一种水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置的制作方法

1.本发明涉及注浆装置领域，尤其是涉及一种水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置。


背景技术：

2.分段式高压后注浆装置目的是利用地面高压注浆泵将水泥浆经过注浆通道自上而下（或自下而上）分段压入桩侧，使桩侧土体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而达到提高单桩承载力，减小沉降的目的。
3.目前，一般注浆钢管由若干根注浆外管组成，进行后注浆都是先将若干注浆外管拼接成注浆钢管，固定于灌注桩钢筋笼上，然后逐根钢管进行后注浆施工，在钢筋笼上还需预留超声波管用于检测桩身完整性；而袖阀管注浆主要是用带注浆孔的注浆钢管打入或钻孔插入土中，再利用地面高压注浆泵将水泥浆注入注浆钢管中，水泥浆从注浆孔中灌入桩侧的土层中，然后逐段对注浆外管进行注浆，在桩侧的土层中形成加固土，从而提高地基的强度，袖阀管注浆主要用于地基土的加固。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：由于注浆钢管注浆完成后，注浆钢管内残留水泥浆，导致混凝土灌注桩除了需要留置注浆通道外，还需预置声波检测通道，给混凝土灌注桩施工造成不便。因此，仍有改进的空间。


技术实现要素：

5.为了使得混凝土灌注桩的施工更加方便，本技术提供一种水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置。
6.本技术提供的一种水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置，采用如下的技术方案：
7.一种水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置，包括注浆钢管，所述注浆钢管由若干根注浆外管组成，所述水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置还包括置于注浆钢管内的注浆内管，所述注浆内管的外侧壁还开有若干个通孔，所述注浆外管的外侧壁开有若干个注浆孔，所述注浆内管靠近桩底的一端还设有用于封闭注浆内管的封堵件，所述注浆外管还设有用于通闭注浆孔的柔性件以及用于固定柔性件的固定件，所述注浆内管的外侧壁设有用于封闭注浆内管与注浆外管之间的间隙的膨胀胶管，所述膨胀胶管至少设有两个，两个所述膨胀胶管之间留有间距，两个所述膨胀胶管与注浆外管的内侧壁形成密闭的注浆通道，若干所述注浆孔以及若干通孔均位于注浆通道的范围内。
8.通过上述技术方案，通过地面高压泵将水泥浆泵入注浆内管中，水泥浆在高压的作用下从通孔中冲入注浆通道中，然后水泥浆冲向注浆孔且挤压柔性件，使得柔性件从封堵注浆孔的位置移开，进而打开注浆通道，然后水泥浆从注浆孔中排出注浆外管的外侧；当注浆完成之后，由于注浆外管内的压力小于注浆外管外侧的压力，以及柔性件具有一定的弹性，使得柔性件自动复位，使得注浆通道关闭，使得注浆外管外侧的水不容易从注浆孔进
入注浆外管内。然后重复以上操作，逐段对注浆外管进行注浆，直至注浆钢管注浆完成之后，将注浆内管取出，最后在注浆钢管内下入pvc管清洗注浆钢管，保证注浆钢管中的水泥浆全部清洗干净，排出注浆钢管中清洗的水后，待桩身强度达到设计要求后，将声测管探入注浆钢管中以检测桩身的完整性，使得清洗之后的注浆钢管可直接用于后续桩身完整性的检测，无需在混凝土灌注桩钢筋笼中预置声波检测通道，使得混凝土灌注桩施工更加方便；
9.另外，当对混凝土灌注桩桩侧和桩端进行多断面注浆作业时，可一次性对桩侧和桩端各断面进行分段注浆，有利于节约注浆钢管的预埋费用，使得注浆钢管的安装工作量减少，具有较好的经济效益和应用前景。
10.可选的，所述膨胀胶管的外侧壁设置为倾斜面，且所述膨胀胶管靠近注浆通道的一侧的直径大于膨胀胶管远离注浆通道的一侧的直径。
11.通过上述技术方案，使得膨胀胶管与注浆外管内侧壁之间的接触面积减小，从而有利于减小膨胀胶管注浆外管之间的摩擦力，使得膨胀胶管更好地沿注浆外管的内侧壁滑动，使得注浆过程不容易受到影响。
12.可选的，同一端的所述膨胀胶管设有若干个，且若干个所述膨胀胶管之间相互抵接。
13.通过上述技术方案，当水泥浆从通孔中冲出时，使得注浆通道内的压力增大，使得水泥浆对膨胀胶管的压力增大，由于倾斜面的设置，使得若干膨胀胶管之间留有间隙，使得膨胀胶管容易朝注浆内管两端的方向膨胀，使得水泥浆对膨胀胶管的压力得到缓冲，使得膨胀胶管与注浆外管内侧壁之间的密封性提高，使得水泥浆不容易从膨胀胶管与注浆外管之间的缝隙中漏出。
14.可选的，若干所述通孔均匀分布于注浆内管的外侧壁上。
15.通过上述技术方案，当水泥浆泵入注浆内管时，使得水泥浆更好地由通孔往注浆通道中均匀分散，使得排出注浆外管的水泥浆更加均匀，使得桩侧的土体的加固更加稳定。
16.可选的，每段所述注浆外管上沿轴向同一直线分布的注浆孔设置为两个，所述固定件位于两个注浆孔之间。
17.通过上述技术方案，当水泥浆冲向注浆孔时，使得固定件不容易挡住水泥浆从注浆孔中冲出，使得水泥浆更好地从注浆孔中冲出，使得注浆的过程不容易受到影响。
18.可选的，所述固定件设有两个，两个所述固定件均位于沿注浆外管轴向同一直线分布的两个注浆孔之间，且两个所述固定件靠近注浆孔设置。
19.通过上述技术方案，当水泥浆从注浆孔中冲出时，通过两个固定件的设置，使得固定件更好地将柔性件固定住，使得柔性件不容易被水泥浆冲离注浆外管的外侧壁，当注浆完成后，使得柔性件更好地恢复至将注浆孔封闭的位置，使得注浆外管外侧的水不容易从注浆孔中进入注浆外管内，使得注浆过程不容易受到影响。
20.可选的，所述注浆外管的外侧壁上还设有用于封堵注浆孔的阻挡件。
21.通过上述技术方案，当注浆时，由于水泥浆冲入注浆孔的压力很大，使得阻挡件被冲离注浆孔的位置，使得阻挡件与注浆外管外侧壁之间留有供水泥浆冲出的通道，利用阻挡件的刚性设置，使得封堵在注浆孔上的阻挡件以及柔性件更容易被移开，使得水泥浆从注浆孔中冲出时更加不容易被柔性件堵住，使得注浆的过程更加不容易受到影响；
22.另外，当注浆完成后，注浆钢管外侧的压力远大于管内压力，管外压力和柔性件的
弹性收缩使得阻挡件回到原位，使得柔性件在回位的过程中不受破坏，使得注浆孔不被柔性件堵塞。
23.可选的，所述封堵件与注浆内管可拆卸连接。
24.通过上述技术方案，使得封堵件容易从注浆内管上拆卸下来，使得水更容易从注浆内管的一端进入然后从注浆内管的另一端流出，使得注浆内管的清洗更加方便。
25.可选的，所述封堵件与注浆内管螺纹连接。
26.通过上述技术方案，有利于提高注浆内管与封堵件之间的密封性；同时，由于螺纹连接的自锁功能，使得注浆内管与封堵件之间的连接稳定性提高。
27.可选的，所述注浆内管远离桩底的一端还设有注浆软管。
28.通过上述技术方案，由于注浆软管具有一定的柔性度，使得在地面上便可将注浆内管从注浆钢管中提升出来，无需在离地面较高的位置将注浆内管提升出来，使得注浆内管从注浆钢管中提升出来更加方便。
29.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
30.1．通过膨胀胶管以及柔性件的设置，使得两个膨胀胶管与注浆外管之间形成注浆通道，当分断面注浆时，注浆通道打开，当注浆结束时，注浆通道关闭，使得清洗之后的注浆钢管可用于声测管道，使得灌注桩的注浆过程更加简便。
31.2.通过倾斜面的设置，有利于减小膨胀胶管与注浆外管内侧壁之间的摩擦力，使得膨胀胶管更容易沿注浆外管内侧壁滑动。
32.3.通过通孔均匀分布于注浆内管的外侧壁上，使得水泥浆往注浆通道分散地更加均匀，使得水泥浆排出注浆外管外的水泥浆更加均匀，使得桩侧的土体稳定性提高。
附图说明
33.图1是本实用新型中一种水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置的整体结构示意图。
34.图2是本实用新型中一种水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置的内部结构示意图。
35.附图标记说明：1、注浆钢管；11、注浆孔；12、柔性件；121、橡胶套；13、固定件；14、注浆外管；2、注浆内管；21、封堵件；22、通孔；23、膨胀胶管；231、倾斜面；3、注浆通道；4、注浆软管；5、阻挡件。
具体实施方式
36.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
37.本技术实施例公开一种水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置。参照图1和图2，一种水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置，包括注浆钢管1以及放置于注浆钢管1内的注浆内管2，注浆钢管1由多段注浆外管14组成，注浆外管14的外侧壁开有若干注浆孔11，注浆外管14的外侧壁还设置有用于通闭注浆孔11的柔性件12以及用于固定柔性件12的固定件13。注浆内管2靠近桩底的一端设置有封堵件21，注浆内管2的外侧壁开有若干个通孔22，注浆内管2的外侧壁上固定有用于封闭注浆内管2与注浆外管14之间的间隙的膨胀胶管23，膨胀胶管23设置为多个，多个膨胀胶管23分别靠近注浆内管2的两端设置，两端的膨胀
胶管23以及注浆外管14的内侧壁形成密闭的注浆通道3，通孔22以及注浆孔11均位于注浆通道3的范围内。注浆内管2远离桩底的一端连通有注浆软管4。
38.通过膨胀胶管23以及柔性件12的设置，当注浆时，利用地面的高压泵将水泥浆泵入注浆内管2中，然后水泥浆从通孔22中冲向注浆通道3，然后从注浆孔11中冲出，同时挤压柔性件12，使得柔性件12从注浆孔11的位置移开并打开注浆通道3，使得水泥浆从注浆孔11排出注浆外管14；当注浆完成之后，由于注浆外管14内的压力大于注浆通道3的压力，使得柔性件12自动复位并关闭注浆通道3，使得注浆外管14外侧的水泥浆不容易进入注浆外管14内，重复上述操作并逐段对注浆外管14进行注浆，直至注浆钢管1注浆完成之后，然后取出注浆内管2，向注浆钢管1注入清水清洗，并将清洗的水排出，即可放入声测管检测桩身的完整性，使得注浆钢管1除了可用于注浆外，还可作为声波检测通道，使得灌注桩在施工过程中无需额外预留声波检测通道，操作简单方便。
39.通过注浆软管4的设置，使得注浆内管2更好地从注浆钢管1的顶端进入注浆钢管1的底部，还有利于更好地将注浆内管2往上提升，使得下一段注浆的过程更加不容易受到影响。
40.参照图1和图2，膨胀胶管23的外侧壁与注浆外管14的内侧壁抵接。膨胀胶管23呈圆台状，在本实施例中，同一端的膨胀胶管23设置为两个，两个膨胀胶管23均贯穿有供注浆内管2穿过的圆孔，圆孔的内侧壁与注浆内管2的外侧壁抵接。膨胀胶管23靠近注浆通道3的一侧的直径大于膨胀胶管23远离注浆通道3的一侧的直径。
41.通过膨胀胶管23靠近注浆通道3的一侧的直径大于膨胀胶管23远离注浆通道3的一侧的设置，使得膨胀胶管23与注浆外管14内侧壁之间留有间距，有利于减小膨胀胶管23与注浆外管14内侧壁之间的摩擦力，使得膨胀胶管23沿着注浆外管14内侧壁滑动更加容易；同时，由于水泥浆从通孔22冲入注浆通道3，使得注浆通道3内的压力增大，使得水泥浆对膨胀胶管23的压力增大，由于膨胀胶管23之间留有间隙，使得膨胀胶管23朝桩顶的方向膨胀，使得水泥浆对膨胀胶管23的压力得到缓冲，有利于提高膨胀胶管23于注浆外管14内侧壁之间的密封性，使得水泥浆不容易从注浆外管14与膨胀胶管23之间的缝隙中流出。
42.参照图2，若干个通孔22均匀分布于注浆内管2上，在本实施例中，封堵件21为堵头，堵头与注浆内管2靠近桩底的一端螺纹连接。
43.通过堵头与注浆内管2螺纹连接，有利于提高堵头与注浆内管2之间的密封性；并且，由于螺纹连接的自锁功能，使得堵头与注浆内管2之间的连接稳定性提高。
44.参照图2，每段注浆外管14沿轴向同一直线分布的注浆孔11设置为两个，且两个注浆孔11沿注浆外管14的轴向均匀分布；每段注浆外管14沿径向同一截面分布的注浆孔11设置为四个，且四个注浆孔11沿注浆外管14的径向均匀分布。在本实施例中，固定件13为固定铁环，固定铁环设置为两个，两个固定铁环均位于沿注浆外管14轴向同一直线分布的两个注浆孔11之间，且两个固定铁环靠近注浆孔11设置。
45.参照图2，在本实施例中，柔性件12为橡胶套121，橡胶套121呈圆管状，橡胶套121套在注浆外管14的外侧壁上，橡胶套121的内侧壁与注浆外管14的外侧壁抵紧。橡胶套121的内侧壁固定有用于封堵注浆孔11的阻挡件5，在本实施例中，阻挡件5为薄铁皮，当橡胶套121与注浆外管14外侧壁抵接时，薄铁皮封堵注浆孔11。橡胶套121的两端分别靠近注浆外管14沿轴向同一直线分布的两个注浆孔11设置，薄铁皮远离注浆孔11的一端靠近与其距离
最近的橡胶套121端部设置。
46.通过薄铁皮的设置，当注浆时，由于水泥浆冲出注浆孔11的冲力很大，使得薄铁皮被水泥浆冲离注浆外管14的外侧壁，利用薄铁片的刚性设置，使得薄铁片在水泥浆液从注浆孔11中冲出时，更容易推动橡胶套121与注浆外管14的外侧壁分离，使得注浆外管14与薄铁片之间的间隙更大，使得水泥浆更容易从注浆外管14外侧壁与薄铁皮之间的间隙中冲出，使得注浆的过程不容易受到影响。
47.本技术实施例一种水下混凝土灌注桩分段式高压后注浆装置的实施原理为：在后注浆过程中，通过地面的高压泵将水泥浆泵入注浆内管2中，使得水泥浆从通孔22中冲出，然后水泥浆由通孔22冲入注浆通道3，然后冲入注浆孔11并挤压薄铁皮，使得薄铁片与注浆外管14的外侧壁分离，从而推动橡胶套121与注浆外管14分离，使得注浆通道3打开，水泥浆从注浆孔11排出注浆外管14；当注浆完成之后，由于注浆外管14外侧的压力大于注浆通道3内的压力，使得橡胶套121自动收缩并使得薄铁皮与注浆钢管1外侧壁抵紧，关闭注浆通道3，使得注浆外管14外侧的水不容易进入注浆外管14内，重复以上操作，逐段对注浆外管14进行注浆，直至注浆钢管1注浆完成后，将注浆内管2从注浆钢管1中取出来，然后立即下入pvc管清洗注浆钢管1，保证注浆钢管1中水泥浆全部清洗干净，再将用于清洗的水排出，最后放入声测管以检测桩身完整性，使得清洗后的注浆钢管1可用作声测管道，无需额外预留声测管道，使得灌注桩的施工更加方便。并且，注浆完成后，注浆钢管外侧的压力远大于管内压力，管外压力和柔性件的弹性收缩使得阻挡件回到原位，使得柔性件在回位的过程中不受破坏，使得注浆孔不被柔性件堵塞。
48.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。