專利名稱：預(yù)應(yīng)力錨桿分段注漿工藝及其注漿裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域基坑支護(hù)中的預(yù)應(yīng)力錨桿注漿技術(shù)和注漿設(shè)備，特 別是預(yù)應(yīng)力錨桿分段注漿工藝及其注漿裝置，適用于各種錨拉邊坡的支護(hù)工 程，尤其適用于第四紀(jì)新近沉積的粘性土、粉土及粉砂構(gòu)成的沖積平原以及 類似的軟土地層和使用大長度錨桿的深大基坑的施工，提高邊坡土體的結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度和抗變形能力，減少側(cè)向變形，增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
在屬于第四紀(jì)新近沉積的粘性土、粉土及粉砂構(gòu)成的沖積平原以及類似的軟土地層，地下水埋深一般不超過lm，在這樣的地區(qū)迸行深基坑施工工 程， 一般采用復(fù)合土釘墻支護(hù)形式。其特點(diǎn)是造價(jià)低、工期短、施工簡(jiǎn)單方 便、安全可靠、注重環(huán)保。但復(fù)合土釘墻存在一定的局限性，只能對(duì)支護(hù)深 度6 10米的基坑施工，對(duì)于10米以上深大基坑，復(fù)合土釘墻不適用。預(yù)應(yīng) 力錨桿注漿技術(shù)適于解決深大基坑的支護(hù)工程，如《建筑地基基礎(chǔ)工程施 工與質(zhì)量驗(yàn)收實(shí)用手冊(cè)》第五章，第430頁論述的預(yù)應(yīng)力錨桿注漿技術(shù)，但 存在一些弊端。預(yù)應(yīng)力錨桿注漿技術(shù)主要包括錨桿施工、壓力注漿、腰梁施 工及張拉鎖定等工序，是一種將拉力傳遞到穩(wěn)定的土體的錨固體系。預(yù)應(yīng)力 錨桿由一根鋼管和一根螺紋鋼組成，鋼管下部的錨固段設(shè)有出漿孔。為了控 制坑外地下水涌入基坑內(nèi)引起流砂現(xiàn)象影響坑外環(huán)境，采用擊入法施工，先 在擊入土體的鋼管內(nèi)注水泥漿，讓注入的水泥漿滲入管體周圍地層，然后將 螺紋鋼穿入，起到加固作用。錨桿的一端通過腰梁與灌注樁相連，另一端錨 固在土體層內(nèi)，并對(duì)其施加預(yù)應(yīng)力，以承受土壓力、水壓力、抗浮、抗傾覆 等所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)拉力，用以維護(hù)土體或結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。具有明顯提高邊坡土體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形能力，減少側(cè)向變形，增強(qiáng)整體穩(wěn)定性的特點(diǎn)。在此 技術(shù)中，壓力注漿是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，注漿效果的好壞將直接關(guān)系到支護(hù)結(jié)構(gòu) 的質(zhì)量、關(guān)系到整個(gè)基坑及坑外環(huán)境的安全。所用錨桿的長度都較長， 一般 在20米以上，目前的預(yù)應(yīng)力錨桿注漿技術(shù)是使用水泥漿攪拌機(jī)連接輸漿管 和高壓注漿泵，將輸漿管直接放入錨桿鋼管內(nèi)，在鋼管的孔口處使用軟體材 料，如塑料袋、碎布等密封輸漿管與錨桿鋼管之間的空隙，密封后實(shí)施一次 性注漿或者先將輸漿管探入錨桿鋼管底部注漿，再提拉至上部注漿。由于密 封不嚴(yán)，錨桿鋼管長，注漿壓力和注漿量均達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，不能形成理想 的錨固體，注漿效果不好。而其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)都可能影響到整個(gè)基坑或邊 坡的安全和穩(wěn)固，影響建筑質(zhì)量。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供預(yù)應(yīng)力錨桿分段注漿工藝及其注漿裝置，解決目前 預(yù)應(yīng)力錨桿深基坑支護(hù)工程中錨桿注漿密封不嚴(yán)、注槳效果不好的問題。 為達(dá)上述目的可使用下述技術(shù)方案使用預(yù)應(yīng)力錨桿分段注漿工藝，用注漿裝置在錨桿鋼管的錨固段內(nèi)分段 密封和注漿。使用注漿裝置完成分段注漿工藝，注漿裝置包括注漿管，注漿管置于錨 桿鋼管內(nèi)，本裝置設(shè)有傳壓機(jī)構(gòu)和密封注漿機(jī)構(gòu)，密封注漿機(jī)構(gòu)裝于傳壓機(jī) 構(gòu)內(nèi)，通過注漿管連接。本發(fā)明具有以下顯著的效果本發(fā)明解決了使用預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)深大基 坑注漿效果不好的問題，分段密封、分段注漿，顯著提高了深大基坑的工程 質(zhì)量。所用的注漿裝置密封可靠，確保了注漿壓力、注漿量和注漿時(shí)間。從 錨桿鋼管錨固段的底部開始密封和注漿，可以根據(jù)實(shí)際需要分多段密封和注 漿。由于密封可靠，也可以進(jìn)行一次性整段密封和注漿，能夠形成理想的錨 固體。確保了錨桿支護(hù)的強(qiáng)度和施工質(zhì)量，在類似于黃河三角洲的軟土地區(qū) 和使用大長度錨桿的施工中效果顯著，工程質(zhì)量顯著提高。


圖1為本發(fā)明的工作使用示意圖。圖2為本發(fā)明注漿裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述預(yù)應(yīng)力錨桿分段注漿工藝是用注漿裝置在錨桿鋼管的錨固段內(nèi)分段密封 和注漿。分段密封和注漿是從錨桿鋼管錨固段的底部開始第一段的密封、注 漿，逐段上移順序完成，最后完成錨桿鋼管自由段與錨固段交界處的密封和 注漿，保證整個(gè)錨桿錨固段的支護(hù)強(qiáng)度和施工質(zhì)量。參見附圖1和附圖2，分段注漿工藝使用注槳裝置完成，本裝置包括注漿管4，注漿管4置于錨桿鋼管內(nèi)，本裝置設(shè)有傳壓機(jī)構(gòu)和密封注漿機(jī)構(gòu)， 密封注漿機(jī)構(gòu)裝于傳壓機(jī)構(gòu)內(nèi)，通過注漿管4連接，注漿時(shí)，將本裝置置于 錨桿的鋼管內(nèi)。傳壓機(jī)構(gòu)包括施壓墊3、傳壓管5和止壓螺盤6，傳壓管5兩 端固定施壓墊3和止壓螺盤6，止壓螺盤6的內(nèi)徑設(shè)有螺紋。密封注漿機(jī)構(gòu) 包括止壓墊l、密封球體2、注漿管4和施壓螺盤7，止壓墊1和密封球體2 固定在注漿管4的下部，注漿管4的上部外圓設(shè)有螺紋8，安裝施壓螺盤7。 施壓螺盤7可以在注漿管4的上部上、下移動(dòng)。止壓螺盤6內(nèi)徑螺紋與注漿 管4上部外圓的螺紋8配合，如此通過轉(zhuǎn)動(dòng)施壓螺盤7可以使注漿管4上、 下移動(dòng)。密封球體2是中央設(shè)有通孔的橡膠制品，其通孔小于注漿管4的外 徑，使密封球體2牢固地穿套在注漿管4的外圓上。注漿管4至少由兩根管 子組成，在密封球體2的上部用絲扣連接，如此便于本工具的搬運(yùn)和安裝， 同時(shí)也便于更換密封球體2。傳壓管5的外徑小于錨桿鋼管的內(nèi)徑，止壓墊 1、密封球體2和施壓墊3的外徑均小于錨桿鋼管的內(nèi)徑又均大于傳壓管5的 外徑。止壓螺盤6和施壓螺盤7的外徑均大于錨桿鋼管的內(nèi)徑。當(dāng)向下轉(zhuǎn)動(dòng) 施壓螺盤7使注漿管4向外移動(dòng)的時(shí)候，整個(gè)密封注漿機(jī)構(gòu)向上移動(dòng)，從而擠壓密封球體2。由于施壓墊3的阻力，使密封球體2膨脹，嚴(yán)密密封了錨 桿鋼管的內(nèi)壁，使注漿壓力和注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，按如下操作程序進(jìn)行一、 施工前準(zhǔn)備在施工前平整場(chǎng)地，安裝設(shè)備。用輸漿管9依次將水泥漿攪拌機(jī)10、注漿泵11和本發(fā)明的注漿裝置連接。二、 制作水泥漿注漿材料一般采用水灰比0.45 0.5的純水泥漿，普通硅酸鹽水泥，水 泥漿用水必須是清水，禁止用生活污水或雨水等制料。將水泥與水按照比例 置于水泥漿攪拌機(jī)10中，進(jìn)行攪拌，直至攪拌均勻?yàn)橹埂Ｈ?第一段壓力注漿注漿前必須先清孔，即將夯擊鋝桿鋼管時(shí)擠入鋼管內(nèi)的土清理干凈。清 孔時(shí)將水管深入底部，來回提送，直到溢出清水為止。注漿時(shí)，首先將注漿裝置按圖2的結(jié)構(gòu)組裝起來，也就是將密封球體2 中央的小孔穿過注漿管4，使密封球體2牢固地置于止壓墊1之上，將兩根 注漿管4從傳壓管5的兩端穿入并使其在傳壓管5內(nèi)連接好，在注漿管4的 頂部裝入施壓螺盤7。止壓墊1下方注漿管4的長度可根據(jù)實(shí)際需要預(yù)留， 注漿管4的頂端管口與輸槳管9連接。將組裝好的分段注裝置從錨桿鋼管的 頂端管口處下放，在密封球體2到達(dá)錨桿鋼管錨固段底部的設(shè)計(jì)位置時(shí)，向 下轉(zhuǎn)動(dòng)施壓螺盤7，直到與止壓螺盤6接觸。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)施壓螺盤7，此時(shí)注 漿管4相對(duì)傳壓管5向上運(yùn)動(dòng)，密封球體2被擠壓膨脹，將錨桿鋼管密封， 即可開始第一段注漿施工。注漿管4的下端管口應(yīng)距錨桿鋼管底端250 — 500mm，留出間隙使其向外溢漿。在注漿過程中，密切注意注漿壓力及注漿 量，待注漿量與注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，停止輸漿；保持密封狀態(tài)，停滯5 分鐘。防止水泥槳漿體壓力較大在卸壓時(shí)溢出。約5分鐘后，向外旋出施壓 螺盤7，使注漿管4向下移動(dòng)，此時(shí)密封球體2逐漸恢復(fù)原狀，待施壓螺盤7與止壓螺盤6完全脫離后，繼續(xù)旋出少許，密封球體2完全恢復(fù)原狀，密 封狀態(tài)消除。
四、 中間段壓力注漿向外提注漿裝置，使密封球體2處于錨桿鋼管錨
固段中的設(shè)計(jì)位置，與第一段注漿施工操作相同。
五、 未段壓力注漿向外提注漿裝置，直到密封球體2位于錨桿鋼管自 由段與錨固段的交界處，方法同上。
使用本發(fā)明的注漿裝置可按設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要完成多段注漿施工，在
注漿開始或中途停止超過30分鐘時(shí)，應(yīng)用水或稀水泥漿潤滑注漿泵11和輸 漿管9。
六、 一次性整段壓力注漿將注漿裝置的密封球體2下放至位于錨桿鋼
管自由段與錨固段的交界處，密封、注漿，方法同上。本方法適用于工程設(shè) 計(jì)中長度較短的預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)施工。
七、 清洗設(shè)備
注漿完畢后，往水泥漿攪拌機(jī)10里注入清水，用清水將輸漿管9、注漿
泵ll以及注漿裝置沖洗干凈，防止水泥漿凝固堵塞設(shè)備。
權(quán)利要求
1、預(yù)應(yīng)力錨桿分段注漿工藝，是用注漿裝置在錨桿鋼管的錨固段內(nèi)分段密封和注漿。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的預(yù)應(yīng)力錨桿分段注槳工藝，其特征是分段密 封和注漿是從錨桿鋼管錨固段的底部開始第一段的密封、注漿，逐段上移順 序完成，最后完成錨桿鋼管自由段與錨固段交界處的密封和注漿。
3、 一種專用于權(quán)利要求1的注漿裝置，包括注漿管(4)，注漿管 (4)置于錨桿鋼管內(nèi)，其特征是本裝置設(shè)有傳壓機(jī)構(gòu)和密封注漿機(jī)構(gòu)，密封注漿機(jī)構(gòu)裝于傳壓機(jī)構(gòu)內(nèi)，通過注漿管(4)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的注漿裝置，其特征是傳壓機(jī)構(gòu)包括施壓墊 (3)、傳壓管(5)和止壓螺盤(6)，傳壓管(5)兩端固定施壓墊(3)和止壓螺盤(6)，止壓螺盤(6)的內(nèi)徑設(shè)有螺紋。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的注漿裝置，其特征是密封注漿機(jī)構(gòu)包括止壓 墊(1)、密封球體(2)、注漿管(4)和施壓螺盤(7)，止壓墊(1)和 密封球體(2)固定在注漿管(4)的下部，注漿管(4)的上部外圓設(shè)有螺 紋(8)，安裝施壓螺盤(7)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的注漿裝置，其特征是止壓螺盤(6)內(nèi)徑 螺紋與注漿管(4)上部外圓的螺紋配合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的注漿裝置，其特征是密封球體(2)是中央設(shè) 有通孔的橡膠制品，其通孔小于注漿管(4)的外徑，穿套在注漿管(4)的 外圓上；注漿管(4)至少由兩根管子組成，在密封球體(2)的上部用絲扣 連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的注槳裝置，其特征是傳壓管(5)的 外徑小于錨桿鋼管的內(nèi)徑，止壓墊(1)、密封球體(2)和施壓墊(3)的 外徑均小于錨桿的內(nèi)徑又均大于傳壓管(5)的外徑。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的注漿裝置，其特征是止壓螺盤(6) 和施壓螺盤(7)的外徑均大于錨桿鋼管的內(nèi)徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了建筑領(lǐng)域基坑支護(hù)使用的預(yù)應(yīng)力錨桿分段注漿工藝及其注漿裝置，適用于各種錨拉邊坡的支護(hù)工程，尤其適用于第四紀(jì)新近沉積的粘性土、粉土及粉砂構(gòu)成的沖積平原以及類似的軟土地層和使用大長度錨桿的深大基坑的施工，提高邊坡土體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形能力，減少側(cè)向變形，增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性。使用預(yù)應(yīng)力錨桿分段注漿工藝，用注漿裝置在錨桿鋼管的錨固段內(nèi)分段密封和注漿。注漿裝置包括注漿管，注漿管置于錨桿鋼管內(nèi)。本裝置設(shè)有傳壓機(jī)構(gòu)和密封注漿機(jī)構(gòu)，密封注漿機(jī)構(gòu)裝于傳壓機(jī)構(gòu)內(nèi)，通過注漿管連接。本發(fā)明解決了使用預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)深大基坑注漿效果不好的問題，顯著提高了深大基坑的工程質(zhì)量。
文檔編號(hào)E21D20/00GK101289857SQ20081001665
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者華 于, 敏 劉, 孫月英, 軍 張, 楊愛文, 翔 王, 王俊新, 王慶水, 胡小川, 巍 魏 申請(qǐng)人:勝利油田勝利工程建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司