方向延伸至位于杂填土层上的既有建筑物的正下方。

进一步的所述的袖阀管下端设置有用于对袖阀管端部进行密封的闷头。

进一步的所述的袖阀管上的出浆孔外侧套设有将出浆孔堵住的橡皮圈。

本实用新型的优点有：1、通过在布袋上进行开设溢浆孔，使本实用新型的布袋桩结合了传统布袋桩与注浆加固结构的优点，既扩大了注浆加固的范围，又能够保证形成的桩基结构为预定的加固体，且施工难度小，成本低，具有极大的推广价值。

2、通过在布袋内安装袖阀管，一是能够在布袋内形成支撑结构，便于将布袋伸入到钻孔内，另外袖阀管上开设有便于注浆的出浆孔，能够对注射浆液进行均分，保证水泥浆液均匀的向四周扩散，扩大了水泥浆液渗透范围，形成结构稳定的桩基加固结构。

3、通过在袖阀管上绑扎多根扎带，能够有效将布袋收束在袖阀管上，减小布袋与袖阀管的体积，便于将袖阀管和布袋伸入到钻孔内，方便操作施工。

4、通过在布袋上钻设均匀分布的溢浆孔，能够方便的将水泥浆液扩散渗透到钻孔周边的地基内，扩大水泥浆液的渗透范围，增强整个地基的加固稳定性。

本实用新型的加固结构充分结合了布袋桩和注浆加固的优点，扩大了浆液渗透范围，控制了加固体的结构，操作施工简单，成本低廉，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本实用新型的注浆结构示意图；

图2：本实用新型的袖阀管与布袋伸入到钻孔内的示意图；

图3：本实用新型的水泥浆液扩散渗透结构示意图；

图4：本实用新型的布袋上溢浆孔的分布结构示意图；

其中：1—袖阀管；2—布袋；3—出浆孔；4—闷头；5—扎带；6—钻孔；7—溢浆孔；8—布袋桩桩体；9—浆液渗透范围。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

某地修筑铁路，需要穿越杂填土地基，由于杂填土地基结构稳定性差，结构复杂，需要对其进行加固。

本实施例的加固方式采用布袋桩与注浆加固结合。如图1～3所示，本实施例的注浆结构包括布袋2，布袋2等桩长+0.6～0.8m，布袋2为伸入到钻孔6内用于包裹水泥浆液的柔性编织结构，布袋2上开设有溢浆孔7。

如图4所示为本实施例的溢浆孔7布置结构，布袋2上开设有多组沿钻孔6轴向间隔布置的溢浆孔组，相邻两组溢浆孔组之间间隔400～500mm，每组溢浆孔组包括多个沿布袋2环向间隔布置的溢浆孔7，同组相邻两个溢浆孔7之间间隔300～600mm，每个溢浆孔7的孔径为4～8mm。

布袋2内穿设有用于对其进行支撑的支撑结构，如图1～3所示，支撑结构包括穿设于布袋2内的袖阀管1，袖阀管1为多根两端开口的PVC管(长度为2m，壁厚为6mm)首尾粘接形成的长管，袖阀管1下端通过闷头4进行封闭堵塞，避免水泥浆液从下端溢出。袖阀管1管身开设有多个出浆孔3，出浆孔3均匀分布于袖阀管1管身用于连通袖阀管1和布袋2，出浆孔3外侧布置有橡胶圈，用于防止在注浆过程中，浆液回流堵塞出浆孔3。本实施例的出浆孔3均匀分布于袖阀管1上。

本实施例的布袋2是绑扎固定在袖阀管1上的编织结构，通过扎带5进行固定。布袋2的轴向两端分别绑扎固定在袖阀管1上，并进行密封处理，放置浆液从该部位溢出。本实施例的扎带5为铁丝或是牛筋一类的绑扎物，多根扎带5沿袖阀管1的轴向等距间隔布置，相邻扎带5之间间隔50～75cm。通过扎带5约束布袋2，便于将布袋2伸入到钻孔6内。

具体的施工方法包括以下步骤：

1、在待加固地基上钻孔，本实施例主要对处于杂填土层上的既有建筑物进行加固地基，因此本实施例的钻孔沿竖向倾斜延伸至既有建筑物的正下方，钻孔采用风动全程跟管钻进，根据地层含水情况调整钻速、风量，根据地层软硬采用锤击、回转；同步跟管钻进内杆为带冲击的钻杆，外管为护壁套管，内杆比外管超前8cm，内杆与外管之间的间隙为15mm；钻进冲击器锤击前方地层，对地层有一定的挤密作用，外管紧跟起到护壁作用，渣土通过内外管之间的空隙排出，因此排渣量较少，对地层扰动较小；成孔后，先退出钻杆，套管不拔除，作为钻孔6的护壁结构；

2、制作布袋2，在布袋2上开设多组沿布袋2轴向向等距间隔布置的溢浆孔组，每组溢浆孔组包括多个沿布袋2环向等距间隔布置的溢浆孔7，然后使用多根扎带5将布袋2绑扎固定在袖阀管1上，多根扎带5沿袖阀管1轴向方向等距间隔布置，相邻扎带5之间间隔50～75cm，使用闷头4将袖阀管1的下端进行密封封堵；

3、将布袋2与袖阀管1伸入到套管内，保证袖阀管1的上端露出套管上端30cm，并对其进行封堵，避免杂物进入到袖阀管1内，拔出套管，将注浆管伸入到袖阀管1内，从袖阀管1的下端开始由下至上进行分段注浆，每次注浆长度为0.5～0.75m；

正常情况下注浆压力为0.2～1.0MPa，分段控制注浆压力，埋深较大时注浆孔压力为0.5～1.0MPa，埋深较浅时注浆孔压力为0.2～0.50MPa左右，袖阀管1顶部尽可能采用较小压力，减小基床表层及边坡防护提的损伤；

本实施例的注浆浆液为普通硅酸盐水泥浆液，标号不低于PO42.5，水灰比在0.5～1.0范围内，也可掺入一定比例的水玻璃，浆液的基本性能应达到：黏度30″～35″，比重1.4～1.5，析水率小于3％，单轴抗压强度大于2.4～2.8MPa(龄期为7天)；

4、布袋2内的水泥浆液凝固后形成布袋桩桩体8(如图3所示)，水泥浆液通过溢浆孔7向外扩散渗透，其渗透范围如图3中所示的浆液渗透范围9，待布袋2内水泥浆液和渗透进入到钻孔6周围地基内的水泥浆液稳定后，完成地基加固。

布袋2内的浆液向外膨胀与布袋2充填于钻孔6内形成桩体结构，另外浆液通过布袋2上的溢浆孔7向周围土层渗透，达到注浆加固作用，提高土体的力学强度和变形模量。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。