CN224031663U - 一种灌注桩复合式后注浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及灌注桩施工技术领域，公开了一种灌注桩复合式后注浆装置。灌注桩复合式后注浆装置包括：顶板、底板、连接筒、储浆袋和注浆组件；顶板和底板分别具有第一通孔和第二通孔；连接筒具有中空腔体，顶板和底板在连接筒的两端，两个通孔和中空腔体连成通道；储浆袋、顶板、连接筒外壁及底板围成储浆腔体；注浆组件中的开式注浆管设置于通道，闭式注浆管的一端伸入储浆腔体。后注浆装置设置在钻孔底部，在向钻孔内浇筑混凝土以形成灌注桩后通过开式注浆管向桩底地层注浆，再通过闭式注浆管向储浆袋内注浆，最终能在桩底膨胀形成扩大头，钻孔内混凝土凝固成型灌注桩后由于扩大头的存在能提高桩身的摩阻力以及抗拔力，灌注桩的承载力更高。

Description

一种灌注桩复合式后注浆装置

技术领域

本实用新型涉及灌注桩施工技术领域，具体涉及一种灌注桩复合式后注浆装置。

背景技术

灌注桩可以应用于高层建筑、桥梁、隧道等各施工项目中，能够为建筑物安全和稳定地提供坚实基础。灌注桩是一种直接在桩位上开孔，然后灌注混凝土或钢筋混凝土而成的桩。具体施工过程如下：首先通过回转钻机等钻孔设备在地质条件适宜的桩位成孔，成孔后通过真空吸泥渣法、射水抽渣法、换浆法和掏渣法等清孔方法清除孔底沉渣。然后将提前制作好的钢筋笼放置在孔内，再浇筑混凝土或者直接浇筑混凝土，最终成型桩体。

但是目前的灌注桩施工完成后，因为桩身的接触面积固定，导致灌注桩的摩阻力及抗拔力受限，整体的承载能力较小，设置于灌注桩上的建筑物稳定性较差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种灌注桩复合式后注浆装置，以解决现有的灌注桩摩阻力及抗拔力受限，整体的承载能力较小，设置于灌注桩上的建筑物稳定性较差的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种灌注桩复合式后注浆装置，设置于钻孔底部，包括：

顶板，所述顶板上具有第一通孔；

底板，所述底板上具有第二通孔；

连接筒，所述连接筒具有两端开口的中空腔体，所述顶板和所述底板分别设置于所述连接筒的两端，且所述第一通孔、所述中空腔体和所述第二通孔连通形成通道；

储浆袋，所述储浆袋设置于所述连接筒的外围，其两端分别与所述顶板和所述底板连接，所述储浆袋、所述顶板、所述连接筒的外壁以及所述底板围成储浆腔体；

注浆组件，所述注浆组件包括：开式注浆管和闭式注浆管，所述开式注浆管设置于所述通道，所述闭式注浆管的一端伸入所述储浆腔体。

有益效果

当钻孔钻成后将后注浆装置置于钻孔底部，然后向钻孔内浇筑混凝土。浇筑混凝土后通过开式注浆管向桩底处注浆使浆液渗入周围地层，然后再通过闭式注浆管向储浆腔体内注浆，储浆袋随之膨胀扩大，压密固结周围地层以及浆液，最终在桩底形成扩大头。当钻孔内混凝土凝结形成灌注桩后，其桩底的扩大头能够扩大与地层的接触面积，提高桩身的摩阻力及抗拔力，进而提高灌注桩的承载力。设置于灌注桩的建筑物更稳定、更安全。

在一个可选的实施例中，所述通道垂直于其轴线的截面为圆形或者椭圆形。

在一个可选的实施例中，所述第一通孔的尺寸小于所述第二通孔的尺寸。

在一个可选的实施例中，所述通道内设置有加固组件。

在一个可选的实施例中，所述加固组件包括交叉设置于所述第二通孔的多个横向加固件。

在一个可选的实施例中，所述加固组件还包括沿所述通道周向间隔设置于其内壁的多个竖向加固件。

在一个可选的实施例中，所述竖向加固件的一端与所述横向加固件的一端连接。

有益效果

设置加固组件能够提高后注浆装置的结构强度，坚固耐用。

在一个可选的实施例中，所述闭式注浆管的一端穿过所述顶板伸入所述储浆腔体。

在一个可选的实施例中，所述开式注浆管和所述闭式注浆管的一端设置有单向阀。

有益效果

设置单向阀可以防止浆液回流。

在一个可选的实施例中，所述储浆袋由化纤胶布材质制成。

有益效果

化纤胶布材质的储浆袋使袋体可以膨胀扩大，从而能在桩底形成扩大头。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1的灌注桩复合式后注浆装置的主视图；

图2为本实用新型实施例1的灌注桩复合式后注浆装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例1中的灌注桩施工过程中成型钻孔的示意图；

图4为本实用新型实施例1中的灌注桩施工过程中设置后注浆装置的示意图；

图5为本实用新型实施例1中的灌注桩施工过程中设置后注浆装置注浆形成扩大头的示意图；

图6为本实用新型实施例2的灌注桩复合式后注浆装置的俯视图；

图7为本实用新型实施例3的灌注桩复合式后注浆装置的仰视图；

图8为本实用新型实施例4的灌注桩复合式后注浆装置的仰视图；

图9为本实用新型实施例5中灌注桩复合式后注浆装置与桩底注浆装置的连接示意图；

图10为本实用新型实施例5中灌注桩复合式后注浆装置与桩底注浆装置置于钻孔底部的示意图；

图11为本实用新型实施例5中灌注桩复合式后注浆装置与桩底注浆装置在桩底形成扩大头的示意图。

附图标记说明：

1、钻孔；

2、灌注桩复合式后注浆装置；

21、顶板；

22、底板；

23、连接筒；

24、储浆袋；

251、开式注浆管，252、闭式注浆管，253、单向阀；

261、横向加固件，262、竖向加固件；

3、桩底注浆装置，31、固定板，32、注浆管，33、注浆胶囊。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

下面结合图1至图5，描述本实用新型的实施例。

根据本实用新型的实施例，一方面，提供了一种灌注桩复合式后注浆装置2，其包括：顶板21、底板22、连接筒23、储浆袋24和注浆组件。顶板21上具有第一通孔，底板22上具有第二通孔；连接筒23具有两端开口的中空腔体，顶板21和底板22分别设置于连接筒23的两端，且第一通孔、中空腔体和第二通孔连通形成通道；储浆袋24设置于连接筒23的外围，其两端分别与顶板21和底板22连接，储浆袋24、顶板21、连接筒23的外壁以及底板22围成储浆腔体；注浆组件包括：开式注浆管251和闭式注浆管252，开式注浆管251设置于通道，闭式注浆管252的一端伸入储浆腔体。

灌注桩复合式后注浆装置2设置在钻孔1的底部，顶板21、底板22和连接筒23组成后注浆装置的主体结构，是主要的承载部件。储浆袋24和注浆组件主要用于后续注浆。具体的，顶板21、底板22和连接筒23一般为金属材质，具有足够的硬度和支撑强度。例如顶板21和底板22可以为钢板，连接筒23为钢筒，顶板21、连接筒23和底板22之间可通过焊接的方式进行连接。顶板21和底板22上均需要开孔，即顶板21上的第一通孔和底板22上的第二通孔，而连接筒23的中部则具有中空腔体，这样顶板21和底板22设置于连接筒23的两端以后，第一通孔、中空腔体和第二通孔能够连通形成一个通道。设置通道一是为了方便后续设置开式注浆管251，二是为了能向通道内浇筑混凝土，后续能让后注浆装置与灌注桩桩身固结为一体。储浆袋24的袋体是柔性可扩张或膨胀的，储浆袋24包围在连接筒23的外侧，并且两端与顶板21和底板22连接密封，从而与顶板21、连接筒23的外壁以及底板22合围形成一个封闭的储浆腔体。开式注浆管251用于开式注浆，即向桩底的开放空间进行注浆，所以开式注浆管251设置在通道内，可以焊接在连接筒23的内壁。闭式注浆管252用于闭式注浆，即向储浆腔体内的封闭空间进行注浆，所以闭式注浆管252的一端需要伸入储浆腔体内。开式注浆管251和闭式注浆管252可以为一个也可以多个。注入的浆液可选用水泥浆或者水泥砂浆。

当钻孔1钻成以后将后注浆装置放置在钻孔1底部，然后再向钻孔1内浇筑混凝土，浇筑的混凝土成型后就是灌注桩的桩身。在浇筑混凝土后就要通过后注浆装置注浆，注浆过程为先进行开式注浆再进行闭式注浆。通过开式注浆管251向桩底进行注浆后，浆液会渗入周围地层的土体中，这样当浆液凝结后就可与周围地层凝结为一体。通过闭式注浆管252向储浆腔体内注浆，随着注浆量的增大，储浆袋24会逐渐膨胀，这样会对周围的土体进行挤压，从而将土体与浆液压密固结，最终在桩底位置膨胀凝结成扩大头。而当钻孔1内的混凝土凝结后就会与后注浆装置结合为一体。

由于桩底扩大头的体积要大于原本钻孔1底部的空间，因此增大了灌注桩与土体的接触面积，而且扩大头成型过程中会将周围地层的土体与浆液压密固结，所以就会增大灌注桩与土体之间的摩阻力以及自身的抗拔力，因此灌注桩的承载力得以提高，进而设置在灌注桩上的建筑物更加稳定、安全。

在一个实施例中，储浆袋24由化纤胶布材质制成。

化纤胶布材料是一种以人造化学纤维为基材制成的胶布材料，耐磨性较强、弹性较好。这种材料制成的储浆袋24在注浆时不易破损，而且能够随注浆量的增大弹性扩张，利于形成扩大头结构。

在一些实施例中，通道垂直于其轴线的截面为圆形或者椭圆形。

由于钻孔1一般为圆孔，即钻孔1垂直于其轴线的截面为圆形，对应的后注浆装置中顶板21、底板22和连接筒23的外形均与之相匹配，即顶板21和底板22为圆板，连接筒23为圆柱状的筒体。顶板21上的第一通孔和底板22上的第二通孔开设为圆孔或者椭圆孔，相应的，连接筒23的中空腔体为圆柱状腔体或者椭圆柱状腔体。当然在其他实施例中，通道垂直于其轴线的截面可以是其他形状，如三角形、矩形等，但是相较于圆形或椭圆形加工难度稍高。

具体的，如图1、图2所示，本实施例中，通道垂直于其轴线的截面为圆形，并且第一通孔的直径、第二通孔的直径以及中空腔体截面圆形的直径相等。

在一个实施例中，闭式注浆管252的一端穿过顶板21伸入储浆腔体。

顶板21的板体上可以开设小孔供闭式注浆管252通过，闭式注浆管252的一端伸入储浆腔体方可向储浆腔体内注浆。

在另一个实施例中，闭式注浆管252也可以从储浆袋24袋体上穿过伸入储浆腔体，但这种方式相较于从顶板21穿过的方式过管处不好进行密封，所以一般还是选择从顶板21穿过伸入储浆腔体。

在一个实施例中，开式注浆管251和闭式注浆管252的一端设置有单向阀253。

设置单向阀253能防止浆液回流，保证浆液能顺利注入。

下面对使用本实施例提供的灌注桩复合式后注浆装置2后灌注桩的施工过程叙述如下：

首先如图3所示，通过钻机等设备按照设计要求钻成钻孔1。

然后如图4所示，将后注浆装置置于钻孔1底部，并向钻孔1内浇筑混凝土。

再如图5所示，先通过开式注浆管251向桩底地层开式注浆，使浆液渗入地层周围的土体中。接着通过闭式注浆管252向储浆空间内闭式注浆，随着闭式注浆的进行储浆袋24膨胀，挤压周围土体。将土体与浆液压密固结，最后等浆液和混凝土凝结后在桩底形成扩大头结构。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于通道垂直于其轴线的截面为椭圆形，其余结构与实施例1相同不再赘述。

如图6所示，通道垂直于其轴线的截面为椭圆形，即第一通孔、第二通孔以及中空腔体的截面均为椭圆形，且大小相等。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于第一通孔的尺寸小于第二通孔的尺寸，其余结构与实施例1相同不再赘述。

具体的，如图7所示，第一通孔和第二通孔虽然都是圆孔，但第一通孔直径较小，第二通孔直径较大。开式注浆管251在设置时，可以直接从底板22上穿过。在其他实施例中，也可也将开式注浆管251做成弯折的从第二通孔处通过。

在另一个实施例中，第一通孔和第二通孔也可以都是椭圆孔，第一通孔的尺寸依旧小于第二通孔的尺寸。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于通道内设置有加固组件，其余结构与实施例1相同不再赘述。

进一步的，在一些实施例中，加固组件包括交叉设置于第二通孔的多个横向加固件261。

横向加固件261沿第二通孔的径向设置，多个横向加固件261可以在第二通孔的圆心处交叉呈夹角设置。

在一些实施例中，加固组件还包括沿通道周向间隔设置于其内壁的多个竖向加固件262。

竖向加固件262平行于中空腔体的轴向设置，即竖向加固件262与开式注浆管251相平行，与横向加固件261垂直。多个竖向加固件262可以间隔固定在中空腔体的壁面上。

在一些实施例中，竖向加固件262的一端与所述横向加固件261的一端连接。

具体的，如图8所示，本实施例中横向加固件261和竖向加固件262均为钢筋，共设置有两个横向加固件261和四个竖向加固件262。两个横向加固件261呈十字形交叉设置，每个竖向加固件262的底端与一个横向加固件261的端部连接，连接方式可以为焊接。

在其他实施例中，横向加固件261和竖向加固件262也可以没有连接关系，即横向加固件261的端部直接与底板22连接，竖向加固件262与连接筒23的内壁连接，且横向加固件261和竖向加固件262端部的位置错开不连接。

在其他实施例中，横向加固件261和竖向加固件262的数量也可以进行调整，本实施例不做具体限制。

实施例5

在本实施例里中，如图9至图11所示，灌注桩复合式后注浆装置2可与专利号为ZL201980000970.2的桩底注浆装置3组合使用。

将本实施例的灌注桩复合式后注浆装置2和桩底注浆装置3连接，后注浆装置在上，桩底注浆装置3在下。具体连接方式可以将后注浆装置的底板22与桩底注浆装置3的固定板31进行焊接，但后注浆装置中的开式注浆管251要从桩底注浆装置3的通过孔穿过以便于能顺利进行开式注浆。

连接后将整个装置置于钻孔1底部，除了通过开式注浆管251向桩底地层进行开式注浆，闭式注浆管252向储浆腔体内进行闭式注浆外，还需通过注浆管32向桩底注浆装置3的注浆胶囊33内注浆。既能在后注浆装置周围形成扩大头，又能在桩底注浆装置3周围形成扩大头，最终形成如图11中所示扩大头结构。两个装置结合能够进一步增强灌注桩的摩阻力以及抗拔力。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种灌注桩复合式后注浆装置，设置于钻孔(1)底部，其特征在于，包括：

顶板(21)，所述顶板(21)上具有第一通孔；

底板(22)，所述底板(22)上具有第二通孔；

连接筒(23)，所述连接筒(23)具有两端开口的中空腔体，所述顶板(21)和所述底板(22)分别设置于所述连接筒(23)的两端，且所述第一通孔、所述中空腔体和所述第二通孔连通形成通道；

储浆袋(24)，所述储浆袋(24)设置于所述连接筒(23)的外围，其两端分别与所述顶板(21)和所述底板(22)连接，所述储浆袋(24)、所述顶板(21)、所述连接筒(23)的外壁以及所述底板(22)围成储浆腔体；

注浆组件，所述注浆组件包括：开式注浆管(251)和闭式注浆管(252)，所述开式注浆管(251)设置于所述通道，所述闭式注浆管(252)的一端伸入所述储浆腔体。

2.根据权利要求1所述的灌注桩复合式后注浆装置，其特征在于，所述通道垂直于其轴线的截面为圆形或者椭圆形。

3.根据权利要求2所述的灌注桩复合式后注浆装置，其特征在于，所述第一通孔的尺寸小于所述第二通孔的尺寸。

4.根据权利要求1-3任一项所述的灌注桩复合式后注浆装置，其特征在于，所述通道内设置有加固组件。

5.根据权利要求4所述的灌注桩复合式后注浆装置，其特征在于，所述加固组件包括交叉设置于所述第二通孔的多个横向加固件(261)。

6.根据权利要求5所述的灌注桩复合式后注浆装置，其特征在于，所述加固组件还包括沿所述通道的周向间隔设置于其内壁的多个竖向加固件(262)。

7.根据权利要求6所述的灌注桩复合式后注浆装置，其特征在于，所述竖向加固件(262)的一端与所述横向加固件(261)的一端连接。

8.根据权利要求1所述的灌注桩复合式后注浆装置，其特征在于，所述闭式注浆管(252)的一端穿过所述顶板(21)伸入所述储浆腔体。

9.根据权利要求1所述的灌注桩复合式后注浆装置，其特征在于，所述开式注浆管(251)和所述闭式注浆管(252)的一端设置有单向阀(253)。

10.根据权利要求1所述的灌注桩复合式后注浆装置，其特征在于，所述储浆袋(24)由化纤胶布材质制成。