桩基夹层修复设备

本技术属于建筑桩基施工领域，具体涉及一种桩基夹层修复设备。

背景技术：

1、钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。钻孔灌注桩由于其施工工艺成熟、承载力高、适用范围广已被广泛应用于公路、铁路桥梁等结构工程基础中。高等级公路大、中、小桥和互通式立交桥，基本采用钻孔灌注桩。但是，由于钻孔灌注桩是一项隐蔽工程，在施工过程中容易出现质量问题，常见的问题就是夹层或者大范围夹层导致的断桩。

2、钻孔灌注桩出现夹层断桩的现象主要有两个原因，一是浇筑混凝土时，钻孔孔壁坍塌，导致土体混入混凝土中产生如图1所示的土石夹层；二是浇筑混凝土时，导管堵塞，通过提升导管使混凝土流下，如果操作不当，提升高度过大，导致泥浆混入混凝土形成如图2所示的泥浆夹层。

3、灌注桩的夹层或者断桩会降低桩基的承载力和稳定性，需要进行修复处理，现在的常用的修复方法分为两种，第一种是如图3所示的增加辅助桩基，即在断桩附近加设小尺寸钻孔灌注桩，辅助原桩基承载。另一种方式是从桩顶部中心向下钻除桩基桩芯至断桩或夹层位置，之后人工下去凿除夹层，将桩基芯位置重新浇筑混凝土。该两种方法均成本比较高，且第二种方式钻芯修复法需要人工作业，修复空间狭小，施工难度大，存在安全隐患。

4、因此，需要提供一种针对所述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种桩基夹层修复设备，以至少解决目前常用钻孔灌注桩夹层或断层修复成本高、存在安全隐患等问题。

2、为了实现所述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种桩基夹层修复设备，其包括夹层识别装置和夹层修复装置；所述夹层识别装置用于检测识别桩基内部是否有夹层，以及夹层在桩基中的位置；所述夹层修复装置包括高压液体切割单元、旋转提升单元和抽液注浆单元；所述高压液体切割单元用于将高速高压液体喷出至待切割部位，对待切割部位进行磨削切割；所述旋转提升单元用于调节所述高压液体切割单元的旋转和竖直高度变化，从而实现待切割部位的切割；所述抽液注浆单元用于将所述高压液体切割单切割产生的切割混合液抽出并对切割产生的空腔注浆修复。

4、在如上所述的桩基夹层修复设备中，作为其中一种优选方案，所述桩基设置有竖向的通过孔，所述夹层修复装置伸入通过孔，并将所述高压液体切割单元的切割头下探至夹层位置开始切割磨削作业。

5、在如上所述的桩基夹层修复设备中，作为其中一种优选方案，所述高压液体切割单元包括高压液体产生器、注液管和高压液体喷头，所述高压液体产生器通过所述注液管将高压液体传导至所述高压液体喷头并喷出，从而对待切割部位产生切割磨削作用；所述高压液体喷头的喷出方向与所述通过孔呈预定角度的夹角；所述注液管和所述高压液体喷头通过所述通过孔到达夹层所在的高度位置。

6、在如上所述的桩基夹层修复设备中，作为其中一种优选方案，所述夹层修复装置还包括底座，所述底座设置在桩基上表面；所述旋转提升单元包括旋转部和提升部；所述旋转部包括相互啮合的主动齿轮和被动齿轮，所述主动齿轮通过手轮杆与所述底座转动连接，所述被动齿轮套设固定在所述注液管外部；所述提升部用于提升所述注液管，从而调节所述高压液体喷头的高度。

7、在如上所述的桩基夹层修复设备中，作为其中一种优选方案，所述提升部包括螺纹套筒组、和固定套筒；所述螺纹套筒组包括内套筒和外套筒，所述内套筒和所述外套筒螺纹套接，所述外套筒固定在所述底座上，所述内套筒上设有转动手轮；所述固定套筒套设固定在所述注液管外部，所述固定套筒与所述内套筒通过轴承转动连接。

8、在如上所述的桩基夹层修复设备中，作为其中一种优选方案，所述夹层修复装置还包括注液管固定器，所述注液管固定器套设在靠近所述高压液体喷头附近的所述注液管外部；所述注液管固定器与所述注液管之间可转动连接，所述注液管固定器用于维持所述注液管在所述通过孔内的位置，避免所述高压液体切割单元工作时所述注液管在所述通过孔内的摆动。

9、在如上所述的桩基夹层修复设备中，作为其中一种优选方案，所述注液管固定器包括固定外套管和至少两个压力伸缩杆，所述固定外套管通过轴承与所述注液管转动连接，所述压力伸缩杆的一端设置在所述固定外套管的外部，且沿所述固定外套管的周向分布。

10、在如上所述的桩基夹层修复设备中，作为其中一种优选方案，所述夹层识别装置设置在所述高压液体喷头附近的所述注液管上，用于实时检测所述桩基内部的夹层情况。

11、在如上所述的桩基夹层修复设备中，作为其中一种优选方案，所述高压液体喷头的喷出方向与所述通过孔呈垂直夹角。

12、在如上所述的桩基夹层修复设备中，作为其中一种优选方案，所述通过孔为桩基原有的声测孔。

13、与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

14、本实用新型提供的桩基夹层修复设备，通过设置可伸入夹层所在高度层面的高压液体切割单元，配合夹层识别装置对夹层进行识别，可以在不破坏桩基桩芯的情况下实现桩基夹层的快速修复，修复成本低，且没有安全隐患。通过设置注液管固定器，避免切割过程中注液管受力摆动而改变切割方向。整个设备使用方便，安全性高，且因为精准修复，大大降低了人力成本和物料成本，对桩基缺陷例如夹层的修复具有重要意义。

技术特征：

1.一种桩基夹层修复设备，其特征在于，包括夹层识别装置和夹层修复装置；

2.根据权利要求1所述的桩基夹层修复设备，其特征在于，所述桩基设置有竖向的通过孔，所述夹层修复装置伸入通过孔，并将所述高压液体切割单元的切割头下探至夹层位置开始切割磨削作业。

3.根据权利要求2所述的桩基夹层修复设备，其特征在于，所述高压液体切割单元包括高压液体产生器、注液管和高压液体喷头，所述高压液体产生器通过所述注液管将高压液体传导至所述高压液体喷头并喷出，从而对待切割部位产生切割磨削作用；

4.根据权利要求3所述的桩基夹层修复设备，其特征在于，所述夹层修复装置还包括底座，所述底座设置在桩基上表面；

5.根据权利要求4所述的桩基夹层修复设备，其特征在于，所述提升部包括螺纹套筒组、和固定套筒；

6.根据权利要求3所述的桩基夹层修复设备，其特征在于，所述夹层修复装置还包括注液管固定器，所述注液管固定器套设在靠近所述高压液体喷头附近的所述注液管外部；

7.根据权利要求6所述的桩基夹层修复设备，其特征在于，所述注液管固定器包括固定外套管和至少两个压力伸缩杆，所述固定外套管通过轴承与所述注液管转动连接，所述压力伸缩杆的一端设置在所述固定外套管的外部，且沿所述固定外套管的周向分布。

8.根据权利要求3所述的桩基夹层修复设备，其特征在于，所述夹层识别装置设置在所述高压液体喷头附近的所述注液管上，用于实时检测所述桩基内部的夹层情况。

9.根据权利要求3所述的桩基夹层修复设备，其特征在于，所述高压液体喷头的喷出方向与所述通过孔呈垂直夹角。

10.根据权利要求2所述的桩基夹层修复设备，其特征在于，所述通过孔为桩基原有的声测孔。

技术总结
本技术属于建筑桩基施工领域，具体涉及一种桩基夹层修复设备，其包括夹层识别装置和夹层修复装置；夹层识别装置用于检测识别桩基内部是否有夹层，以及夹层在桩基中的位置；夹层修复装置包括高压液体切割单元、旋转提升单元和抽液注浆单元；高压液体切割单元用于将高速高压液体喷出至待切割部位，对待切割部位进行磨削切割；旋转提升单元用于调节高压液体切割单元的旋转和竖直高度变化，从而实现待切割部位的切割；抽液注浆单元用于将高压液体切割单切割产生的切割混合液抽出并对切割产生的空腔注浆修复。整个设备使用方便，安全性高，且因为精准修复，大大降低了人力成本和物料成本，对桩基缺陷例如夹层的修复具有重要意义。

技术研发人员：焦美菊,陈露丹,陈亮,关雎
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：20230508
技术公布日：2024/1/15