一种加固粉细砂的钢花管注浆结构的制作方法

本实用新型涉及地基加固结构技术领域，具体地指一种加固粉细砂的钢花管注浆结构。

背景技术：

粉细砂地层是土木工程建设中常遇到的软弱地层，当巷道、地铁、隧道等地下结构穿越这类地层时，往往会发生坍塌、冒落等工程事故，严重时还会造成地面设施的开裂破坏，影响工程的安全和进展。粉细砂地层是一种典型的力学不稳定地层，其粒径分布均匀，且粒径范围很小，结构松散，在外界荷载作用下，很容易变形。

通过注浆工艺来改善和加固粉细砂层的性能是工程中的常用方法，但密实状态的粉细砂层孔隙率小，可注入性差，一般水泥浆液很难注入，超细水泥注浆也是效果有限。大量实践表明，采用化学浆液(水玻璃+氯化钙)加固粉细砂层具有良好的加固效果，而将化学浆液注入粉细砂层通常使用采用钢花管进行的。钢花管是采用无缝钢管钻孔而成，通过钢花管圆周侧壁上的通孔向粉细砂层注浆，但目前的钢花管结构上存在诸多缺陷，钢花管上的通孔孔径不能太大，太大会导致喷射范围降低，太小容易堵塞。为了达到大范围喷射的目的，现有技术通常将钢花管上的通孔做成内凹模式，这样能够避免土体的堵塞，但实际效果有限，土体压迫下还是容易堵塞注浆孔。有人提出将钢花管做成双层模式以避免堵塞问题，但是双层结构较为复杂，加工难度太大，成本较为高昂。

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技术的钢花管存在注浆效果差、容易堵塞、结构复杂和成本高昂的问题，提供一种加固粉细砂的钢花管注浆结构。

本实用新型的技术方案为：一种加固粉细砂的钢花管注浆结构，其特征在于：包括钢管本体；所述的钢管本体为两端开口的无缝钢管，钢管本体的前端设置有便于进入粉细砂层的导向结构，钢管本体圆周侧壁上开设有多个注浆孔，多个注浆孔沿钢管本体的轴向间隔布置；所述的注浆孔沿钢管本体径向贯通钢管本体，钢管本体外侧设置有罩合在注浆孔上的防止注浆孔堵塞的防堵结构。

进一步的所述的防堵结构包括焊接在钢管本体外壁的圆形钢片；所述的钢片罩合在注浆孔的外侧，钢片与注浆孔重叠的位置上开设有多个直径小于注浆孔直径的通孔。

进一步的所述的防堵结构还包括焊接在钢管本体圆周外侧的与注浆孔对应的拦截板；所述的拦截板为开口一侧朝向对应注浆孔的角钢结构，拦截板一端焊接在钢片外侧，另一端沿倾斜方向向钢管本体后端一侧延伸形成罩合在注浆孔和钢片外侧的倒刺结构。

进一步的所述的多个通孔以钢片圆心为中心均匀布置于钢片上形成花洒形结构。

进一步的所述的通孔直径为0.2～0.4mm。

进一步的所述的钢管本体圆周外壁上沿其轴向开设有多组间隔布置的注浆孔组，每组注浆孔组包括至少两个沿钢管本体的圆周方向间隔布置的注浆孔，相邻两组注浆孔组中的注浆孔在钢管本体轴向方向上不重合。

进一步的所述的注浆孔的直径为6～8mm。

进一步的所述的导向结构包括固定在钢管本体前端的导向头；所述的导向头为大头端固定在钢管本体前端并与钢管本体同轴的锥形结构。

进一步的所述的导向头长度为30～50cm；所述的钢管本体接近导向头的30～50cm的管体上不设置注浆孔。

进一步的所述的钢管本体的后端设置有便于锤击的弹性衬垫。

一种注浆施工方法，其特征在于：将钢管本体沿竖向倾斜至与水平面夹角为30～45°，导向头插入到粉细砂层中，锤击钢管本体后端的弹性衬垫，使导向头慢慢进入到粉细砂层中，待整个钢管本体进入到设计深度时，停止锤击开始进行注浆。

本实用新型的优点有：1、通过在钢管本体的外侧设置防堵结构能够避免在钢管本体进入到土体过程中，粉细土体向注浆孔塌陷堵塞注浆孔，为注浆孔注浆预留注浆空间，提高了注浆效率；

2、通过在钢管本体的注浆孔外侧安装带有均匀通孔的钢片，既能起到拦截土体进入到注浆孔中，又能提高喷射浆液的速度和喷射范围，提高注浆效率；

3、通过在通孔的外侧布置角钢倒刺结构，能够进一步对粉细土体进行拦截，为通孔喷射浆液提供喷射空间，提高注浆范围，避免注浆孔和通孔的堵塞；

4、通过设置导向头能够减小入土的阻力，极大程度方便注浆管结构的安装；

5、通过安装弹性衬垫，便于在安装钢管本体时的锤击，避免对钢管本体的后端产生破坏。

本实用新型的注浆管结构简单，安装、操作方便，有效地避免了注浆孔堵塞问题，且整个结构成本低廉，注浆范围广，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图；

图2：本实用新型的注浆孔布置结构示意图；

图3：本实用新型的钢片上通孔布置结构示意图；

其中：1—钢管本体、2—注浆孔、3—导向头、4—弹性衬垫、5—钢片、6—通孔、7—拦截板。

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。

某地拟修建铁路，但是路基为粉细砂层结构，需要对其进行加固处理。处理方式为通过对粉细砂层进行注浆处理，向粉细砂层注入水玻璃+氯化钙的混合液体，提高粉细砂层的结构强度。

本实施例使用的注浆结构包括钢管本体1，如图1～2所示，钢管本体1采用无缝钢管加工而成，其两端开口，为了便于注浆前将钢管本体1打入到粉细砂层中，本实施例在钢管本体1的前端安装有导向头3。为了便于锤击钢管本体1，本实施例在钢管本体1的后端安装有弹性衬垫4。

如图1～2所示，本实施例的导向头3为大头端固定在钢管本体1前端并与钢管本体1同轴的锥形结构，锥尖朝前，能够有效降低进入粉细砂层的阻力。

本实施例的钢管本体1圆周外壁上沿其轴向开设有多组间隔布置的注浆孔组，每组注浆孔组包括至少两个沿钢管本体1的圆周方向间隔布置的注浆孔2，相邻两组注浆孔组中的注浆孔2在钢管本体1轴向方向上不重合。注浆孔2沿钢管本体1径向贯通钢管本体1，注浆孔2的直径为6～8mm。

钢管本体1与导向头3接近的30～50cm的管体上不设置注浆孔2。

为了提高注浆范围和防止堵塞，本实施例在钢管本体1的圆周外侧设置有钢片5。如图3所示，钢片5为圆形片状结构，焊接在钢管本体1上位于注浆孔2的外侧，每个注浆孔2对应一块钢片5，钢片5罩合在注浆孔2的外侧，钢片5与注浆孔2重叠的位置上开设有多个直径小于注浆孔2直径的通孔6。

如图3所示，多个通孔6以钢片5圆心为中心均匀布置于钢片5上形成花洒形结构。通孔6直径为0.2～0.4mm，通过将大的注浆孔2分隔为多个细小的通孔6，能够有效提高注浆喷射速度和范围，喷射速度提高能够有效避免通孔6和注浆孔2的堵塞。

另外，本实施例在钢管本体1的圆周外侧上焊接有拦截板7，如图1所示，本实施例的拦截板7为长40mm、宽25mm和厚3mm角钢结构，拦截板7一端焊接在钢片5外侧，另一端沿钢管本体1轴向向钢管本体1后端一侧延伸形成倒刺结构。拦截板7罩合在注浆孔2的外侧，拦截板7棱边一侧远离钢管本体1的轴线，拦截板7在钢管本体1圆周面上的投影面积大于注浆孔2的面积，拦截板7与钢片5之间留有间隙。

通过拦截板7的阻挡作用，能够有效避免粉细砂层向注浆孔2一侧塌陷，避免堵塞注浆孔2或是通孔6。

使用时，将钢管本体1沿竖向倾斜至与水平面夹角为30～45°，导向头3插入到粉细砂层中，锤击钢管本体1后端的弹性衬4垫，使导向头3慢慢进入到粉细砂层中，待整个钢管本体1进入到设计深度时，停止锤击开始进行注浆。

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。