一种桩中钻孔提高已成钻孔灌注桩承载力的结构及方法与流程

文档序号:24158837发布日期:2021-03-05 13:56阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种桩中钻孔提高已成钻孔灌注桩承载力的结构,其特征在于:包括从钻孔灌注桩(2)的桩顶至桩底垂直钻设的第一加固孔(4)、第二加固孔(5)和第三加固孔(6),第一加固孔(4)的顶端安装有伸入至第一加固孔(4)内的第一注浆管(7),第一注浆管(7)伸出第一加固孔(4)的管段上安装有第一高压管阀(10),第二加固孔(5)的顶端安装有伸入至第二加固孔(5)内的第二注浆管(8),第二注浆管(8)伸出第二加固孔(5)的管段上安装有第二高压管阀(11),第三加固孔(6)的顶端安装有伸入至第二加固孔(6)内的第三注浆管(9),第三注浆管(9)伸出第三加固孔(6)的管段上安装有第三高压管阀(12),第一注浆管(7)与第一加固孔(4)之间的空隙、第二注浆管(8)与第二加固孔(5)之间的空隙、以及第三注浆管(9)与第三加固孔(6)之间的空隙均通过封孔层(13)封孔,钻孔灌注桩(2)旁侧的地面上设置有高压水泵(15)和高压注浆泵(20),注水管(14)通过高压水泵(15)与注浆管配合,注浆软管(19)通过高压注浆泵(20)与注浆管配合,地基(1)中位于钻孔灌注桩(2)桩底的位置处经高压水冲刷形成空穴区(16),注浆软管(19)向注浆管内注入的水泥浆形成连接柱(18),所述水泥浆经加固孔流入空穴区(16)并形成与连接柱(18)一体连接的扩大头(17)。2.按照权利要求1所述的一种桩中钻孔提高已成钻孔灌注桩承载力的结构,其特征在于:所述第一注浆管(7)的长度、第二注浆管(8)的长度和第三注浆管(9)的长度均为50cm~100cm。3.按照权利要求1所述的一种桩中钻孔提高已成钻孔灌注桩承载力的结构,其特征在于:所述第一加固孔(4)、第二加固孔(5)和第三加固孔(6)绕钻孔灌注桩(2)的中轴线均匀的布设在钻孔灌注桩(2)内。4.按照权利要求1所述的一种桩中钻孔提高已成钻孔灌注桩承载力的结构,其特征在于:所述第一加固孔(4)的孔径、第二加固孔(5)的孔径和第三加固孔(6)的孔径均为8cm~10cm。5.按照权利要求1所述的一种桩中钻孔提高已成钻孔灌注桩承载力的结构,其特征在于:所述水泥浆为超细水泥浆,所述超细水泥浆中超细水泥的粒径为0.2μm~20μm,所述超细水泥浆中超细水泥的平均粒径为5μm~6μm。6.一种利用如权利要求1所述结构进行桩中钻孔提高已成钻孔灌注桩承载力的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:步骤一、获取加固孔:从钻孔灌注桩(2)的桩顶至桩底垂直钻设的第一加固孔(4)、第二加固孔(5)和第三加固孔(6);所述第一加固孔(4)的孔径、第二加固孔(5)的孔径和第三加固孔(6)的孔径均为8cm~10cm;所述第一加固孔(4)、第二加固孔(5)和第三加固孔(6)绕钻孔灌注桩(2)的中轴线均匀的布设在钻孔灌注桩(2)内;步骤二、安装注浆管和高压管阀:在第一加固孔(4)的顶端安装伸入至第一加固孔(4)内的第一注浆管(7),在第一注浆管(7)伸出第一加固孔(4)的管段上安装第一高压管阀(10),在第二加固孔(5)的顶端安装伸入至第二加固孔(5)内的第二注浆管(8),在第二注浆管(8)伸出第二加固孔(5)的管段上安装第二高压管阀(11),在第三加固孔(6)的顶端安装伸入至第二加固孔(6)内的第三注浆管(9),在第三注浆管(9)伸出第三加固孔(6)的管段上安装第三高压管阀(12),第一注浆管(7)与第一加固孔(4)之间的空隙、第二注浆管(8)与第
二加固孔(5)之间的空隙、以及第三注浆管(9)与第三加固孔(6)之间的空隙均通过封孔层(13)封孔;所述第一注浆管(7)的长度、第二注浆管(8)的长度和第三注浆管(9)的长度均为50cm~100cm;步骤三、高压清孔,过程如下:步骤301、关闭第三高压管阀(12),开启第一高压管阀(10)和第二高压管阀(11),将注水管(14)安装在第一注浆管(7)上,高压水泵(15)向第一注浆管(7)内注入高压水,高压水在钻孔灌注桩(2)桩底位置处的地基(1)中渗流直至流入第二注浆管(8),冲刷地基(1)中位于钻孔灌注桩(2)桩底的位置,形成空穴区(16),高压水携钻孔灌注桩(2)桩底的渣土从第二注浆管(8)溢出,直至第二注浆管(8)溢出清水,将第一注浆管(7)上的注水管(14)卸下并安装至第二注浆管(8)上,高压水泵(15)向第二注浆管(8)内注入高压水,高压水在钻孔灌注桩(2)桩底位置处的地基(1)中渗流流入第二注浆管(8),继续冲刷地基(1)中位于钻孔灌注桩(2)桩底的位置,扩大空穴区(16),高压水携钻孔灌注桩(2)桩底的渣土从第一注浆管(7)溢出,直至第一注浆管(7)溢出清水时关闭高压水泵(15);步骤302、关闭第一高压管阀(10),开启第三高压管阀(12)和第二高压管阀(11),将注水管(14)安装在第二注浆管(8)上,高压水泵(15)向第二注浆管(8)内注入高压水,高压水在钻孔灌注桩(2)桩底位置处的地基(1)中渗流直至流入第三注浆管(9),冲刷地基(1)中位于钻孔灌注桩(2)桩底的位置,扩大空穴区(16),高压水携钻孔灌注桩(2)桩底的渣土从第三注浆管(9)溢出,直至第三注浆管(9)溢出清水,将第二注浆管(8)上的注水管(14)卸下并安装至第三注浆管(9)上,高压水泵(15)向第三注浆管(9)内注入高压水,高压水在钻孔灌注桩(2)桩底位置处的地基(1)中渗流流入第二注浆管(8),继续冲刷地基(1)中位于钻孔灌注桩(2)桩底的位置,扩大空穴区(16),高压水携钻孔灌注桩(2)桩底的渣土从第二注浆管(8)溢出,直至第二注浆管(8)溢出清水时关闭高压水泵(15);步骤303、关闭第二高压管阀(11),开启第一高压管阀(10)和第三高压管阀(12),将注水管(14)安装在第三注浆管(9)上,高压水泵(15)向第三注浆管(9)内注入高压水,高压水在钻孔灌注桩(2)桩底位置处的地基(1)中渗流直至流入第一注浆管(7),冲刷地基(1)中位于钻孔灌注桩(2)桩底的位置,扩大空穴区(16),高压水携钻孔灌注桩(2)桩底的渣土从第一注浆管(7)溢出,直至第一注浆管(7)溢出清水,将第三注浆管(9)上的注水管(14)卸下并安装至第一注浆管(7)上,高压水泵(15)向第一注浆管(7)内注入高压水,高压水在钻孔灌注桩(2)桩底位置处的地基(1)中渗流流入第三注浆管(9),继续冲刷地基(1)中位于钻孔灌注桩(2)桩底的位置,扩大空穴区(16),高压水携钻孔灌注桩(2)桩底的渣土从第三注浆管(9)溢出,直至第三注浆管(9)溢出清水时关闭高压水泵(15);步骤304、多次循环步骤301至步骤303,直至第一注浆管(7)、第二注浆管(8)和第三注浆管(9)均溢出清水时,完成清孔;步骤四、高压注浆,过程如下:步骤401、开启第一高压管阀(10)、第二高压管阀(11)和第三高压管阀(12),将注浆软管(19)安装在第一注浆管(7)上,高压注浆泵(20)向第一注浆管(7)内注入高压水泥浆,直至第二注浆管(8)和第三注浆管(9)溢出纯水泥浆,然后将第一注浆管(7)上的注浆软管(19)卸下并安装至第二注浆管(8)上,高压注浆泵(20)向第二注浆管(8)内注入高压水泥
浆,直至第一注浆管(7)和第三注浆管(9)溢出纯水泥浆,再将第二注浆管(8)上的注浆软管(19)卸下并安装至第三注浆管(9)上,高压注浆泵(20)向第三注浆管(9)内注入高压水泥浆,直至第一注浆管(7)和第二注浆管(8)溢出纯水泥浆;步骤402、循环步骤401,直至向任意一个注浆管注入高压水泥浆,另外两个注浆管均溢出纯水泥浆;步骤403、关闭第二高压管阀(11)和第三高压管阀(12),将注浆软管(19)安装在第一注浆管(7)上,高压注浆泵(20)向第一注浆管(7)内注入高压水泥浆,当向第一注浆管(7)向注入的水泥浆量大于水泥浆量阈值或注浆压力大于注浆压力阈值或地面反浆时,关闭第一高压管阀(10);开启第二高压管阀(11),第二注浆管(8)顶端积攒的高压气体排出,将注浆软管(19)安装在第二注浆管(8)上,高压注浆泵(20)向第二注浆管(8)内注入高压水泥浆,当向第二注浆管(8)向注入的水泥浆量大于水泥浆量阈值或注浆压力大于注浆压力阈值或地面反浆时,关闭第二高压管阀(10);开启第三高压管阀(12),第三注浆管(9)顶端积攒的高压气体排出,将注浆软管(19)安装在第三注浆管(9)上,高压注浆泵(20)向第三注浆管(9)内注入高压水泥浆,当向第三注浆管(9)向注入的水泥浆量大于水泥浆量阈值或注浆压力大于注浆压力阈值或地面反浆时,关闭第三高压管阀(10);步骤404、多次循环步骤403,直至注浆管内气体排空且注浆量大于水泥浆量阈值或注浆压力大于注浆压力阈值或地面反浆时,完成高压注浆;步骤五、形成扩大头:高压水泥浆经加固孔流入空穴区(16)处,密实空穴区(16),待空穴区(16)内的高压水泥凝固,空穴区(16)内凝固的高压水泥形成扩大头(17),待第一加固孔(4)、第二加固孔(5)和第三加固孔(6)内的高压水泥凝固,第一加固孔(4)、第二加固孔(5)和第三加固孔(6)内凝固的高压水泥分别形成一个连接柱(18),连接柱(18)和扩大头(17)连通为一体。7.按照权利要求6所述的方法,其特征在于:步骤三中高压水泵(15)向第一注浆管(7)、第二注浆管(8)和第三注浆管(9)内注入高压水的水压为5mpa~10mpa。8.按照权利要求6所述的方法,其特征在于:步骤四中高压注浆泵(20)向第一注浆管(7)、第二注浆管(8)和第三注浆管(9)内注入高压水泥浆的压力为5mpa~10mpa。9.按照权利要求6所述的方法,其特征在于:所述水泥浆为超细水泥浆,所述超细水泥浆中超细水泥的粒径为0.2μm~20μm,所述超细水泥浆中超细水泥的平均粒径为5μm~6μm。
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