本發(fā)明涉及巖土工程施工領(lǐng)域，尤其是一種提高空心樁承載力的裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

空心樁包括預(yù)制空心方樁、預(yù)制空心管樁、鋼管等，它具有承載力高、生產(chǎn)周期短、節(jié)約材料等優(yōu)點(diǎn)。其生產(chǎn)工藝先進(jìn)科學(xué)且已成熟，在建筑市場(chǎng)中具有廣泛的應(yīng)用。在工程實(shí)踐中，由于勘察報(bào)告參數(shù)選取不合理、持力層起伏較大、預(yù)應(yīng)力管樁擠土效應(yīng)等原因?qū)е鹿こ虡冻休d力不足。另由于地層原因，特別是軟土地區(qū)，單樁提供的承載力有限，對(duì)于上部荷載較大的建筑物需要布置大量的樁來(lái)滿足承載力要求，而此時(shí)樁基承載力遠(yuǎn)小于樁身的強(qiáng)度，造成資源浪費(fèi)。

提高樁基承載力目前主要工藝是樁端后注漿，該工藝就是利用工程樁底部和側(cè)面預(yù)先埋設(shè)的注漿管，在成（沉）樁后若干天內(nèi)用高壓泵進(jìn)行高壓注漿，漿液通過滲入、劈裂、填充、擠密等作用與樁體周圍土體結(jié)合，起到提高承載力、減少沉降等效果。后注漿技術(shù)在鉆孔灌注樁中運(yùn)用已有較成熟的技術(shù)，但對(duì)空心樁作后壓漿處理，常見做法是預(yù)埋注漿管，目前不但運(yùn)用較少，而且具有如下缺點(diǎn)：1、注漿器與樁端幾乎在同一標(biāo)高，無(wú)法在樁端標(biāo)高以下注漿，無(wú)法有效提高空心樁的承載力。2、預(yù)埋的注漿管容易在沉樁過程中被土體堵塞，且難以補(bǔ)救。3、分節(jié)施工樁基時(shí)，注漿管的連接非常困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種提高空心樁承載力的裝置及其使用方法，在沉樁后鉆入空心樁端部以下，對(duì)空心樁端部進(jìn)行注漿，從而提高空心樁的承載力。

本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種提高空心樁承載力的裝置，其特征在于：所述裝置至少包括注漿泵、注漿管、注漿鉆桿和注漿器，其中所述注漿器上開設(shè)有注漿孔，所述注漿器與所述注漿鉆桿的一端相連接固定且內(nèi)部連通構(gòu)成注漿通道，所述注漿鉆桿的另一端通過所述注漿管與所述注漿泵相連接，所述注漿泵外接漿液池。

所述注漿器為一金屬管，所述金屬管的前端為鉆頭，末端為逆止閥，所述金屬管的末端與所述注漿鉆桿相連接固定，所述金屬管的外部固定設(shè)置有螺旋式葉片，所述注漿孔開設(shè)在位于所述葉片之間的所述金屬管上。

所述注漿孔通過封堵體進(jìn)行封堵。

所述注漿鉆桿由若干節(jié)無(wú)縫鋼管拼接而成，所述無(wú)縫鋼管之間構(gòu)成可拆卸式的連接固定或構(gòu)成焊接連接固定；所述注漿鉆桿與所述注漿器之間構(gòu)成可拆卸式的連接固定。

一種涉及上述提高空心樁承載力的裝置的使用方法，其特征在于：所述使用方法至少包括以下步驟：

施工空心樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高，開挖基坑至坑底；

通過所述注漿鉆桿將所述注漿器鉆入所述空心樁的空腹內(nèi)，直至所述注漿器鉆入樁底以下指定標(biāo)高；

啟動(dòng)所述注漿泵，通過所述注漿管進(jìn)行注漿。

在注漿前，在所述空心樁的頂端空腔內(nèi)澆筑素砼進(jìn)行封堵。

達(dá)到注漿量或者注漿壓力平衡后停止注漿，反向旋轉(zhuǎn)所述注漿鉆桿使其與所述注漿器相脫離，回收所述注漿鉆桿。

所述施工方法可作為補(bǔ)救措施，可在工程樁施工完成后再施工。

所述注漿器與樁端幾乎在同一標(biāo)高，可實(shí)現(xiàn)樁端標(biāo)高以下的注漿，此時(shí)由于可以貫入樁端以下，對(duì)樁端沉渣的處理更為有效。

由于注漿器可以貫入到樁端以下，克服漿液在粘性土和砂性土中滲透距離過短的缺陷，可大大增加樁端加固的范圍。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：既可作為一種提高空心樁承載力的補(bǔ)救措施，又可作為一種空心樁后注漿的常規(guī)工藝；施工簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)、提高資源利用率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中注漿器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中單節(jié)注漿鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的工作示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：

如圖1-3所示，圖中標(biāo)記1-13分別表示為：圓形金屬管1、注漿孔2、螺旋式葉片3、鉆頭4、逆止閥5、單節(jié)注漿鉆桿6、接頭7、注漿器8、空心樁9、注漿管10、注漿泵11、漿液池12、空心樁空腹封堵體13。

實(shí)施例：如圖1所示，本實(shí)施例中的注漿器包括圓形金屬管1，鉆頭4固定設(shè)置在圓形金屬管1的前端，逆止閥5固定設(shè)置在圓形金屬管1的后端，其中鉆頭4呈錐形，其作用是為了便于注漿器鉆入空心樁樁底以下的土體之中，而逆止閥5則是為了防止在注漿過程中漿液逆流。在圓形金屬管1的外圍固定設(shè)置有螺旋式葉片3，螺旋式葉片3沿圓形金屬管1的管體軸向均勻布置，以使圓形金屬管1形成螺旋狀鉆頭，進(jìn)一步便于將注漿器鉆入空心樁樁底以下的土體之中。在圓形金屬管1上開設(shè)有若干注漿孔2，漿液從頂端的逆止閥5中注入，從注漿孔2中壓出。若干注漿孔2均勻布置在螺旋式葉片3的葉片與葉片之間，保證注漿的均勻性。在注漿孔2內(nèi)設(shè)置有作為封堵體的橡膠塞或橡膠片（圖中未示出），以在注漿之前對(duì)注漿孔2進(jìn)行封堵，避免注漿器的鉆入過程中土體通過注漿孔2進(jìn)入到圓形金屬管1的內(nèi)部所造成注漿通道和注漿孔2的堵塞。

如圖2所示，單節(jié)注漿鉆桿6在其兩端處分別設(shè)置有接頭7，兩個(gè)單節(jié)注漿鉆桿6之間可通過接頭7的適配連接固定構(gòu)成一體，從而增加注漿鉆桿的長(zhǎng)度，注漿鉆桿的整體長(zhǎng)度滿足于使注漿器可鉆入空心樁樁底以下土體的要求。

如圖3所示，注漿器8與由若干單節(jié)注漿鉆桿6所拼接構(gòu)成的注漿鉆桿相連接固定，且兩者的管孔相連通以形成注漿通道。注漿鉆桿通過一根注漿管10與注漿泵11相連接，注漿泵11通過另一根注漿管10接通漿液池12；漿液池12內(nèi)儲(chǔ)存有漿液，漿液通過注漿泵11的驅(qū)動(dòng)依次經(jīng)由注漿管10、注漿鉆桿至注漿器8，并從注漿器8上所開設(shè)的注漿孔2內(nèi)壓出至空心樁樁底的土體之中。

本實(shí)施例中的裝置在使用時(shí)，具有如下步驟：

第一步：施工空心樁9至設(shè)計(jì)標(biāo)高，開挖基坑至坑底。

第二步：將注漿器8上的注漿孔2用橡膠塞（片）封閉后，將注漿器8與首節(jié)的單節(jié)注漿鉆桿6相連接固定，并在兩者的連接處安裝逆止閥5。

第三步：通過首節(jié)的單節(jié)注漿鉆桿6將注漿器8鉆入空心樁9的空腹內(nèi)，之后在首節(jié)的單節(jié)注漿鉆桿6后方通過接頭7順次連接若干單節(jié)注漿鉆桿6，并通過若干單節(jié)注漿鉆桿6繼續(xù)使注漿器8鉆入空心樁9的空腹直至注漿器8鉆入空心樁9的樁底以下指定標(biāo)高。

第四步：在空心樁9頂端空腔內(nèi)1-1.5m范圍內(nèi)澆筑素砼作為空心樁空腹封堵體13，對(duì)空心樁9的樁端進(jìn)行封堵，素砼用于封閉空心樁的空腔，防止?jié){液外溢以保證注漿效果。

第五步：注漿泵11通過注漿軟管10分別連接漿液池12和單節(jié)注漿鉆桿6末端；檢查各個(gè)節(jié)點(diǎn)，確認(rèn)連接牢靠后通過注漿泵11進(jìn)行注漿。漿液通過若干單節(jié)注漿鉆桿6進(jìn)入注漿器8，并從注漿器8上所開設(shè)的注漿孔2壓出至空心樁9樁底以下的土體之中，這樣一來(lái)，漿液通過深入、劈裂、填充、擠密等作用與樁周土體結(jié)合，從而提高空心樁9的承載力，同時(shí)還可以減少其沉降。

第六步：達(dá)到注漿量或者注漿壓力平衡后停止注漿，反向旋轉(zhuǎn)注漿鉆桿6使其與注漿器8脫離，回收注漿鉆桿6。

本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)：注漿器8及與其相連的單節(jié)注漿鉆桿6之間可通過在兩者的接頭處設(shè)置螺紋使兩者通過螺紋配合構(gòu)成可拆卸式的連接固定，這樣一來(lái)，當(dāng)將注漿器8鉆入空心樁樁底以下指定深度后，可驅(qū)動(dòng)單節(jié)注漿鉆桿6反向旋轉(zhuǎn)，從而使其與注漿器8相脫離，實(shí)現(xiàn)注漿鉆桿的回收。

為了提高注漿鉆桿的強(qiáng)度，避免在使用時(shí)相鄰兩個(gè)單節(jié)注漿鉆桿6的連接處發(fā)生斷裂，單節(jié)注漿鉆桿6與單節(jié)注漿鉆桿6之間可直接通過焊接形成連接固定，從而提高注漿鉆桿的強(qiáng)度。單節(jié)注漿鉆桿6可以選用無(wú)縫鋼管。

空心樁9可以為預(yù)制混凝土管樁、預(yù)制混凝土方樁、鋼管樁等，都可利用本實(shí)施例中的裝置及其使用方法來(lái)提高承載力。

雖然以上實(shí)施例已經(jīng)參照附圖對(duì)本發(fā)明目的的構(gòu)思和實(shí)施例做了詳細(xì)說(shuō)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在沒有脫離權(quán)利要求限定范圍的前提條件下，仍然可以對(duì)本發(fā)明作出各種改進(jìn)和變換，如：?jiǎn)喂?jié)注漿鉆桿6的形狀、尺寸；注漿的驅(qū)動(dòng)方式，各裝置的布局等，故在此不一一贅述。