一种桩底后压浆施工装置及其方法与流程

本发明涉及压浆，具体的说是一种桩底后压浆施工装置及其方法。

背景技术：

1、随着高层建筑迅猛发展，对地基承载力的要求越来越高，为了满足这种需求，总结和设计了一套钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法，满足桥梁下预留桥墩桩稳固，桥墩桩基础均为摩擦桩，保持桩端持力层在圆砾层上，后压浆灌注是一项对已有工程桩补强的措施，通过实施后压浆灌注得到补强的基桩称为后压浆灌注桩，为了增加桥墩承载力采用桩底后压浆，在软弱地层施工钻孔后，插入钢筋笼和压浆管，浇筑混凝土，待凝固后，然后通过压浆管对混凝土内补充浆液，进行后注浆施工以加固地基。

2、由于水泥浆液在注浆进入钻孔与钢筋笼接触过程中，水泥浆液内部留有气泡，在水泥浆液凝固，这些气泡会导致凝固的水泥内部形成空壁，降低混凝土结构的强度、降低混凝土结构的耐腐蚀性能，传统的水泥浆液去泡需要去泡装置进行去泡，在压浆前进行，效率底，步骤多，对压浆效率造成影响，且在压浆管出现出浆孔堵塞情况时，及时泄压不易，导致压浆管内部压力过大，为此，需要设计一种在压浆过程中进行去泡的装置，实现桩底后压浆并且去泡以及能够及时泄压的装置，来提高压浆效率以及水泥凝固的强度。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了一种桩底后压浆施工装置及其方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种桩底后压浆施工装置，包括与钢筋笼连接且用于桥墩桩孔压浆的压浆管，所述压浆管下端设有若干个出浆孔，所述压浆管下端焊接有底盖，所述压浆管内部滑动设置有用于对水泥浆施压的加压机构，所述加压机构连接有用于压浆管内部水泥浆去泡的破泡机构，所述破泡机构延伸至压浆管下端出浆孔的一侧，所述压浆管上端设有对破泡机构施力的驱动机构，所述驱动机构上安装有用于压浆管内部注入水泥的输浆机构，所述输浆机构连接在驱动机构的下端，所述压浆管的上端一侧安装有用于管内泄压的泄压机构，所述泄压机构连接加压机构。

3、具体的，所述加压机构包括上盖，所述上盖可拆卸连接在压浆管的上端，所述上盖贯穿固定有倾斜设置的输水管以及排水阀，所述压浆管上端内部竖直滑动连接有密封滑块，所述密封滑块为圆柱结构，所述密封滑块的外壁与压浆管的内壁紧密接触，所述输水管以及排水阀的下端延伸至压浆管上端所形成的水室内部。

4、具体的，所述输浆机构包括输浆管，所述输浆管固定在上盖的内部并且下端伸入压浆管的内部，所述输浆管为l形结构，所述输浆管的外壁与密封滑块的内壁密封且滑动连接，所述输浆管的底端伸出密封滑块的下端，所述输浆管的水平端连接有输浆泵，所述输浆管与输浆泵之间软连接，所述输浆泵的进浆口连接有储浆斗，所述输浆管安装有阀门。

5、具体的，所述驱动机构包括转动座，所述转动座与输浆管外壁转动连接且位于压浆管上端内部，所述输浆管外壁固定有环形结构的定位轴，所述转动座与定位轴转动连接，所述转动座的外壁固定有涡轮，所述涡轮位于输水管下端的一侧，所述转动座的下端固定有两个对称设置的固定架，所述固定架的下端固定有施压球。

6、具体的，所述破泡机构包括支撑圆盘和密封套筒，所述支撑圆盘竖直滑动连接在压浆管的外壁且位于涡轮的下方，所述支撑圆盘上表面与输浆管支架固定有第一弹簧，所述支撑圆盘的上表面开设有呈环状分布且数量为偶数的凹槽，所述凹槽为弧形结构，所述施压球的下端插入凹槽的内部，所述密封套筒贯穿固定在密封滑块的内部，所述密封套筒的数量至少为四个，所述密封套筒内部密封且竖直滑动连接有光滑细杆，所述光滑细杆的下端伸入压浆管下端内部，所述光滑细杆下端固定有若干个呈倾斜设置的硬铁针，所述光滑细杆的上端固定有丝杆，所述丝杆的上端与支撑圆盘的下端内表面转动连接，所述输浆管固定有支撑杆，所述支撑杆的端部固定有滚珠套，所述滚珠套与丝杆螺纹连接。

7、具体的，所述泄压机构包括弧形管，所述弧形管上端与压浆管内壁固定连接且与水室连通，所述压浆管右侧内壁开设有空腔，所述空腔内水平滑动连接有两端呈楔形结构的活动块，所述活动块的上端与密封滑块的端部紧密接触，所述空腔固定有横向设置的直管，所述弧形管的下端与直管的内壁固定连接，所述压浆管水平滑动连接有伸入空腔内的滑杆，所述滑杆的端部固定有密封块，所述密封块的上表面与排压孔的下端紧密接触，所述密封块与压浆管之间固定有第二弹簧，所述密封块的一侧固定有指示板，所述直管的外表面固定有标板，所述标板位于指示板的左侧上方。

8、具体的，所述压浆管的下端设有六个间断分离且呈环状的电工胶布，相邻的所述电工胶布之间均分布有出浆孔，所述电工胶布固定有位于出浆孔一侧的橡胶皮，所述橡胶皮的下端与电工胶布紧密接触。

9、具体的，一种桥梁桥墩桩底后压浆方法，包括以下步骤：

10、对桥梁桥墩预埋位置进行钻孔，然后将所述钢筋笼以及与钢筋笼连接的压浆管一起插入钻孔内，浇筑混凝土，定型；步骤二：待桩混凝土浇筑完成后-小时即混凝土强度达到终凝，进行柱身养护，开始压浆，通过所述输浆泵通电工作，将水泥浆液送入所述输浆管，使水泥浆液从所述输浆管下端流出到压浆管内且位于密封滑块的下端，直至水泥浆液流到所述压浆管下端位于出浆孔位置，进行输浆，填补混凝土覆盖层；步骤三：水由所述输水管从外界送入水室，所述水室密封设置，这时在水压以及重力的作用下，下推所述密封滑块移动，挤压下端的水泥浆液，使水泥浆加压从所述出浆孔流出，使水泥浆液在压力的作用下由所述压浆管下端向圆砾层的空隙里四周扩散，形成一个整体，增加承载面积和承载力，并且送水施压过程中水流冲向所述涡轮，使所述涡轮在定位轴上转动，带动所述固定架下端的施压球一起转动，提供一个轴向转动力度；步骤四：在所述施压球围着输浆管做轴向转动的过程中，所述施压球移出、进入支撑圆盘上端的凹槽，使所述支撑圆盘往复座上下运动，使所述第一弹簧一起进行压缩、伸缩，从而带动所述丝杆上下移动，实现所述光滑细杆上下移动，由于所述光滑细杆可以在密封套筒内移动，从而在所述密封滑块下移施压过程中，对所述光滑细杆的移动不做影响，从而实现所述光滑细杆带动下端的硬铁针往复上下移动，刺破所述压浆管下端的水泥浆液内的气泡，防止水泥浆液凝固形成空壁情况，水泥浆液向下流出所述压浆管，可以依次刺破气泡，并且所述丝杆上下移动过程中，在所述滚珠套的限制作用下，实现所述丝杆往复转动，带动所述光滑细杆往复转动，实现所述硬铁针往复转动刺破水泥浆液周围气泡，从而在所述硬铁针往复做上下以及轴向转动自动破除水泥浆液内的气泡；步骤五：当所述出浆孔出现堵塞而压浆管内压力逐渐增大时，会推动所述活动块继续滑入空腔，带动所述滑杆以及密封块滑动拉伸第二弹簧，这时所述密封块脱离排压孔，使所述排压孔打开，所述水室内的水从排压孔排出，不再对所述密封滑块以及水泥浆液施压，从而可以使工作人员及时注意到所述压浆管内部压力情况而停止注浆。

11、本发明的有益效果是：

12、（1）本发明所述的一种桩底后压浆施工装置，在施压机构注水对压浆管内的水泥浆液进行施压出浆过程中，带动驱动机构工作，与破泡机构联动，带动破泡机构的硬铁针同时做往复的上下运动以及轴向转动，对要进入圆砾层的空隙里的水泥浆液进行破泡工作，使水泥浆液在桩底后压浆到混凝土空隙进行填补，避免影响水泥浆液凝固后的强度，并且当压浆管堵塞增压时，通过泄压机构进行泄压，可以及时停止加压机构工作，使驱动机构以及破泡机构停止工作，及时停止压浆，即：通过输浆泵通电工作，将水泥浆液送入输浆管，使水泥浆液从输浆管下端流出到压浆管内且位于密封滑块的下端，直至水泥浆液流到压浆管下端位于出浆孔位置，后压浆到混凝土空隙，水由输水管从外界送入水室，水室密封设置，这时在水压以及重力的作用下，下推密封滑块移动，挤压下端的水泥浆液，使水泥浆加压从出浆孔流出，使水泥浆液在压力的作用下由压浆管下端向圆砾层的空隙里四周扩散，形成一个整体，增加承载面积和承载力，并且送水施压过程中水流冲向涡轮，使涡轮在定位轴上转动，带动固定架下端的施压球一起转动，提供一个轴向转动力度，在施压球围着输浆管做轴向转动的过程中，施压球移出、进入支撑圆盘上端的凹槽，使支撑圆盘往复座上下运动，使第一弹簧一起进行压缩、伸缩，从而带动丝杆上下移动，实现光滑细杆上下移动，由于光滑细杆可以在密封套筒内移动，从而在密封滑块下移施压过程中，对光滑细杆的移动不做影响，从而实现光滑细杆带动下端的硬铁针往复上下移动，刺破压浆管下端的水泥浆液内的气泡，防止水泥浆液凝固形成空壁情况，水泥浆液向下流出压浆管，可以依次刺破气泡，并且丝杆上下移动过程中，在滚珠套的限制作用下，实现丝杆往复转动，带动光滑细杆往复转动，实现硬铁针往复转动刺破水泥浆液周围气泡，从而在硬铁针往复做上下以及轴向转动自动破除水泥浆液内的气泡，当出浆孔出现堵塞而压浆管内压力逐渐增大时，会推动活动块继续滑入空腔，带动滑杆以及密封块滑动拉伸第二弹簧，这时密封块脱离排压孔，使排压孔打开，水室内的水从排压孔排出，不再对密封滑块以及水泥浆液施压，从而可以使工作人员及时注意到压浆管内部压力情况而停止注浆。