专利名称：多用途可控劈裂后注浆装置及应用工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种建筑装置及其应用工艺，尤其是一种多用途可控劈裂后注浆装置及其应用工艺。
背景技术：
在地基处理工程中，砼灌注桩多为摩檫桩、摩檫端承桩及端承摩檫桩，为了加固桩侧及桩端被扰动的土体，提高桩侧阻力和桩底土体的承载力，通常可采用桩侧和桩底后压浆工艺来加以提高，对于地层及地基基础的改良或加固，也可采用注浆方式。但以往的后注浆工艺都是在灌注桩成桩后若干天内或者在地层中，进行一次性的定量注浆，注浆液只能沿着土体的薄弱层注入，浆液的走向和范围都难以控制和确定，如专利公开号1078282、1107535、1184873、1319701、1472398、2377285等专利所使用的方法。在地基土层注浆或复合地基上，一般利用钻杆、钻具或者在地下埋入钢管注浆，也是一次注浆法，如专利公开号11562000、1243903、1487150、119232、118399、1222613等专利所使用的方法。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术上的缺陷，提供了一种多用途可控劈裂后注浆装置，以及一种全新的多用途可控劈裂后注浆装置灌注桩后压浆及土层注浆的应用工艺。
本发明的目的可采用以下措施来进行一种多用途可控劈裂后注浆装置的部件有注浆套管和与注浆管相连的注浆枪。注浆套管是通过纵向放入地下钻孔中的安有单向可收缩的袖阀套，注浆套管是在套管上不同区段管壁上留有若干孔口，孔口处用特制橡胶袖阀套套住，橡胶袖阀套两端用定位环固定住，形成袖阀套阀门，其作用是利用橡胶袖阀套只许浆液向管外流出，不能回流，并利用其弹性，可反复张缩进行多次注浆，注浆套管下端安有锥形堵头(可根据注浆需要，锥形堵头可与袖阀管式注浆套管固定死或不固定死)。注浆枪是一根直径小于注浆套管管壁上面留有孔的管子，管子上下端安有锥碗式密封塞，注浆枪可在注浆套管内上下移动，当注浆枪移到注浆套管橡胶袖阀套处，浆液从注浆枪注入，带有压力的浆液挤压锥碗式密封塞，使锥碗式密封塞张开与注浆套管内壁压紧，这样在注浆枪管口上下两端形成密封，注浆压力越大密封度越大，越好。迫使浆液只能从注浆套管上面留有钻孔的橡胶袖阀套部位出浆，并被压入地层。
该装置的应用工艺是，在浆液通过注浆枪或注浆管压到注浆套管内时，在一定的压力下，橡胶袖阀套微型膨胀，浆液通过与注浆套管管子上的孔与橡胶袖阀套因膨胀而产生缝隙压入土层，当注浆压力减小到一定程度，橡胶袖阀套管收缩回原位，即使将注浆套管内的浆液洗净后，注入土层内的浆液也不能回流。这样，可根据注浆压力和注浆量大小，进行多次劈裂注浆。因为每次注浆的量是可控制的，因此注入土层的浆液可控制在桩侧、桩底及土层的一定有效地范围内，通过浆液对土层的多次挤密、扩容、劈裂渗扩等作用，明显的改善了桩侧、桩底的侧阻力和端乘力及土层的物理力学性能。
该注浆装置及其应用工艺的优点该注浆可根据工程所需，用于桩侧、桩底、建筑地基地层加固及地层原状土改良上；对软弱土层可提高标贯击数5～8击，对一般粘性土可提高标贯击数3～5击，提高单桩承载力50％～100％，降低工程成本30％以上，用于已有建筑物地基加固可以提高地基承载力，防止建筑物沉降；适用于粉土、粘性土、沙砾、卵石层等各类土层中用于泥浆护壁钻、挖、冲孔灌柱桩及干作业钻、挖孔灌注桩，建筑地基地层加固及地层原状土改良。利用注浆套管上特制橡胶袖阀套式阀门可反复涨开回缩的特性，可对桩侧、桩底及地基土层进行多次注浆，并在每次注浆时通过控制注浆量和压力，使浆液仅注入土体一定的范围之内，这样，经过多次反复的挤密、扩容、劈裂渗扩等注浆作用，在桩侧、桩底及地基土层中形成不规则的扩大头，以及浆液在土体中不规则的扩散，增加了桩侧的摩阻力，提高了桩底及地基土层的承载力，改善了土体的物理力学参数。利用注浆枪可在注浆套管内上下移动的特性，可随时将注浆枪放到安有橡胶袖阀套式阀门的任何部位，进行分段分层注浆，这样可根据地层情况，进行可控制的注浆。
附图1为单向可控袖阀管式注浆装置图；附图2为桩侧、桩底后注浆；附图3为地层注浆；图示说明1-----注浆枪锥头2-----锥碗型密封塞3-----带孔的钢管4-----注浆套管出浆孔5-----单向可收缩橡胶套6-----定位环7-----连接箍 8-----连接注浆枪的注浆管9-----注浆外管 10-----单向可控袖阀管式注浆阀11------注浆枪插入处12-----注浆管13-----钻孔具体实施方式
下面结合
本发明的具体实施方式
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本注浆装置主要组成有注浆枪和注浆套管，注浆枪由注浆枪锥头1、锥碗型密封塞2、带孔的钢管3、连接箍7、连接注浆枪的注浆管8组成；注浆套管由注浆套管出浆孔4、单向可收缩橡胶套5、定位环6、注浆外管9组成；本注浆装置具有可拆分单独型或组合型等不同形式的注浆方式，可根据工程需要灵活采用，具体实施方式
如下实施例一桩底后压浆不用注浆枪，只在注浆套管下端安袖阀管式注浆套，注浆套上端直接与注浆管连接，下端安锥形堵头。注浆套管随钢筋笼放入钻孔中，灌注砼约3～5天后，进行桩底注浆，浆液从袖阀管式注浆套孔中压入地层，根据工程需要，可实施一次或反复多次注浆。
实施例二桩侧后压浆根据地层分布情况，在注浆套管的不同部位安设袖阀套式阀门，注浆套管下端安锥形堵头，注浆套管随钢筋笼放入钻孔中，灌注砼约3～5天后，进行桩侧注浆，此时，可用注浆枪或不用注浆枪，不用注浆枪时，进行一次或反复多次注浆单一注浆，不考虑地层分布情况；用注浆枪，则可根据地层分布情况，采用不同压力，不同注浆量的分层分段，一次或反复多次注浆。
实施例三桩底、桩侧均须后压浆则可将桩底后压浆和桩侧后压浆结合起来，采用用注浆枪或不用注浆枪的方式进行注浆。
实施例四地层原状土改良在地层中钻一直径稍大于注浆套管的孔，将不同部位安设袖阀套式阀门的注浆套管，插入钻孔中，先用低强度浆液将钻孔与注浆套管之间的空隙灌实封死，再用注浆枪插入注浆套管内，实施不同压力，不同注浆量的分层分段，一次或反复多次注浆。
实施例五已有建筑物地基注浆加固在地基下钻一直径稍大于注浆套管的孔，将不同部位安设袖阀套式阀门的注浆套管，插入钻孔中，先用低强度浆液将钻孔与注浆套管之间的空隙灌实封死，再用注浆枪插入注浆套管内，实施不同压力，不同注浆量的分层分段，一次或反复多次注浆。对已有建筑物地基注浆加固，若是单纯的地层改良，注浆套管材料可采用PVC管子即可，若是要求地基承担较大的荷载或是防止建筑沉降，注浆套管材料可采用钢管，经注浆后形成复合钢管树根桩。
权利要求
1.一种多用途可控劈裂后注浆装置，其特征在于所述的多用途可控劈裂后注浆装置包括有注浆套管和与注浆管相连的注浆枪。
2.如权利要求1所述的多用途可控劈裂后注浆装置，其特征在于所述的注浆套管是在套管上不同区段管壁上有孔口，孔口处用两端被定位环固定住的袖阀套套住。
3.如权利要求1所述的多用途可控劈裂后注浆装置，其特征在于所述的注浆枪是一根直径小于注浆套管的管子且管壁上面留有孔，上下端安有锥碗式密封塞。
4.如权利要求3所述的多用途可控劈裂后注浆装置，其特征在于所述的锥碗式密封塞在被注浆液挤压时张开而与注浆套管内壁压紧。
5.如权利要求1或3所述的多用途可控劈裂后注浆装置，其特征在于所述的注浆枪可在注浆套管内上下移动。
6.如权利要求1所述的多用途可控劈裂后注浆装置，其特征在于所述的多用途可控劈裂后注浆装置具有拆分单独型和组合型。
7.一种多用途可控劈裂后注浆装置的应用工艺，其特征在于工艺中使用如权利要求1所述的多用途可控劈裂后注浆装置，浆液从注浆枪注入，使锥碗式密封塞张开与注浆套管内壁压紧，这样在注浆枪管口上下两端形成密封，浆液从注浆套管上面留有钻孔的橡胶袖阀套部位出浆，并被压入地层。
8.如权利要求7所述的多用途可控劈裂后注浆装置的应用工艺，其特征在于所述的注浆工艺根据注浆压力和注浆量，对同一位置或分层进行多次劈裂注浆。
全文摘要
本发明涉及一种多用途可控劈裂后注浆装置及其应用工艺，多用途可控劈裂后注浆装置有由注浆套管和与注浆管相连的注浆枪组成。注浆套管是在套管上不同区段管壁上有孔口，孔口处用两端被定位环固定住的袖阀套套住。注浆枪是一根直径小于注浆套管的管子且管壁上面留有孔，上下端安有锥碗式密封塞。其装置的操作工艺为浆液从注浆枪注入，使锥碗式密封塞张开与注浆套管内壁压紧，迫使浆液只能从注浆套管上面留有钻孔的橡胶袖阀套部位出浆，并被压入地层。该装置及操作过程通过浆液对土层的多次挤密、扩容、劈裂渗扩等作用，明显的改善了桩侧、桩底的侧阻力和端乘力及土层的物理力学性能。
文档编号E02D15/00GK1587544SQ200410071158
公开日2005年3月2日 申请日期2004年7月30日 优先权日2004年7月30日
发明者于来喜, 刘波, 高艳平, 柳建国, 杨松, 李欣 申请人:于来喜, 刘波, 高艳平, 柳建国, 杨松, 李欣