注漿管路結(jié)構(gòu)、預(yù)制注漿管路的x型異型樁的制作方法
【專利摘要】一種注漿管路結(jié)構(gòu)，包括縱向管路、環(huán)形管路和至少一條外伸管路；外伸管路由環(huán)形管路上引出；環(huán)形管路所在平面和外伸管路在空間位置上垂直；縱向管路與環(huán)形管路連通。一種預(yù)制有所述的注漿管路結(jié)構(gòu)的X型異型樁，至少一組所述注漿管路結(jié)構(gòu)設(shè)置于X型異型樁的樁體中部，縱向管路沿樁體軸向布置，環(huán)形管路環(huán)繞樁體設(shè)置。所述的X型異型樁的注漿方法，將樁側(cè)后注漿方法應(yīng)用到所述X型樁施工中，通過預(yù)設(shè)在樁身內(nèi)的注漿管路對(duì)樁身若干斷面進(jìn)行注漿，改變樁身和樁周土體的接觸界面特性，補(bǔ)償側(cè)摩阻力，從而提高樁的承載力、減小變形。本實(shí)用新型具有很高的靈活性和可靠性，對(duì)不同工程的適應(yīng)性較高，而且簡(jiǎn)化了施工流程，做到了重復(fù)利用，符合節(jié)約環(huán)保的理念。
【專利說明】
注漿管路結(jié)構(gòu)、預(yù)制注漿管路的X型異型樁
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于巖土工程領(lǐng)域，涉及X型異型粧內(nèi)預(yù)制注漿管路裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]粧基礎(chǔ)作為一種特殊的深基礎(chǔ)，具有承載力高、沉降小、制作方便、布置靈活和適用條件廣泛等優(yōu)點(diǎn)，在土木工程，特別是高層建筑、橋梁、碼頭、土質(zhì)不良地區(qū)的建筑物等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。
[0003]X型粧是近期發(fā)展起來的、利用等截面異形周邊擴(kuò)大原理提高粧側(cè)表面積的新型粧，和傳統(tǒng)的圓形截面相比具有更大的周長面積比。當(dāng)截面面積相同時(shí)，X型粧的周長及慣性矩比圓形粧、方形粧大，假設(shè)單位側(cè)面積摩阻力相同，那么X型粧具有更大的側(cè)阻力，因而單粧承載力更高，正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是實(shí)際工程中由于各方面原因仍然會(huì)碰至IjX型粧粧側(cè)摩阻力不足、粧體沉降和變形較大的情況，對(duì)工程質(zhì)量和安全產(chǎn)生不利影響。
[0004]粧側(cè)后注漿技術(shù)可以很好彌補(bǔ)這一缺陷。粧側(cè)后注漿是指在灌注粧成粧到達(dá)一定齡期后，對(duì)預(yù)埋的注漿通道開塞并用注漿栗將一定壓力的水泥漿壓入粧側(cè)土層，通過漿液對(duì)粧側(cè)土體起到滲透、填充、壓密、劈裂、固結(jié)等作用來增強(qiáng)粧側(cè)土的強(qiáng)度和剛度，增大粧側(cè)剪切截面的阻力和粗糙度，從而達(dá)到提高粧側(cè)摩阻力、減小沉降的效果。
[0005]可見，客觀上有必要研發(fā)能夠進(jìn)行粧側(cè)后注漿的X型異型粧及相應(yīng)的注漿方法以應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的工程難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種注漿管路結(jié)構(gòu)、預(yù)制注漿管路的X型異型粧，改進(jìn)型粧使用性能，使其具備粧側(cè)后注漿功能，增加應(yīng)對(duì)工程問題的能力。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:一種注漿管路結(jié)構(gòu)，包括縱向管路、環(huán)形管路和至少一條外伸管路;外伸管路由環(huán)形管路上引出；環(huán)形管路所在平面和外伸管路在空間位置上垂直;縱向管路與環(huán)形管路連通。
[0008]進(jìn)一步，所述注漿管路結(jié)構(gòu)設(shè)有至少兩條外伸管路作為出漿口，各條外伸管路在環(huán)形管路上均勻間隔布置;縱向管路、環(huán)形管路和外伸管路具有抵抗?jié)仓褪┕r(shí)外界壓力的強(qiáng)度；
[0009]優(yōu)選的，外伸管路呈5?10°斜向下方以便于出漿順暢;優(yōu)選的，縱向管路和環(huán)形管路(3)之間的連接處設(shè)置圓弧連接部進(jìn)行過渡；
[0010]優(yōu)選的，縱向管路、環(huán)形管路和外伸管路的內(nèi)徑為25?50mm;
[0011]優(yōu)選的，所述縱向管路、環(huán)形管路和外伸管路使用同種材料制作，一體成型；或者使用不同材料的管路通過連接件裝配成一體。
[0012]—種補(bǔ)償側(cè)摩阻力式X型異型粧，包括粧體和上述注漿管路結(jié)構(gòu);所述X型異型粧的粧體橫截面呈大寫英文字母“X”型;所述的注漿管路布置在粧體橫截面中間區(qū)域，由三部分組成，分別為縱向管路、環(huán)形管路和外伸管路?？v向管路沿粧體軸向布置，環(huán)形管路和外伸管路與縱向管路在空間位置上垂直。環(huán)形管路的在粧體軸向上的位置需要結(jié)合周圍地質(zhì)情況和粧體尺寸綜合確定。在環(huán)形管路與粧體側(cè)面距離最小處設(shè)置外伸管路，外伸管路作為出漿口，與外界相通，在環(huán)管上均勻布置，因而一般為四個(gè)。為了使出漿順暢，外伸管路呈5?10°斜向下方;縱向管路和環(huán)形管路連接處要設(shè)置90°的圓弧過渡。所述管路的內(nèi)徑根據(jù)粧長和粧徑等因素確定，一般為25?50mm，特殊情況下可作特殊設(shè)計(jì)。
[0013]所述縱向管路、環(huán)形管路和外伸管路最好使用同種材料制作，一體成型，各管路連接處物理性能較好，也可以使用不同材質(zhì)，但需要用一定方法保證連接質(zhì)量;同時(shí)管路材料需要有較高強(qiáng)度以抵抗?jié)仓褪┕r(shí)的外界壓力。
[0014]所述縱向管路、環(huán)形管路和外伸管路的布置還應(yīng)該與鋼筋籠構(gòu)造相結(jié)合，利用鋼筋固定自身位置，并保證環(huán)形管路外側(cè)的混凝土厚度在3?5cm之間?；掦w澆筑成型后即應(yīng)檢查各管路是否通暢。
[0015]—道環(huán)形管路和與它相對(duì)應(yīng)的縱向管路、外伸管路稱作一組注漿管路。通常情況下需要設(shè)置多組注漿管路對(duì)多個(gè)斷面進(jìn)行注漿，通過在不同標(biāo)高設(shè)置多組環(huán)形管路而實(shí)現(xiàn)多斷面注楽;注楽斷面的選擇結(jié)合粧體設(shè)計(jì)和地質(zhì)情況確定，盡可能選擇土顆粒較大的土層作為注漿層。同時(shí)注漿管路也不能設(shè)置過多過繁，否則既不利于制作，也會(huì)給粧身結(jié)構(gòu)的整體性帶來不良影響。
[0016]進(jìn)一步的，注漿漿液方面:采用單液水泥漿，漿液各成分配比，比如水灰比、各種外加劑的含量，應(yīng)該結(jié)合管路長度、土層情況等因素確定，保證漿液凝固前有充分時(shí)間滲透土體，避免發(fā)生堵管。一般對(duì)于飽和土，水灰比宜為0.45?0.65，對(duì)于非飽和土，水灰比宜為
0.7?0.9，松散碎石土、砂爍宜為0.5?0.6。
[0017]更進(jìn)一步的，注漿方法實(shí)用新型:注漿時(shí)要控制好注漿壓力、注漿流量、注漿量等參數(shù)，時(shí)刻監(jiān)控、及時(shí)調(diào)整，盡力使注漿平穩(wěn)均勻。當(dāng)注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量時(shí)可以停止注漿，但如果注漿過程中注漿壓力超過4Mpa也必須停止注漿，防止?jié){液對(duì)周邊土體造成劈裂。
[0018]注漿前需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算和分析，設(shè)計(jì)好水泥漿液成分、注漿壓力和注漿量等指標(biāo);然后利用清水開塞注漿管路，檢查是否堵塞;注漿時(shí)如果設(shè)備足夠可以多斷面同時(shí)注漿，當(dāng)注漿設(shè)備數(shù)量有限時(shí)依照從上往下順序注漿，并時(shí)刻監(jiān)測(cè)和記錄好相關(guān)施工參數(shù)，當(dāng)達(dá)到終止注漿條件時(shí)停止注漿。
[0019]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0020]1、充分利用了 X型異型粧的截面優(yōu)勢(shì)，提高了其粧側(cè)摩阻力儲(chǔ)備，增強(qiáng)了其對(duì)工程的適應(yīng)性和靈活性。
[0021]2、在粧身與側(cè)土之間摩阻力不足時(shí)，可以利用注漿恢復(fù)側(cè)摩阻力，提高粧的承載力、減小沉降，在一定程度上節(jié)省了二次施工的成本。
[0022]3、管路在粧體預(yù)制時(shí)已經(jīng)形成，具體施工時(shí)方便快捷、還可以重復(fù)使用。
[0023]本實(shí)用新型可以應(yīng)對(duì)側(cè)摩阻不足、粧體變形較大的情況，充分發(fā)揮X型粧的優(yōu)勢(shì)，給粧基質(zhì)量和相關(guān)建筑體的安全提供了保障。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的注漿管路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是預(yù)制有一組圖1所示注漿管路結(jié)構(gòu)的補(bǔ)償側(cè)摩阻力式X型異型粧結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3是預(yù)制有三組圖1所示注漿管路結(jié)構(gòu)的補(bǔ)償側(cè)摩阻力式X型異型粧結(jié)構(gòu)工程實(shí)例示意圖。
[0027]圖4是圖3所示實(shí)例中注漿管路結(jié)構(gòu)及X型異型粧示意圖。
[0028]附圖中的標(biāo)記:I一粧體，2—縱向管路，3—環(huán)形管路，4一外伸管路，5—圓弧連接部，6—X型異型粧，7—粧側(cè)土體，8—注漿加固區(qū)，9一粧基承臺(tái)。10—隧道。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0030]如圖1所示，一種注漿管路結(jié)構(gòu)包括縱向管路2、環(huán)形管路3和外伸管路4;外伸管路4由環(huán)形管路3上引出；縱向管路2沿粧體軸向布置，環(huán)形管路3和外伸管路4與縱向管路2在空間位置上垂直;縱向管路2通過圓弧連接部5與環(huán)形管路3連通。
[0031]環(huán)形管路3在粧體軸向上的位置需要結(jié)合周圍地質(zhì)情況和粧體尺寸綜合確定。在環(huán)形管路3與粧體側(cè)面距離最小處設(shè)置外伸管路4，外伸管路4作為出漿口，與外界相通，在環(huán)形管路3上均勾間隔布置;圖1所示實(shí)施例中設(shè)置有四條外伸管路，根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)置其它數(shù)量的外伸管路也是可行的。
[0032]為了使出漿順暢，外伸管路2呈5?10°斜向下方；由于縱向管路2和環(huán)形管路3相互垂直，兩者之間的連接處要設(shè)置圓弧連接部5進(jìn)行過渡。
[0033]縱向管路2、環(huán)形管路3和外伸管路的內(nèi)徑根據(jù)粧長和粧徑等因素確定，一般為25?50_，特殊情況下可作特殊設(shè)計(jì)。
[0034]優(yōu)選的，所述縱向管路2、環(huán)形管路3和外伸管路4使用同種材料制作，一體成型，各管路連接處物理性能較好;也可以使用不同材質(zhì)的管路，但需要保證各管路之間的連接質(zhì)量可靠;同時(shí)管路材料需要有足夠高的強(qiáng)度以抵抗?jié)仓褪┕r(shí)的外界壓力。
[0035]圖2所示為預(yù)制有一組圖1所示注漿管路結(jié)構(gòu)的補(bǔ)償側(cè)摩阻力式X型異型粧，包括粧體I和注漿管路結(jié)構(gòu);在環(huán)形管路3與粧體側(cè)面距離最小處設(shè)置外伸管路4，共有四根。需要說明的是，環(huán)形管路3與粧體側(cè)面并未相切，環(huán)形管路比相切圓稍小，因?yàn)樾枰粢欢臻g給外伸管路，外伸管路并未伸出粧體。
[0036]如圖3所示為某地鐵線路盾構(gòu)掘進(jìn)過程中下穿某條高速鐵路，高速鐵路橋墩粧基采用X型異型粧。當(dāng)隧道10施工影響到X型異型粧6時(shí)，由于盾構(gòu)掘進(jìn)會(huì)產(chǎn)生一定的地層損失，X型異型粧6與粧側(cè)土體7接觸性質(zhì)發(fā)生變化，可能是密實(shí)性降低，導(dǎo)致粧側(cè)摩阻力損失，繼而導(dǎo)致粧體變形、并影響到上部結(jié)構(gòu)。所以為了減小盾構(gòu)下穿對(duì)地面橋梁的影響，采用X型異型粧粧側(cè)后注漿來加固粧基。注漿后粧側(cè)土體7中出現(xiàn)一定大小的注漿加固區(qū)8，加固區(qū)內(nèi)土體與粧之間接觸更加緊密，補(bǔ)償了可能損失的摩阻力，減小了施工對(duì)粧基承臺(tái)9之上結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)。
[0037]實(shí)施的詳細(xì)情況和具體注漿方法如下:
[0038]下穿隧道為盾構(gòu)法隧道，管片外徑為6.0m。橋墩間距30m，承臺(tái)尺寸1mX5m，其下布置有8根X型粧，粧長30m，外包圓直徑800mm，縱向管路、環(huán)形管路和外伸管路都采用PVC耐壓軟管制成，內(nèi)徑30mm。共設(shè)置三道注漿斷面，距粧頂分別8m、16m、24m，環(huán)形管路外緣混凝土厚度5cm，外伸管路傾角10°，如圖4所示。
[0039]粧體尺寸應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程情況設(shè)計(jì)，粧體橫截面外包圓直徑為300?2000mm，粧長為10?50m，其中所述“粧體橫截面外包圓直徑”并非圖2、4中的虛線圓而應(yīng)該是再外圈未畫出的圓。
[0040]當(dāng)盾構(gòu)施工逐漸靠近橋墩時(shí)，為避免施工擾動(dòng)引起的橋墩變形，擬采用粧側(cè)注漿加強(qiáng)粧體抗變形能力和穩(wěn)定性。具體步驟如下:
[0041]I)注漿前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算和分析，設(shè)計(jì)好水泥漿液成分、注漿壓力和注漿量等指標(biāo)。本實(shí)例中采用單液水泥漿注入，注漿壓力1.5Mpa，終止注漿壓力4Mpa，水泥漿液水灰比為0.5，注漿流量40L/min。
[0042]2)然后對(duì)注漿管路進(jìn)行清水開塞，檢查管路是否堵塞。
[0043]3)如果管路通暢，對(duì)三個(gè)注漿斷面同時(shí)注漿，并時(shí)刻監(jiān)測(cè)和記錄好相關(guān)施工參數(shù)。當(dāng)達(dá)到終止注漿條件時(shí)停止注漿。
[0044]綜上所述，本實(shí)用新型公開了一種注漿管路結(jié)構(gòu)、補(bǔ)償側(cè)摩阻力式X型異型粧內(nèi)預(yù)制注漿管路裝置及注漿方法，包括:將粧側(cè)后注漿技術(shù)與X型異型粧相結(jié)合，改進(jìn)后的X型異型粧在澆筑前預(yù)埋粧側(cè)注漿管路，澆筑成型后可通過管路對(duì)粧周土體進(jìn)行注漿加固。當(dāng)粧周土體受到擾動(dòng)而導(dǎo)致X型異形粧粧側(cè)摩阻力下降，粧基承載能力不足時(shí)，采用粧側(cè)后注漿技術(shù)恢復(fù)側(cè)摩阻力，提高粧基承載力，減小粧基沉降和變形。注漿管路由縱向管路、環(huán)形管路和外伸管路組成，其設(shè)計(jì)考慮了預(yù)制方便、避免堵管、重復(fù)利用等原則，給單液水泥漿提供注入通道。此外，對(duì)漿液成分、注漿參數(shù)、終止注漿條件也做了一定規(guī)定。本實(shí)用新型具有很高的靈活性和可靠性，對(duì)不同工程的適應(yīng)性較高，而且簡(jiǎn)化了施工流程，做到了重復(fù)利用，符合節(jié)約環(huán)保的理念。
[0045]上述對(duì)實(shí)施例子的描述是為了便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，不脫離本實(shí)用新型范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種注漿管路結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括縱向管路(2)、環(huán)形管路(3)和至少一條外伸管路(4);外伸管路(4)由環(huán)形管路(3)上引出；環(huán)形管路(3)所在平面和外伸管路(4)在空間位置上垂直;縱向管路(2)與環(huán)形管路(3)連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注漿管路結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述注漿管路結(jié)構(gòu)設(shè)有至少兩條外伸管路(4)作為出漿口，各條外伸管路(4)在環(huán)形管路(3)上均勻間隔布置;縱向管路(2)、環(huán)形管路(3)和外伸管路(4)具有抵抗?jié)仓褪┕r(shí)外界壓力的強(qiáng)度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注漿管路結(jié)構(gòu)，其特征在于: 夕卜伸管路⑷呈5?10°斜向下方以便于出漿順暢。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注漿管路結(jié)構(gòu)，其特征在于: 縱向管路(2)和環(huán)形管路(3)之間的連接處設(shè)置圓弧連接部(5)進(jìn)行過渡。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注漿管路結(jié)構(gòu)，其特征在于: 縱向管路⑵、環(huán)形管路(3)和外伸管路(4)的內(nèi)徑為25?50mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注漿管路結(jié)構(gòu)，其特征在于: 縱向管路(2)、環(huán)形管路(3)和外伸管路(4)使用同種材料制作，一體成型；或者使用不同材料的管路通過連接件裝配成一體。7.—種預(yù)制有權(quán)利要求1至6任一所述的注漿管路結(jié)構(gòu)的X型異型粧，其特征在于: 至少一組所述注漿管路結(jié)構(gòu)設(shè)置于X型異型粧的粧體中部，縱向管路沿粧體軸向布置，環(huán)形管路環(huán)繞粧體設(shè)置，至少一條外伸管路設(shè)置于環(huán)形管路與粧體側(cè)面距離最小處，外伸管路作為出漿口，與外界相通。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X型異型粧，其特征在于:所述注漿管路為預(yù)制結(jié)構(gòu)，其布置與鋼筋籠構(gòu)造相結(jié)合，利用鋼筋固定自身位置，并使得縱向管路和環(huán)形管路外側(cè)的混凝土具有相應(yīng)的厚度。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的X型異型粧，其特征在于:所述厚度在3?5cm之間。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X型異型粧，其特征在于:粧體橫截面外包圓直徑為300?2000mm，粧長為 10 ?50m。
【文檔編號(hào)】E02D3/12GK205712066SQ201620406234
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】周順華, 季昌, 夏杰, 宮全美, 王文淵
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)