一種覆蓋式分段加固填土及軟土地層裝置及方法
【專利說明】一種覆蓋式分段加固填土及軟土地層裝置及方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及建筑地基基礎(chǔ)及地下工程施工技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種覆蓋式分段加固填土及軟土地層裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著城市建設(shè)和工業(yè)建設(shè)的步伐加快，土地成為不可再生的稀缺資源，大量的建設(shè)項(xiàng)目因此出現(xiàn)在深厚填土及軟土地區(qū)上。目前，大面積的深厚填土及軟土地區(qū)地基處理主要采取強(qiáng)夯、粧等的處理方案，由于各種原因地基處理未達(dá)到實(shí)際效果時(shí)，已經(jīng)建設(shè)完成或正在建設(shè)的建(構(gòu))筑物將產(chǎn)生不均勻沉降。從而影響正常結(jié)構(gòu)安全及正常使用，重新處理費(fèi)用巨大，同時(shí)延長了工期。另外在軟弱地層尤其是土層進(jìn)行淺埋隧道工程施工，常因開挖施工造成地層損失，發(fā)生圍巖大變形或坍塌，危及施工人員和設(shè)備安全，致使周邊環(huán)境造成破壞，給居民正常的生產(chǎn)生活帶來嚴(yán)重影響。因此壓力注漿技術(shù)在不受已建的建(構(gòu))筑物的環(huán)境約束下，同時(shí)在不損傷結(jié)構(gòu)的情況下，能夠很好地加固地基，解決不均勻沉降的問題，以確保周邊環(huán)境的不受影響。
[0004]傳統(tǒng)的注漿加固中，漿液在地層中的擴(kuò)散具有隨機(jī)性、分散性，難以實(shí)現(xiàn)控域注漿，漿液的損耗量較大，并且，若注漿壓力或注漿量過大易造成土體變形過大、發(fā)生地面隆起等事故;若注漿壓力或注漿量過小，又達(dá)不到加固地層的效果，因此不能對地層有針對性的均勻加固。
[0005]目前，對地層進(jìn)行分段注漿一般采用布設(shè)多根不同深度的注漿管，對于不同深度、不同土層性質(zhì)施加不同的注漿壓力進(jìn)行注漿，但這種方法具有注漿速度慢、工期長、需用注漿管多造成浪費(fèi)、成本高、工序多且復(fù)雜等缺陷，嚴(yán)重影響著施工工期及周邊環(huán)境的穩(wěn)定，并且，隨著需注漿加固地層范圍的增大問題更加凸顯。
[0006]據(jù)查，也有對地層進(jìn)行分段注漿地層均勻加固的技術(shù)。但這些技術(shù)由于方法不夠完備，對復(fù)雜的填土及軟土加固效果也不很理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、使用方便的覆蓋式分段加固填土及軟土地層裝置及方法。
[0008]一種覆蓋式分段加固填土及軟土地層裝置，包括分段式注漿鋼管I，分段式注漿鋼管I內(nèi)設(shè)置有注漿芯管2，注漿芯管2依次通過接頭13、輸漿管與壓漿機(jī)6相連;所述分段式注漿鋼管I上均布有梅花孔3，每個(gè)梅花孔3上設(shè)置有單向止?jié){閥5;分段式注漿鋼管1、注漿芯管2底端均封口，分段式注漿鋼管I各段長度與土層各層厚度一致;分段式注漿鋼管I的相鄰各段連接處設(shè)置有帶有外螺紋的鋼制止?jié){環(huán)12，鋼制止?jié){環(huán)12中心設(shè)有橡膠止?jié){環(huán)11。
[0009]所述分段式注漿鋼管I的管口設(shè)置有孔口止?jié){環(huán)15，分段式注漿鋼管I頂部還設(shè)置有橡膠止?jié){塞10和螺帽9。
[0010]所述注漿芯管2底部3米范圍內(nèi)均布噴漿孔。
[0011 ] 相鄰梅花孔3的間距為0.2m-lm。
[0012]所述壓漿機(jī)6還與攪拌機(jī)7相連，壓漿機(jī)6上設(shè)置有壓力表8。
[0013]所述輸漿管上設(shè)置有數(shù)據(jù)記錄儀14。
[0014]一種覆蓋式分段加固填土及軟土地層方法，包括如下步驟:
1.地層鉆孔至處理深度，將分段式注漿鋼管根據(jù)地層分成若干個(gè)分段注漿鋼管，往孔內(nèi)下放分段式注漿鋼管最底端一段，將內(nèi)套有橡膠止?jié){環(huán)的鋼制止?jié){環(huán)通過絲扣與下段的注漿鋼管連接擰緊，隨后將上段的注漿鋼管與露出部分的鋼制止?jié){環(huán)通過絲扣進(jìn)行連接擰緊，以此類推完成所有分段注漿管的連接;將分段式注漿鋼管沿孔插入到底部，并將孔口止?jié){環(huán)套入分段式注漿鋼管的管口；
2.將注漿芯管從分段式注漿鋼管的管口插入到管口段的止?jié){環(huán)處，分別將管口橡膠止?jié){塞和螺帽套入分段式注漿鋼管的管口并擰緊；用輸漿管與壓漿機(jī)連接，做好壓漿前的各項(xiàng)壓漿準(zhǔn)備；
3.開動(dòng)壓漿設(shè)備，進(jìn)行首次壓漿，壓漿壓力控制在0.2MPa?1.0MPa，當(dāng)壓漿量滿足設(shè)計(jì)量及地表冒漿為止，完成注漿后將管口的螺帽和止?jié){塞卸掉，并用注漿芯管通過清水原位清洗分段式注漿鋼管；
4.當(dāng)?shù)谝惠喿{完成并且水泥漿達(dá)到終凝后，將注漿芯管插入到分段式注漿鋼管底段，分別將管口橡膠止?jié){塞和螺帽套入分段式注漿鋼管的管口并擰緊，做好壓漿前的各項(xiàng)壓漿準(zhǔn)備;根據(jù)所處土層性質(zhì)及地層埋深設(shè)定注漿量和注漿壓力并開始注漿;此時(shí)由于單向止?jié){閥的作用，漿液從注漿芯管噴漿孔流出后僅由分段式注漿鋼管最底端的梅花孔向四周地層分段式注漿；
5.注漿量達(dá)到設(shè)定注漿量及壓力時(shí)停止注漿，提起注漿芯管至倒數(shù)第二個(gè)注漿節(jié)段，使得注漿芯管底端堵住下面止?jié){塞口，滿足注漿芯管底部噴漿孔只能在倒數(shù)第二個(gè)注漿節(jié)段里注漿，根據(jù)倒數(shù)第二個(gè)注漿節(jié)段所處土層性質(zhì)及地層埋深改變注漿量及壓力并注漿；
6.依次類推，上提注漿芯管并根據(jù)噴漿孔所處土層性質(zhì)及地層埋深改變注漿量、注漿壓力及循環(huán)次數(shù)，直至填土及軟土地層注漿加固完成；
7.卸掉管口的螺帽和止?jié){塞，用清水分別對注漿芯管及分段式注漿鋼管進(jìn)行清洗并回收利用。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)分段注漿段長度可調(diào)的二次或多次間隔注漿工藝，可根據(jù)土層需要調(diào)節(jié)壓力實(shí)現(xiàn)不同土層性質(zhì)施加不同注漿參數(shù)的分段注漿管，針對填土及軟土等地層分層較多的復(fù)雜情況，對不同土層狀況控制注漿參數(shù)達(dá)到精確加固地層，能快速、均勻的加固地層，提高加固地層的效果。注漿效果良好、操作方便、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性高、工期短，具有良好的發(fā)展前景。適用范圍廣泛，適用各類工程地基加固。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2a為注漿芯管位于分段式注漿鋼管最上端的工作示意圖； 圖2b為注漿芯管位于分段式注漿鋼管最下端的工作示意圖；
圖2c為注漿芯管位于分段式注漿鋼管倒數(shù)第二節(jié)的工作示意圖；
圖2d為注漿芯管位于分段式注漿鋼管中部的工作示意圖。
[0018]圖3為分段式注漿鋼管的剖視圖。
[0019]圖4a為螺帽的俯視圖。
[0020]圖4b為螺帽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為分段式注漿鋼管接頭處的局部放大圖。
[0022]圖中，I為分段式注漿鋼管，2為注漿芯管，3為梅花孔，5為單向止?jié){閥，6為壓漿機(jī)，7為攪拌機(jī)，8為壓力表，9為螺帽，10為橡膠止?jié){塞，11為橡膠止?jié){環(huán)，12為鋼制止?jié){環(huán)，13為接頭，14為數(shù)據(jù)記錄儀，15為孔口止?jié){環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。如圖1-圖5所示，一種覆蓋式分段加固填土及軟土地層裝置，包括分段式注漿鋼管I，分段式注漿鋼管I內(nèi)設(shè)置有注漿芯管2，注漿芯管2依次通過接頭13、輸漿管與壓漿機(jī)6相連;所述分段式注漿鋼管I上均布有梅花孔3，每個(gè)梅花孔3上設(shè)置有單向止?jié){閥5;分段式注漿鋼管1、注漿芯管2底端均封口，分段式注漿鋼管I各段