本發(fā)明涉及地基處理，具體而言，涉及一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置。

背景技術(shù)：

1、樁基礎(chǔ)可以有效提高地基承載力、減小地基的壓縮性，是軟土地基處治工程中不可缺少的關(guān)鍵工序?，F(xiàn)有樁基礎(chǔ)形式主要有水泥土攪拌樁、cfg樁、碎石樁、預(yù)制混凝土樁等，不同樁基適用場景有所不同。相比而言，預(yù)制混凝土樁具有易批量生產(chǎn)、樁體質(zhì)量易保證、拼接簡單等優(yōu)點(diǎn)，用于地基處理時單樁承載能力強(qiáng)、沉降變形量較小，且不易受地下水位等影響、施工效率較快，廣泛應(yīng)用于軟基處理工程。

2、目前，預(yù)制混凝土樁主要為空芯樁，包括預(yù)制管樁和預(yù)制方樁。當(dāng)用于復(fù)合地基處治軟土地基時，預(yù)制混凝土樁多為小直徑(邊長)的樁，其承載機(jī)制主要為樁體側(cè)摩阻作用與樁端端阻作用。其中復(fù)合地基預(yù)制混凝土樁側(cè)摩阻力貢獻(xiàn)承載力的80％以上。

3、沉樁施工時，首先通過錘擊法或靜壓法將預(yù)制混凝土樁貫入地基，隨即依靠預(yù)制樁的擠土效應(yīng)對周圍土體形成有效的擠壓與摩擦阻力，使預(yù)制樁具備一定的豎向承載性能，但是目前現(xiàn)有預(yù)制混凝土樁外側(cè)大多為光滑的側(cè)壁，進(jìn)而承載力一般。

4、公告號cn203639903u，提出了一種側(cè)摩阻力增強(qiáng)型預(yù)制管樁結(jié)構(gòu)，該裝置雖然能夠增強(qiáng)預(yù)制管樁的側(cè)摩阻力，但是不能在樁體的不同部位選擇不同的注漿液以及相應(yīng)的控制不同的注漿壓力，進(jìn)而應(yīng)對復(fù)雜地質(zhì)或特殊加固要求的地基施工過程中不夠靈活，另外土方布袋在不同土壤條件下適應(yīng)性較差，尤其是在土壤性質(zhì)變化較大的情況下，其提供的側(cè)摩阻力會受到影響，同時其安裝以及維護(hù)成本較高，不適用于批量沉樁施工使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)中提出問題，繼而提出了一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

3、一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置，包括混凝土樁體、注漿孔、與混凝土樁體長度相等的套管、出料孔、分散組件、支撐棱、刮料環(huán)、下密封件、上密封件、連接桿、加壓注漿組件、定位組件以及支撐組件，

4、注漿孔沿混凝土樁體圓周分布且在其高度方向上設(shè)置有多組；

5、套管圓周設(shè)置在混凝土樁體內(nèi)部且與一組注漿孔數(shù)量相等；

6、出料孔沿高度方向開設(shè)在套管上且與注漿孔一一對應(yīng)且連通；

7、分散組件設(shè)置在注漿孔內(nèi)部以使?jié){液向多個方向射出形成分散的錐刺結(jié)構(gòu)；

8、支撐棱設(shè)置在套管底部固定區(qū)域；

9、刮料環(huán)與套管內(nèi)壁相貼合；

10、下密封件與刮料環(huán)相連；

11、上密封件通過連接桿與下密封件相連，且上密封件、下密封件以及套管之間形成有注漿腔；

12、加壓注漿組件穿過上密封件且連通注漿腔；

13、定位組件設(shè)置在套管以及上密封件上以使注漿腔每升降運(yùn)動一次便可正對其中一個出料孔；

14、支撐組件設(shè)置在刮料環(huán)上且與定位組件電性連接以在注漿腔運(yùn)動完畢后對其位置進(jìn)行限定。

15、進(jìn)一步的，所述分散組件包括分散板和噴射管，每一個注漿孔內(nèi)均設(shè)置有分散板，且分散板的底部與注漿孔底部間隔設(shè)置，分散板上開設(shè)有若干朝向不同方位的分散孔，且每一個分散孔外側(cè)均連通有一個噴射管。

16、進(jìn)一步的，所述噴射管上設(shè)置有第一單向閥。

17、上述方案中漿液會加壓進(jìn)入多個朝向不同方向的噴射管中隨即向外側(cè)呈發(fā)散狀不規(guī)則高速射出以呈現(xiàn)錐刺結(jié)構(gòu)，通過第一單向閥可以使得漿液只出不進(jìn)，進(jìn)而后續(xù)當(dāng)混凝土樁體不穩(wěn)定時可以二次注漿以進(jìn)一步提高混凝土樁體的側(cè)摩阻力。

18、進(jìn)一步的，所述加壓注漿組件包括高壓注漿管、第二單向閥、注漿泵以及軟管，高壓注漿管的一端穿過上密封件連通注漿腔且高壓注漿管上設(shè)置有第二單向閥，高壓注漿管的另一端通過軟管連通注漿泵。

19、進(jìn)一步的，所述定位組件包括紅外線發(fā)射器以及紅外線接收器，上密封件上設(shè)置有紅外線發(fā)射器，套管上等距且內(nèi)嵌設(shè)置有若干與紅外線發(fā)射器正對分布且電性連接的紅外線接收器。

20、上述方案通過定位組件可以準(zhǔn)確限定注漿腔每一次升降后的的運(yùn)動位置，且檢測到準(zhǔn)確的位置信號后自動觸發(fā)支撐組件完成位置限定，進(jìn)而不需要人工多次找位，降低操作難度。

21、進(jìn)一步的，所述支撐組件包括安裝桿、微型氣缸以及弧形撐板，刮料環(huán)內(nèi)部設(shè)置有安裝桿，安裝桿上對稱設(shè)置有微型氣缸，微型氣缸連接有弧形撐板，刮料環(huán)上開設(shè)有正對弧形撐板且與其尺寸相適配的通孔以在定位組件檢測到信號后使得弧形撐板自動與套管內(nèi)壁緊密貼合。

22、上述方案通過微型氣缸以使得弧形撐板與套管內(nèi)壁緊密貼合進(jìn)而實(shí)現(xiàn)下密封件在套管內(nèi)的位置限定以避免在加壓注漿過程中發(fā)生位置移動。

23、進(jìn)一步的，所述弧形撐板上設(shè)置有凸粒以及防滑紋理。

24、進(jìn)一步的，所述出料孔、下密封件的上表面以及上密封件的下表面均傾斜設(shè)置且傾斜度保持一致。

25、上述方案可以降低加壓注入的漿液在密封件表面堆積殘留的概率，更加順暢的流入出料孔內(nèi)并進(jìn)入注漿孔高速射出形成錐刺結(jié)構(gòu)。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

27、1、本裝置通過分級式注漿便可對不同高度的復(fù)雜地質(zhì)進(jìn)行針對性注漿，即混凝土樁體的不同高度可注入不同的漿體且選擇不同的注漿壓力已形成穩(wěn)定且分散的錐刺結(jié)構(gòu)，進(jìn)而大幅度提高混凝土樁體的側(cè)摩阻力進(jìn)而其后續(xù)組裝復(fù)合地基后的整體承載力得到增強(qiáng)，且混凝土樁體后續(xù)的維護(hù)成本低且便捷，應(yīng)對不同土壤環(huán)境的適應(yīng)效果好，適合批量沉樁施工使用。

28、2、本裝置將分散板與注漿孔之間留有間隙的意義是降低分散板對漿液加壓射出的影響程度，與此同時絕大多數(shù)漿液都會進(jìn)入多個朝向不同方向的噴射管中隨即向外側(cè)呈發(fā)散狀不規(guī)則高速射出以呈現(xiàn)錐刺結(jié)構(gòu)，通過第一單向閥可以使得漿液只出不進(jìn)，進(jìn)而后續(xù)當(dāng)混凝土樁體不穩(wěn)定時可以二次注漿以進(jìn)一步提高混凝土樁體的側(cè)摩阻力。

29、3、本裝置當(dāng)后續(xù)需要二次提升混凝土樁體的側(cè)摩阻力時首先將密封件放入，隨即在驅(qū)動下密封件運(yùn)動的過程中刮料環(huán)便可以自動實(shí)現(xiàn)對套管內(nèi)壁上附著凝固漿料的刮落，且有效降低了下密封件的磨損；即刮料環(huán)具備兩種作用，第一個是在加壓注漿時通過內(nèi)部安裝的支撐組件限定注漿腔方位，另一個作用是在后續(xù)二次注漿時對套管內(nèi)的凝固物料進(jìn)行有效刮除。

30、4、本裝置通過定位組件可以準(zhǔn)確限定注漿腔每一次升降后的的運(yùn)動位置，且檢測到準(zhǔn)確的位置信號后自動觸發(fā)支撐組件完成位置限定，進(jìn)而不需要人工多次找位，降低了人工找位的工作難度且一次調(diào)整即可高效完成后續(xù)不同高度的分級加壓注漿流程。

技術(shù)特征：

1.一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置，其特征在于，包括混凝土樁體(1)、注漿孔(11)、與混凝土樁體(1)長度相等的套管(2)、出料孔(21)、分散組件、支撐棱(4)、刮料環(huán)(41)、下密封件(42)、上密封件(43)、連接桿(44)、加壓注漿組件、定位組件以及支撐組件，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置，其特征在于，所述分散組件包括分散板(3)和噴射管(31)，每一個注漿孔(11)內(nèi)均設(shè)置有分散板(3)，且分散板(3)的底部與注漿孔(11)底部間隔設(shè)置，分散板(3)上開設(shè)有若干朝向不同方位的分散孔，且每一個分散孔外側(cè)均連通有一個噴射管(31)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置，其特征在于，所述噴射管(31)上設(shè)置有第一單向閥(32)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置，其特征在于，所述加壓注漿組件包括高壓注漿管(45)、第二單向閥(46)、注漿泵以及軟管，高壓注漿管(45)的一端穿過上密封件(43)連通注漿腔且高壓注漿管(45)上設(shè)置有第二單向閥(46)，高壓注漿管(45)的另一端通過軟管連通注漿泵。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置，其特征在于，所述定位組件包括紅外線發(fā)射器(47)以及紅外線接收器(48)，上密封件(43)上設(shè)置有紅外線發(fā)射器(47)，套管(2)上等距且內(nèi)嵌設(shè)置有若干與紅外線發(fā)射器(47)正對分布且電性連接的紅外線接收器(48)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置，其特征在于，所述支撐組件包括安裝桿(51)、微型氣缸(52)以及弧形撐板(53)，刮料環(huán)(41)內(nèi)部設(shè)置有安裝桿(51)，安裝桿(51)上對稱設(shè)置有微型氣缸(52)，微型氣缸(52)連接有弧形撐板(53)，刮料環(huán)(41)上開設(shè)有正對弧形撐板(53)且與其尺寸相適配的通孔以在定位組件檢測到信號后使得弧形撐板(53)自動與套管(2)內(nèi)壁緊密貼合。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置，其特征在于，所述弧形撐板(53)上設(shè)置有橡膠凸粒(54)以及防滑紋理。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置，其特征在于，所述出料孔(21)、下密封件(42)的上表面以及上密封件(43)的下表面均傾斜設(shè)置且傾斜度保持一致。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種復(fù)合地基用后注漿式錐刺樁及注漿裝置，涉及地基處理技術(shù)領(lǐng)域，包括混凝土樁體、注漿孔、與混凝土樁體長度相等的套管、出料孔、分散組件、支撐棱、刮料環(huán)、下密封件、上密封件、連接桿、加壓注漿組件、定位組件以及支撐組件；本裝置通過分級式注漿便可對不同高度的復(fù)雜地質(zhì)進(jìn)行針對性注漿，即混凝土樁體的不同高度可注入不同的漿體且選擇不同的注漿壓力已形成穩(wěn)定且分散的錐刺結(jié)構(gòu)，進(jìn)而大幅度提高混凝土樁體的側(cè)摩阻力進(jìn)而其后續(xù)組裝復(fù)合地基后的整體承載力得到增強(qiáng)，且混凝土樁體后續(xù)的維護(hù)成本低且便捷，應(yīng)對不同土壤環(huán)境的適應(yīng)效果好，適合批量沉樁施工使用。

技術(shù)研發(fā)人員：韓慧敏,李書儉,厲超,柳琛,張思峰,國彬,張宇軒,高建新,田成龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東省路橋集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19