用于管廊底板空洞修复的内钻孔插管压密注浆加固装置的制作方法

本发明涉及地下管廊施工技术领域，尤其涉及一种用于管廊底板空洞修复的内钻孔插管压密注浆加固装置。

背景技术：

随着市政基础建设事业的蓬勃发展，我国综合管廊建设项目如雨后春笋般兴起；然而，对于地下空间结构综合管廊的建设，管廊底板空洞是其面临的普遍通病，特别是对于软土地质及某些临海冲击性泥塘地质，其影响越加显著；此外，在管廊施工过程中，施工雨季和相关作业的间歇性都会加剧管廊底板空洞现象扩大化。管廊底板空洞形成原因在于管廊基坑渗水的出现直接影响管廊底板水土严重流失，水土之间相互作用的力学平衡体系被打破，从而导致管廊在施工底板过程中发生涌砂现象，导致管廊底板脱空，最终影响整个管廊结构的安全质量体系和功能使用性。

在面临管廊空洞问题时，目前，通常采取地上地质钻机成孔后退式压密注浆方式，在管廊外侧钻孔进行高压注浆，其浆液经smw工法桩和管廊侧墙结构扩散至管廊底部从而到达到底板空洞封补效果。

然而此类传统方法存在以下缺陷：(1)该方式依靠浆液扩散方式，其浆液输送路径长，注浆效率低下、作业持续时间长；(2)该方式注浆流量小，对于管廊底板较大空洞缺陷，不能达到较好的补救效果；(3)该方式在实施过程中易造成堵管现象，需进行清管处理从而影响了注浆作业的连续性、加大了作业人员工作负荷。

技术实现要素：

为克服现有注浆加固装置所存在的缺陷，现提供一种用于管廊底板空洞修复的内钻孔插管压密注浆加固装置，以用于修复管廊底板空洞问题，其具备装置组装简单便捷、空洞缺陷定位精确、注浆修复施工质量高、注浆作业短时高效、节约施工成本、作业工作面易于铺排等优点。

为实现上述技术效果，本发明采用的技术方案是：

一种用于管廊底板空洞修复的内钻孔插管压密注浆加固装置，其包括注浆管、同轴连接于所述注浆管顶部管口上的外壁套管以及连接于所述外壁套管管壁上的注浆连管，所述注浆连管与所述外壁套管内部连通且通过压力阀门调节流量，所述外壁套管的管径大于所述注浆管的管径且底部管口之间采用环形板密闭，所述外壁套管的底部管口的外侧边缘还密闭连接有定位板，所述定位板通过膨胀螺栓固定在管廊底板上。

作为本发明注浆加固装置的一种优选技术方案，所述定位板的底部设有橡胶垫。

作为本发明注浆加固装置的一种优选技术方案，所述管廊底板的顶面设有与所述定位板的形状、尺寸相一致的凹槽，所述凹槽的深度大于所述定位板的厚度，所述定位板和所述橡胶垫通过所述膨胀螺栓固定在所述凹槽的底部。

作为本发明注浆加固装置的一种优选技术方案，所述定位板为方形钢板，中心开设有与所述外壁套管的外形、尺寸相一致的定位孔。

作为本发明注浆加固装置的一种优选技术方案，在管廊底板上按照管廊里程纵向方向间隔开设多个注浆孔，所述注浆孔向下贯穿至底板垫层底，所述凹槽一一对应地设置在所述注浆孔的顶部。

作为本发明注浆加固装置的一种优选技术方案，所述注浆孔的孔径与所述注浆管的管径相一致，所述注浆管插设于所述注浆孔内且向下延伸至需注浆的土体区域。

本发明提供了一种用于管廊底板空洞修复的内钻孔插管压密注浆加固装置，以用于修复管廊底板空洞问题；该发明装置通过底板及垫层结构所凿开的注浆孔，在现场工作及相关装置安装布设一切准备就绪后，依靠高压注浆方式进管廊底板空洞修复工作；以期解决管廊结构质量问题，避免管廊安全性及相关渗水性问题出现，不影响后期综合管廊功能性使用。与传统所采用的底板空洞补救的注浆加固装置相比，其装置注浆浆液输送路径短、所需注浆孔开孔深度小，作业短时高效，节约施工成本；装置注浆流量大、浆液输送连续性强，对管廊底板空洞修补质量高；装置对于管廊底板空洞修复定位性强，可实现精准修复；装置使用灵活，不受限作业工作面、实用性强、具备市场推广性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。

图1为本发明实施例用于管廊底板空洞修复的内钻孔插管压密注浆加固装置的立体结构示意图。

图2为本发明实施例内钻孔插管压密注浆加固装置使用状态的纵断面示意图。

图3为图2中a节点放大示意图。

图4为本发明实施例中管廊底板注浆孔位设置平面示意图。

具体实施方式

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。

参阅图1～4，本发明提供了一种用于管廊底板空洞修复的内钻孔插管压密注浆加固装置，以用于修复管廊底板空洞问题；该发明装置通过底板及垫层结构所凿开的注浆孔，在现场工作及相关装置安装布设一切准备就绪后，依靠高压注浆方式进管廊底板空洞修复工作；以期解决管廊结构质量问题，避免管廊安全性及相关渗水性问题出现，不影响后期综合管廊功能性使用。

具体来说，本发明一种用于管廊底板空洞修复的内钻孔插管压密注浆加固装置，该装置构造简单，其结构组成为：注浆管11、外壁套管12、注浆连管13、压力阀门14。该装置中注浆管11和注浆连管13采用ф30mm、壁厚4mm的无缝钢管，外壁套管12采用ф50mm、壁厚4mm的无缝钢管。该装置配备材料广泛易取、装置组装使用简易；装置作业工作面不受束缚、随用随装、即装即用。

如图1所示，注浆管11竖直设置，外壁套管12同轴连接于注浆管11顶部管口上，该外壁套管12的管径大于注浆管11的管径且底部管口之间采用环形板密闭，形成台阶；注浆连管13焊接固定在外壁套管的管壁顶部位置且沿水平向设置，用于连接注浆机或相邻注浆管。注浆连管13与外壁套管12内部连通且通过压力阀门14调节流量。在外壁套管12的底部管口的外侧边缘还密闭连接有定位板15，该定位板15通过膨胀螺栓151固定在管廊底板上，如图2和图3所示，较佳地，该定位板15的底部设有橡胶垫，管廊底板21的顶面设有与该定位板15的形状、尺寸相一致的凹槽16，凹槽16的深度大于定位板15的厚度但小于管廊底板21的厚度，该定位板15和橡胶垫通过膨胀螺栓151固定在凹槽16的底部。

本实施例中的定位板15采用方形钢板，中心开设有与外壁套管12的外形、尺寸相一致的定位孔，并采用焊接方式与外壁套管12下端管口的外壁边缘密封连接。

配合图2～4所示，在管廊底板21上按照管廊里程纵向方向间隔开设多个注浆孔20，注浆孔22向下贯穿至管廊底板21下方底板垫层22底，凹槽16一一对应地设置在注浆孔20的顶部且中心相对。注浆孔20的孔径与注浆管11的管径相一致，注浆管11插设于注浆孔20内且向下延伸至底板垫层22底、需注浆的土体区域。

进一步地，本发明装置在用于管廊底板空洞修复过程中，其固定安装步骤为：测量定位(注浆孔孔位)→底板切缝凿除(制作凹槽)→放置橡胶垫及定位板并用膨胀螺栓固定→钻设注浆孔→安装注浆管→安装压力阀门。

进一步地，为确保后期管廊底板防水要求，管廊底板采用钻孔注浆需进行专门设计，以达到后期防水要求，首先根据标出的注浆孔点位进行防水处理设置，设置完成后采用电钻钻穿底板结构进行成孔，钻孔直径30mm,钻孔深度：以进入底板垫层底为宜。

进一步地，本发明装置中的注浆管按设计要求从底板结构开孔处打入至需注浆的土体区域；注浆管长度根据钻孔深度设置。注浆管下到位置后将注浆管周围缝隙密实，完成后再开始注浆。

进一步地，本发明装置所使用的注浆浆液材料为po42.5普通硅酸盐水泥配置水泥浆，注浆工作压力一般为3.0～5.0mpa左右，水灰比为0.50；浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始压注，并应在注浆过程中不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。

进一步地，本发明装置在注浆之前，清理注浆孔，安装好注浆管，保证其畅通，注浆必须连续作业，不得任意停泵，以防浆液沉淀，堵塞管路，影响注浆效果。

进一步地，本发明装置在一切准备工作就绪后后方可开启注浆机进行注浆，注浆过程中通过听声音、看压力表、看注浆量来判断注浆的实施效果；听声音是否有异常，看压力是否过高过低，注浆过程主要靠注浆工来控制，另外注浆工还要做好注浆记录，并保证记录的真实性。

更进一步地，本发明装置在注浆过程中，当注浆压力持续稳定，不进浆、进浆量很少，或从排气孔冒浆时，即可停止注浆，关闭孔口阀门，然后拆除和清洗管路，进入下一个孔位施工。

本发明装置组成结构简单、其构件为市场上常见材料，装置配备材料广泛易取、装置组装使用简易；装置作业工作面不受束缚、随用随装、即装即用。

本发明压密注浆加固装置在管廊底板空洞修复过程中，其分为：(a)前期工作：根据管廊底板空洞实际情况、因地制宜、在底板上按照一定间距布置注浆点位并进行油漆标识；现场进行压密注浆加固装置组装以及浆液制作；(b)修复工作：在一切工作都做好后方可开启注浆机进行注浆，注浆过程中主要通过听声音、看压力、看注浆量来判断注浆的实施效果；听声音是否有异常，看压力是否过高过低，注浆过程主要靠注浆工来控制，另外注浆工还要做好注浆记录，并保证记录的真实性；(c)细节处理：在注浆过程中，如发现从施工缝、混凝土裂缝少量跑浆可以采用堵漏王填塞后继续注浆，注浆过程中如出现涌水涌砂时按照应急预案处理，以注双液浆处理；当注浆压力持续稳定，不进浆、进浆量很少，或从排气孔冒浆时，即可停止注浆，关闭孔口阀门，然后拆除和清洗管路，进入下一个孔位施工。

由此使得，本发明一种用于管廊底板空洞修复的内钻孔插管压密注浆加固装置相比于现有技术具有以下优势：

(1)本装置注浆浆液输送路径短、所需注浆孔开孔深度小，作业短时高效，节约施工成本；

(2)本装置对于管廊底板空洞修复定位性强，可实现精准修复；

(3)本装置注浆流量大、浆液输送连续性强，对管廊底板空洞修补质量高；

(4)本装置使用灵活，不受限作业工作面、实用性强、具备市场推广性。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。