注漿管路結構、預製注漿管路的x型異型樁的製作方法
2023-06-13 15:53:46 1
注漿管路結構、預製注漿管路的x型異型樁的製作方法
【專利摘要】一種注漿管路結構，包括縱向管路、環形管路和至少一條外伸管路；外伸管路由環形管路上引出；環形管路所在平面和外伸管路在空間位置上垂直；縱向管路與環形管路連通。一種預製有所述的注漿管路結構的X型異型樁，至少一組所述注漿管路結構設置於X型異型樁的樁體中部，縱向管路沿樁體軸向布置，環形管路環繞樁體設置。所述的X型異型樁的注漿方法，將樁側後注漿方法應用到所述X型樁施工中，通過預設在樁身內的注漿管路對樁身若干斷面進行注漿，改變樁身和樁周土體的接觸界面特性，補償側摩阻力，從而提高樁的承載力、減小變形。本實用新型具有很高的靈活性和可靠性，對不同工程的適應性較高，而且簡化了施工流程，做到了重複利用，符合節約環保的理念。
【專利說明】
注漿管路結構、預製注漿管路的X型異型樁
技術領域
[0001]本實用新型屬於巖土工程領域，涉及X型異型粧內預製注漿管路裝置。
【背景技術】
[0002]粧基礎作為一種特殊的深基礎，具有承載力高、沉降小、製作方便、布置靈活和適用條件廣泛等優點，在土木工程，特別是高層建築、橋梁、碼頭、土質不良地區的建築物等領域發揮著越來越重要的作用。
[0003]X型粧是近期發展起來的、利用等截面異形周邊擴大原理提高粧側表面積的新型粧，和傳統的圓形截面相比具有更大的周長面積比。當截面面積相同時，X型粧的周長及慣性矩比圓形粧、方形粧大，假設單位側面積摩阻力相同，那麼X型粧具有更大的側阻力，因而單粧承載力更高，正在得到越來越廣泛的應用。但是實際工程中由於各方面原因仍然會碰至IjX型粧粧側摩阻力不足、粧體沉降和變形較大的情況，對工程質量和安全產生不利影響。
[0004]粧側後注漿技術可以很好彌補這一缺陷。粧側後注漿是指在灌注粧成粧到達一定齡期後，對預埋的注漿通道開塞並用注漿慄將一定壓力的水泥漿壓入粧側土層，通過漿液對粧側土體起到滲透、填充、壓密、劈裂、固結等作用來增強粧側土的強度和剛度，增大粧側剪切截面的阻力和粗糙度，從而達到提高粧側摩阻力、減小沉降的效果。
[0005]可見，客觀上有必要研發能夠進行粧側後注漿的X型異型粧及相應的注漿方法以應對日益複雜的工程難題。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在於提供一種注漿管路結構、預製注漿管路的X型異型粧，改進型粧使用性能，使其具備粧側後注漿功能，增加應對工程問題的能力。
[0007]為達到上述目的，本實用新型的解決方案是:一種注漿管路結構，包括縱向管路、環形管路和至少一條外伸管路;外伸管路由環形管路上引出；環形管路所在平面和外伸管路在空間位置上垂直;縱向管路與環形管路連通。
[0008]進一步，所述注漿管路結構設有至少兩條外伸管路作為出漿口，各條外伸管路在環形管路上均勻間隔布置;縱向管路、環形管路和外伸管路具有抵抗澆築和施工時外界壓力的強度；
[0009]優選的，外伸管路呈5?10°斜向下方以便於出漿順暢;優選的，縱向管路和環形管路(3)之間的連接處設置圓弧連接部進行過渡；
[0010]優選的，縱向管路、環形管路和外伸管路的內徑為25?50mm;
[0011]優選的，所述縱向管路、環形管路和外伸管路使用同種材料製作，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]—種補償側摩阻力式X型異型粧，包括粧體和上述注漿管路結構;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域，由三部分組成，分別為縱向管路、環形管路和外伸管路。縱向管路沿粧體軸向布置，環形管路和外伸管路與縱向管路在空間位置上垂直。環形管路的在粧體軸向上的位置需要結合周圍地質情況和粧體尺寸綜合確定。在環形管路與粧體側面距離最小處設置外伸管路，外伸管路作為出漿口，與外界相通，在環管上均勻布置，因而一般為四個。為了使出漿順暢，外伸管路呈5?10°斜向下方;縱向管路和環形管路連接處要設置90°的圓弧過渡。所述管路的內徑根據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計。
[0013]所述縱向管路、環形管路和外伸管路最好使用同種材料製作，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，但需要用一定方法保證連接質量;同時管路材料需要有較高強度以抵抗澆築和施工時的外界壓力。
[0014]所述縱向管路、環形管路和外伸管路的布置還應該與鋼筋籠構造相結合，利用鋼筋固定自身位置，並保證環形管路外側的混凝土厚度在3?5cm之間。粧體澆築成型後即應檢查各管路是否通暢。
[0015]—道環形管路和與它相對應的縱向管路、外伸管路稱作一組注漿管路。通常情況下需要設置多組注漿管路對多個斷面進行注漿，通過在不同標高設置多組環形管路而實現多斷面注楽;注楽斷面的選擇結合粧體設計和地質情況確定，儘可能選擇土顆粒較大的土層作為注漿層。同時注漿管路也不能設置過多過繁，否則既不利於製作，也會給粧身結構的整體性帶來不良影響。
[0016]進一步的，注漿漿液方面:採用單液水泥漿，漿液各成分配比，比如水灰比、各種外加劑的含量，應該結合管路長度、土層情況等因素確定，保證漿液凝固前有充分時間滲透土體，避免發生堵管。一般對於飽和土，水灰比宜為0.45?0.65，對於非飽和土，水灰比宜為
0.7?0.9，鬆散碎石土、砂爍宜為0.5?0.6。
[0017]更進一步的，注漿方法實用新型:注漿時要控制好注漿壓力、注漿流量、注漿量等參數，時刻監控、及時調整，盡力使注漿平穩均勻。當注漿量達到設計注漿量時可以停止注漿，但如果注漿過程中注漿壓力超過4Mpa也必須停止注漿，防止漿液對周邊土體造成劈裂。
[0018]注漿前需要根據現場實際情況進行相關實驗、計算和分析，設計好水泥漿液成分、注漿壓力和注漿量等指標;然後利用清水開塞注漿管路，檢查是否堵塞;注漿時如果設備足夠可以多斷面同時注漿，當注漿設備數量有限時依照從上往下順序注漿，並時刻監測和記錄好相關施工參數，當達到終止注漿條件時停止注漿。
[0019]由於採用上述技術方案，本實用新型具有以下有益效果:
[0020]1、充分利用了 X型異型粧的截面優勢，提高了其粧側摩阻力儲備，增強了其對工程的適應性和靈活性。
[0021]2、在粧身與側土之間摩阻力不足時，可以利用注漿恢復側摩阻力，提高粧的承載力、減小沉降，在一定程度上節省了二次施工的成本。
[0022]3、管路在粧體預製時已經形成，具體施工時方便快捷、還可以重複使用。
[0023]本實用新型可以應對側摩阻不足、粧體變形較大的情況，充分發揮X型粧的優勢，給粧基質量和相關建築體的安全提供了保障。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型實施例的注漿管路結構示意圖。
[0025]圖2是預製有一組圖1所示注漿管路結構的補償側摩阻力式X型異型粧結構示意圖。
[0026]圖3是預製有三組圖1所示注漿管路結構的補償側摩阻力式X型異型粧結構工程實例示意圖。
[0027]圖4是圖3所示實例中注漿管路結構及X型異型粧示意圖。
[0028]附圖中的標記:I一粧體，2—縱向管路，3—環形管路，4一外伸管路，5—圓弧連接部，6—X型異型粧，7—粧側土體，8—注漿加固區，9一粧基承臺。10—隧道。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖所示實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0030]如圖1所示，一種注漿管路結構包括縱向管路2、環形管路3和外伸管路4;外伸管路4由環形管路3上引出；縱向管路2沿粧體軸向布置，環形管路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與環形管路3連通。
[0031]環形管路3在粧體軸向上的位置需要結合周圍地質情況和粧體尺寸綜合確定。在環形管路3與粧體側面距離最小處設置外伸管路4，外伸管路4作為出漿口，與外界相通，在環形管路3上均勾間隔布置;圖1所示實施例中設置有四條外伸管路，根據實際情況，設置其它數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；由於縱向管路2和環形管路3相互垂直，兩者之間的連接處要設置圓弧連接部5進行過渡。
[0033]縱向管路2、環形管路3和外伸管路的內徑根據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計。
[0034]優選的，所述縱向管路2、環形管路3和外伸管路4使用同種材料製作，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的管路，但需要保證各管路之間的連接質量可靠;同時管路材料需要有足夠高的強度以抵抗澆築和施工時的外界壓力。
[0035]圖2所示為預製有一組圖1所示注漿管路結構的補償側摩阻力式X型異型粧，包括粧體I和注漿管路結構;在環形管路3與粧體側面距離最小處設置外伸管路4，共有四根。需要說明的是，環形管路3與粧體側面並未相切，環形管路比相切圓稍小，因為需要留一定空間給外伸管路，外伸管路並未伸出粧體。
[0036]如圖3所示為某地鐵線路盾構掘進過程中下穿某條高速鐵路，高速鐵路橋墩粧基採用X型異型粧。當隧道10施工影響到X型異型粧6時，由於盾構掘進會產生一定的地層損失，X型異型粧6與粧側土體7接觸性質發生變化，可能是密實性降低，導致粧側摩阻力損失，繼而導致粧體變形、並影響到上部結構。所以為了減小盾構下穿對地面橋梁的影響，採用X型異型粧粧側後注漿來加固粧基。注漿後粧側土體7中出現一定大小的注漿加固區8，加固區內土體與粧之間接觸更加緊密，補償了可能損失的摩阻力，減小了施工對粧基承臺9之上結構的擾動。
[0037]實施的詳細情況和具體注漿方法如下:
[0038]下穿隧道為盾構法隧道，管片外徑為6.0m。橋墩間距30m，承臺尺寸1mX5m，其下布置有8根X型粧，粧長30m，外包圓直徑800mm，縱向管路、環形管路和外伸管路都採用PVC耐壓軟管制成，內徑30mm。共設置三道注漿斷面，距粧頂分別8m、16m、24m，環形管路外緣混凝土厚度5cm，外伸管路傾角10°，如圖4所示。
[0039]粧體尺寸應根據實際工程情況設計，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」並非圖2、4中的虛線圓而應該是再外圈未畫出的圓。
[0040]當盾構施工逐漸靠近橋墩時，為避免施工擾動引起的橋墩變形，擬採用粧側注漿加強粧體抗變形能力和穩定性。具體步驟如下:
[0041]I)注漿前根據現場實際情況進行相關實驗、計算和分析，設計好水泥漿液成分、注漿壓力和注漿量等指標。本實例中採用單液水泥漿注入，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)然後對注漿管路進行清水開塞，檢查管路是否堵塞。
[0043]3)如果管路通暢，對三個注漿斷面同時注漿，並時刻監測和記錄好相關施工參數。當達到終止注漿條件時停止注漿。
[0044]綜上所述，本實用新型公開了一種注漿管路結構、補償側摩阻力式X型異型粧內預製注漿管路裝置及注漿方法，包括:將粧側後注漿技術與X型異型粧相結合，改進後的X型異型粧在澆筑前預埋粧側注漿管路，澆築成型後可通過管路對粧周土體進行注漿加固。當粧周土體受到擾動而導致X型異形粧粧側摩阻力下降，粧基承載能力不足時，採用粧側後注漿技術恢復側摩阻力，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、環形管路和外伸管路組成，其設計考慮了預製方便、避免堵管、重複利用等原則，給單液水泥漿提供注入通道。此外，對漿液成分、注漿參數、終止注漿條件也做了一定規定。本實用新型具有很高的靈活性和可靠性，對不同工程的適應性較高，而且簡化了施工流程，做到了重複利用，符合節約環保的理念。
[0045]上述對實施例子的描述是為了便於該技術領域的普通技術人員能理解和應用本實用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本實用新型不限於這裡的實施例，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，不脫離本實用新型範疇所做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種注漿管路結構，其特徵在於:包括縱向管路(2)、環形管路(3)和至少一條外伸管路(4);外伸管路(4)由環形管路(3)上引出；環形管路(3)所在平面和外伸管路(4)在空間位置上垂直;縱向管路(2)與環形管路(3)連通。2.根據權利要求1所述的注漿管路結構，其特徵在於: 所述注漿管路結構設有至少兩條外伸管路(4)作為出漿口，各條外伸管路(4)在環形管路(3)上均勻間隔布置;縱向管路(2)、環形管路(3)和外伸管路(4)具有抵抗澆築和施工時外界壓力的強度。3.根據權利要求1所述的注漿管路結構，其特徵在於: 夕卜伸管路⑷呈5?10°斜向下方以便於出漿順暢。4.根據權利要求1所述的注漿管路結構，其特徵在於: 縱向管路(2)和環形管路(3)之間的連接處設置圓弧連接部(5)進行過渡。5.根據權利要求1所述的注漿管路結構，其特徵在於: 縱向管路⑵、環形管路(3)和外伸管路(4)的內徑為25?50mm。6.根據權利要求1所述的注漿管路結構，其特徵在於: 縱向管路(2)、環形管路(3)和外伸管路(4)使用同種材料製作，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.—種預製有權利要求1至6任一所述的注漿管路結構的X型異型粧，其特徵在於: 至少一組所述注漿管路結構設置於X型異型粧的粧體中部，縱向管路沿粧體軸向布置，環形管路環繞粧體設置，至少一條外伸管路設置於環形管路與粧體側面距離最小處，外伸管路作為出漿口，與外界相通。8.根據權利要求7所述的X型異型粧，其特徵在於:所述注漿管路為預製結構，其布置與鋼筋籠構造相結合，利用鋼筋固定自身位置，並使得縱向管路和環形管路外側的混凝土具有相應的厚度。9.根據權利要求8所述的X型異型粧，其特徵在於:所述厚度在3?5cm之間。10.根據權利要求7所述的X型異型粧，其特徵在於:粧體橫截面外包圓直徑為300?2000mm，粧長為 10 ?50m。
【文檔編號】E02D3/12GK205712066SQ201620406234
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】周順華, 季昌, 夏傑, 宮全美, 王文淵
【申請人】同濟大學