钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法及装置制造方法
【专利摘要】钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法及装置。传统技术中后插进去的钢管是在压灌完混凝土流动状态下即时进行压注水泥浆，所以对提高单桩承载力效果不明显。本发明是在已压灌混凝土成桩的混凝土中，在桩中心、桩侧，即时使用钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置安放注浆管，待混凝土终凝后使用清水开塞，混凝土达到设计强度时进行注浆，形成压灌混凝土成桩的混凝土和周围土壤的紧密结合结构体。本发明解决了该工艺一次性插入高强度注浆钢管造价高和插入困难的难题。该方法的工艺流程以最大限度的删繁琐就简便于操作为原则，使用了工具式插管装置可以大幅度降低成本，质量可靠，单桩承载力提高2倍以上。该发明的使用填补后压浆技术施工的空白。
【专利说明】钻孔压灌混凝土后插管注浆粧方法及装置
[0001]
【技术领域】： 本发明涉及一种建筑领域所用的桩基础施工方法及该方法使用的装置。
[0002]
【背景技术】： 目前建筑市场所用一种工艺叫《螺旋钻杆中心泵注砼成桩后插管注浆装置》，专利号： ZL 01241171. X，这件本案发明人早期发明存在的问题是：后插进去的钢管是在压灌完混 凝土流动状态下即时进行压注水泥浆，由于混凝土没有达到终凝硬化，对压力水泥浆没有 约束力，对桩身、桩端土体不能达到完全压密效果，所以对提高单桩承载力效果不明显。
[0003] 另外有一种方法叫《长螺旋钻孔压灌桩后注浆处理方法及其后置注浆管装置》该 发明的权利要求中有几条缺点是：1、局限性：根据该方法权利要求1步骤1所述：该后置注 浆管装置与钢筋笼连接成一体，注浆管材料要求必须是钢管，而且注浆钢管必须绑、焊在 钢筋笼上，现行规范规定钢筋笼的长度是桩长的三分之二，注浆管就比钢筋笼长出三分之 一，增加了跨度（L)值弯矩也随之加大，在安装起吊时注浆钢管刚度不足会造成弯曲，没有 可操作性，如果配备吊车会大幅度增加不合理的成本；2、不合理的牢固性：根据该方法权 利要求7和10所述：上述桩底注浆管和桩侧注浆管与定位钢筋圈绑扎或焊接，钢筋笼圆周 的钢筋笼下端向圆心弯曲收拢并焊接锥形兜状物，由于注浆管需要动力贯入到桩底，需要 足够的刚度和牢固性才能实现，采用焊在钢筋笼上的措施来解决，还增设了兜状钢筋材料 焊接加固，解决桩下部三分之一刚度不足的问题，不合理的增加了焊接材料、人工、设备等 成本，附属工作量大于主要工作量；3、繁琐性：根据该方法权利要求5所述：该装置包括置 于桩端环周的至少两根桩底注浆管和至少一根桩侧注浆管焊接在定位钢筋圈和兜底钢筋 上，钻孔压灌混凝土桩可施工直径一般在800mm以内，通常采用一根注浆管就能满足要求， 该发明一根钢管是无法定位安放的，所以为了满足顺利安放注浆管要求，设计了两根注浆 钢管，造成了设计上不合理的浪费，增加了加固成本；4、复杂性：根据该方法权利要求1步 骤7所述：水泥浆是从注浆单向阀冲出，工程实践中根本不用单向阀门，实践中操作是在注 浆管端部钻孔后直接用胶带纸包好注浆孔就可满足注浆要求了。
[0004] 总结了上述两个专利的缺点，在此基础上进行优化设计出全新思路的后插管注浆 新技术
【发明内容】
：钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法及装置。
[0005] 发明目的：在于提供一种在钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法及装置，解决传 统技术在混凝土流动状态下插入注浆管并即时注水泥浆压密土体，对提高单桩承载能力不 明显的问题和安放注浆管复杂、不易操作、成本高、不易推广等问题。
[0006] 本发明的目的是这样实现的： 钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，在已压灌混凝土成桩的混凝土中，在桩中心、桩 侦牝使用钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置安放注浆管，待混凝土终凝后使用清水开塞，混 凝土达到设计强度时进行注浆，形成压灌混凝土成桩的混凝土和周围土壤的紧密结合结构 体。
[0007] 所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，在钻孔压灌混凝土桩过程中，当钻孔 压灌混凝土钻机钻至设计深度A时，边提钻边压灌混凝土成混凝土桩，在混凝土中安放钢 筋笼后，再向刚浇筑完的混凝土中安放注浆管，在混凝土终凝后24小时前进行清水开塞注 浆管孔，两天后注水泥浆，水泥浆的水灰比宜为0. 5~0. 7之间，水灰比小时应加减水剂，注 浆顺序及注浆量按设计方案进行.所述的注浆管是由钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置 安放的，完成后拔出所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，安放注浆管的过程实现桩 身、桩端混凝土振捣。
[0008] 所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，注浆管设计分为桩端、桩身，两部分注浆 管同时使用，根据桩身的适应注浆土层，分段布置注浆管。
[0009] 所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，本方法应用在其它钻孔灌注桩中，在灌 注混凝土完成后，使用钻孔压灌混凝土后插管注浆桩，然后再插管，即安放注浆管，待混凝 土达到设计要求时通过注浆管注水泥浆。
[0010] 所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，在较短灌注混凝土桩中安放注浆管时， 采用人力或者辅助液压机械及重物压入安装注浆管，注浆管采用尼龙管、钢管、其他能满足 注浆要求的管材。
[0011] 所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，当滑道有支点障碍不能通长连续时，应 采用矩形、圆形加止滑键、三角形、十字形键类等并实现不能使传力杆旋转的截面形状。
[0012] 上述的方法是用的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，其组成包括：主杆、所述的 主杆上具有升降钢丝绳，所述的升降钢丝绳与振捣器连接，所述的振捣器下端与工具式传 力杆件连接，所述的工具式传力杆件下端具有球形导向体，所述的主杆上具有支撑点，所述 的支撑点下端具有振捣器轨道，所述的振捣器轨道上端具有滑动支架，所述的振捣器下端 具有固定支架，所述的滑动支架、所述的固定支架分别与控制导套连接，所述的控制导套前 端具有方孔。
[0013] 所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，所述的球形导向体下端有挂浆管端 口，所述的挂浆管端口与注浆管连接，所述的注浆管内部有钢筋，所述的注浆管上有注浆 孔。
[0014] 所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，所述的主杆通过支撑点与拉杆连接， 所述的拉杆与支撑底座连接，所述的支撑底座通过支撑点与主杆下端连接。
[0015] 本发明的效果： 钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法及装置，该方法是在钻孔压灌混凝土安放完钢筋 笼后，再使用钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，将注浆管安放到桩端。主要效果一是使用 钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置安放注浆管速度快、可靠性强、操作简便、工具式安放注 浆管降低成本节约资源；二是在混凝土终凝后通过预埋的注浆管向桩端、桩侧注水泥浆，这 时的水泥浆是在封闭的状态下形成压力，对桩身、桩端土体影响的部分土体进行有效压密， 对提高单桩承载能力有明显的效果，经检测，单桩承载能力均能提高2倍多，大幅度的降低 了工程成本，有广阔的推广前景。
[0016] 本发明目的明确，去粗取精、施工简便、质量可靠、注浆管材料有多种选择性，成本 低廉、便于推广、增加社会效益。
[0017]
【专利附图】
【附图说明】： 附图1是钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置结构示意图。
[0018] 附图2是A-A滑动支架与控制导套连接的结构示意图。
[0019] 附图3是B-B固定支架与控制导套连接的结构示意图。
[0020] 附图4是注浆管的结构示意图。 实施例1 : 钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，在已压灌混凝土成桩的混凝土中，在桩中心、桩 侦牝使用钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置安放注浆管，待混凝土终凝后使用清水开塞，混 凝土达到设计强度时进行注浆，形成压灌混凝土成桩的混凝土和周围土壤的紧密结合结构 体。
[0021] 实施例2: 实施例1所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，在钻孔压灌混凝土桩过程中，当 钻孔压灌混凝土钻机钻至设计深度A时，边提钻边压灌混凝土成混凝土桩，在混凝土中安 放钢筋笼后，再向刚浇筑完的混凝土中安放注浆管，在混凝土终凝后24小时前进行清水开 塞注浆管孔，两天后注水泥浆，水泥浆的水灰比宜为0. 5~0. 7之间，水灰比小时应加减水 齐U，注浆顺序及注浆量按设计方案进行.所述的注浆管是由钻孔压灌混凝土后插管注浆桩 装置安放的，完成后拔出所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，安放注浆管的过程实 现桩身、桩端混凝土振捣。
[0022] 实施例3 : 实施例1或2所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，注浆管设计分为桩端、桩身，两 部分注浆管同时使用，根据桩身的适应注浆土层，分段布置注浆管。
[0023] 实施例4 : 实施例1或2或3所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，本方法应用在其它钻孔灌 注桩中，在灌注混凝土完成后，使用钻孔压灌混凝土后插管注浆桩，然后再插管，即安放注 浆管，待混凝土达到设计要求时通过注浆管注水泥浆。
[0024] 实施例5 : 实施例1或2或3或4所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，在短式灌注混凝土桩 中安放注浆管时，采用人力或者辅助液压机械及重物压入安装注浆管，注浆管采用尼龙管、 钢管、其他能满足注浆要求的管材。
[0025] 实施例6 : 实施例1或2或3或4或5之一所述钻孔压灌混凝土后插管注楽桩装置，其组成包括： 主杆，所述的主杆上具有升降钢丝绳，所述的升降钢丝绳与振捣器连接，所述的振捣器下端 与工具式传力杆件连接，所述的工具式传力杆件下端具有球形导向体，所述的主杆上具有 支撑点，所述的支撑点下端具有振捣器轨道，所述的振捣器轨道上有滑动支架，所述的振捣 器下端有固定支架，所述的滑动支架、所述的固定支架分别与控制导套连接，所述的控制导 套前端有方孔。
[0026] 升降钢丝绳和振捣器，所述的振捣器连接工具式传力杆件，压入安装注浆管的人 力或者辅助液压机械或者重物。
[0027] 实施例7 : 所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，所述的工具式传力杆为空芯或者实芯型钢， 当滑道有支点障碍不能通长连续时，应采用矩形、圆形加止滑键、三角形、十字形键类等并 实现不能使传力杆旋转的截面形状，升降钢丝绳、支撑点安放在立柱的一侧，所述的升降钢 丝绳与所述的振动器相连，所述的振动器下面与所述的工具式传力杆件相连，所述的工具 式传力杆件下端设有球形导向体、所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，所述的球形 导向体下端有挂浆管端口，所述的挂浆管端口与注浆管连接，所述的注浆管内部具有钢筋， 所述的注浆管上具有注浆孔。
[0028] 所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置：所述的主杆通过支撑点与拉杆连接， 所述的拉杆与支撑底座连接，所述的支撑底座通过支撑点与主杆下端连接。
[0029] 实施例8 : 实施例1-7所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，由于有些钻机支点以上不能设置 振动器滑道所以所述的工具式传力杆设置矩型截面控制方向，相应配套使用的滑动支架和 固定支架的控制导套也设计成大于工具式传力杆的矩型导套，达到控制方向使振动器在工 作状态不能旋转的目的；相应滑动支架和固定支架的控制导套截面形状也应与工具式传力 杆截面形状相一致，并大于工具式传力杆件截面，所述的注浆管插入已压灌完成的混凝土 桩中，到达设计土层后，拔出所述的工具式传力杆。
[0030] 实施例9 : 以上实施例所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，实施步骤是：当钻孔压灌混凝 土钻机钻至设计深度1时，边提钻边压灌混凝土成混凝土桩2,在混凝土中安放钢筋笼3后， 再向刚浇筑完的混凝土中安放注浆管4,在混凝土终凝后24小时前进行清水开塞注浆管 孔，两天后注水泥浆，水泥浆的水灰比宜为0. 5~0. 7之间水灰比小时应加减水剂，注浆顺序 及注浆量按设计方案进行。
[0031] 实施例10 : 根据实施例9所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，注浆管的布置，可根据桩身、桩 端的适应注浆土层设计。
[0032] 实施例11 : 根据实施例1-10所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，是一种工具式装置，安放 完注浆管后拔出重复使用，所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置其组成包括：升降钢 丝绳1、振动器2、工具式传力杆件3、球形导向体4、挂注浆管端口 5、固定形状钢筋6、注浆 管7、注浆孔8、滑动支架9、固定支架10、控制导套方孔11、振动器滑道12、支撑点13、立柱 14等组成，且升降钢丝绳1到支撑点13全部安放在立柱14 一侧上。
[0033] 升降钢丝绳1与振动器2相连，振动器2下面与工具式传力杆件3相连，工具式传 力杆件3下端设有球形导向体4、球形导向体4下端设有挂注楽管端口 5和注楽管7的固定 形状钢筋6相挂，注浆管7设有注浆孔8。
[0034] 由于有些钻机支点13以上不能设置振动器滑道12所以工具式传力杆3可以设置 矩型截面控制方向，相应配套使用的滑动支架9和固定支架10的控制导套11也应设计成 大于工具式传力杆3的矩型导套，达到控制方向使振动器2在工作状态不能旋转的目的。
【权利要求】
1. 一种钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，其特征是：在已压灌混凝土成桩的混凝土 中，在桩中心、桩侧，使用钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置安放注浆管，待混凝土终凝后 使用清水开塞，混凝土达到设计强度时进行注浆，形成压灌混凝土成桩的混凝土和周围土 壤的紧密结合结构体。
2. 根据权利要求1所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，其特征是：在钻孔压灌 混凝土桩过程中，当钻孔压灌混凝土钻机钻至设计深度A时，边提钻边压灌混凝土成混凝 土桩，在混凝土中安放钢筋笼后，再向刚浇筑完的混凝土中安放注浆管，在混凝土终凝后24 小时前进行清水开塞注浆管孔，两天后注水泥浆，水泥浆的水灰比宜为〇. 5~0. 7之间，水灰 比小时应加减水剂，注浆顺序及注浆量按设计方案进行.所述的注浆管是由钻孔压灌混凝 土后插管注浆桩装置安放的，完成后拔出所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，安放 注浆管的过程实现桩身、桩端混凝土振捣。
3. 根据权利要求1所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，其特征是：注浆管设计分 为桩端、桩身，两部分注浆管同时使用，根据桩身的适应注浆土层，分段布置注浆管。
4. 根据权利要求1或2或3所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，其特征是：本方 法应用在其它钻孔灌注桩中，在灌注混凝土完成后，使用钻孔压灌混凝土后插管注浆桩，然 后再插管，即安放注浆管，待混凝土达到设计要求时通过注浆管注水泥浆。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，其特征是：在 较短灌注混凝土桩中安放注浆管时，采用人力或者辅助液压机械及重物压入安装注浆管， 注浆管采用尼龙管、钢管、其他能满足注浆要求的管材。
6. 根据权利要求1或2或3或4或5所述钻孔压灌混凝土后插管注浆桩方法，其特征 是：当滑道有支点障碍不能通长连续时，应采用矩形、圆形加止滑键、三角形、十字形键类等 并实现不能使传力杆旋转的截面形状。
7. -种权利要求1-6之一所述的方法是用的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，其 组成包括：主杆，其特征是：所述的主杆上具有升降钢丝绳，所述的升降钢丝绳与振捣器连 接，所述的振捣器下端与工具式传力杆件连接，所述的工具式传力杆件下端具有球形导向 体，所述的主杆上具有支撑点，所述的支撑点下端具有振捣器轨道，所述的振捣器轨道上有 滑动支架，所述的振捣器下端有固定支架，所述的滑动支架、所述的固定支架分别与控制导 套连接，所述的控制导套前端有方孔。
8. 根据权利要求7所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，其特征是：所述的球形 导向体下端有挂浆管端口，所述的挂浆管端口与注浆管连接，所述的注浆管内部具有钢筋， 所述的注浆管上具有注浆孔。
9. 根据权利要求7或8所述的钻孔压灌混凝土后插管注浆桩装置，其特征是：所述的 主杆通过支撑点与拉杆连接，所述的拉杆与支撑底座连接，所述的支撑底座通过支撑点与 主杆下端连接。
【文档编号】E02D5/34GK104088284SQ201410332981
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】房建, 曹兴军, 姚金海, 曹兴明 申请人:曹兴明