一种控制土体变形的多次注浆装置的制作方法

本实用新型涉及地基及基础工程施工技术领域，尤其涉及一种控制土体变形的多次注浆装置。

背景技术：

随着我国社会经济的迅猛发展，现代化城市建设进度不断加快，大型综合多功能建筑群不断涌现，基础设施建设也在日趋完善。在基坑开挖过程中，邻侧土体的卸荷作用导致基坑围护结构产生相应变形，从而引起相邻建筑基础或者坑外隧道等随着土体一同产生相应位移变形。例如，现有运营地铁隧道多为预制混凝土管片和高强螺栓连接的盾构隧道，对变形较为敏感。过大的变形不仅会导致管片间连接的张开、错台、轨道翘曲变形，影响地铁列车的运行，严重者甚至会因管片间变形张开量过大造成的漏水漏沙现象导致隧道进一步发生大变形和损坏。因此在新项目建设期间对既有运营建筑基础和隧道等进行严格的变形控制显得至关重要。

目前采用袖阀管注浆技术对土体的变形纠偏效果往往并不高效、经济，主要存在以下缺陷：

第一，袖阀管注浆难以控制注浆体的体积、位置和形状，通常不能形成连续的桩体，尤其当地下水流速较大时，浆液往往被地下水冲走，难以在固定区域凝固硬化，且易出现跑浆、沿注浆管和相邻结构窜浆现象，浆液的扩散会对周边工程的建设造成潜在的影响，对临近地下水和土壤由一定的污染性，不利于环境保护。

第二，袖阀管注浆技术一旦完成注浆，难以对土体中的浆体进行注浆补充。

第三，是当压力较大或注浆位置密集时，袖阀管式注浆可能发生浆液反灌的现象。

因此，研发一种可控制土体变形同时可控制注浆位置形状的注浆装置是目前市场发展的迫切需求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的是常规袖阀管注浆技术无法满足控制土体变形和注浆体位置形状的技术问题，提供一种控制土体变形的多次注浆装置，即将浆液直接加压注入土工布袋中，实现浆液体积的准确控制，由于采用多根注浆土工布袋，可通过多次注入浆液实现对土体变形的细微控制，同时改变不同土工布袋的长度也可实现不同土体深度的变形控制。因此在本技术中，可设置注浆次数、注浆深度，集中注浆压力，增加对目标结构施力的定向性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的一种用于控制土体变形的多次注浆装置，包括注浆芯管和外套管，所述外套管包括2～6片相互抱合的弧形管片，所述外套管内设有多个土工布袋，多个土工布袋的顶部平齐且比所述外管套的顶部高出0.3～0.5m，所述外套管外设有多个绑扎条。

进一步讲，本实用新型用于控制土体变形的多次注浆装置，其中，多个土工布袋的长度相同，如图3所示。

多个土工布袋的长度不同，多个土工布袋的长度按照在所述外套管内自中心沿径向向外依次减少，不同长度的土工布袋以不同颜色来加以区分。

所述绑扎条的间距为1m。

所述外套管内土工布袋的个数是：所述外套管的直径为300mm时，土工布袋的个数为200个，所述外套管的直径为200mm时，土工布袋的个数为100个，所述外套管的直径为500mm时，土工布袋的个数为600个。

所述内土工布袋撑起后的直径为20mm。

所述弧形管片的材质为橡胶或者PVC。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型可实现精细控制：将浆液(水泥浆液和水玻璃)直接加压注入不透水的土工布袋之中，通过多次注浆实现了浆液体积的准确控制，同时防止了浆液上返现象，提高了注浆定位的准确性。

(2)本实用新型可实现定向纠偏：由于可以改变土工布袋的长度，可控制不同深度的土体变形，因此在本项目中，土工布袋沿纠偏方向的长度较大，集中注浆压力，增加了对目标结构施力的定向性，实现定向纠偏且提高注浆效率。

(3)本实用新型可实现多次注浆：由于套管内配置了数目较多的注浆完成后直径为 20mm的土工布袋，通过改变注浆土工布袋的数目实现了多次注浆。

(4)本实用新型可实现绿色环保：土工布袋避免了浆液在液体状态下与地下水与土体接触，防止对临近环境的影响。

附图说明

图1是多次注浆装置注浆前示意图；

图2是多次注浆装置注浆后示意图；

图3是多次注浆装置中土工布袋等长情况侧向示意图；

图4是多次注浆装置中土工布袋不等长情况侧向示意图。

图中：1-外套管，2-土工布袋，3-弧形管片之间的间距，4-绑扎条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本实用新型进行解释说明，并不用以限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型提出的一种用于控制土体变形的多次注浆装置，包括注浆芯管和外套管1，所述外套管1包括2～6片相互抱合的弧形管片，所述弧形管片的材质为橡胶或者PVC，所述外套管1的直径可根据设计要求选取，所述外套管1内设有多个土工布袋2，所述内土工布袋2撑起后的直径为20mm，多个土工布袋2的顶部平齐且比所述外管套1的顶部高出0.3～0.5m，所述外套管1外设有多个绑扎条4，所述绑扎条4的间距为 1m。图1中示出了由4片弧形管片抱合后由绑扎条4轻轻绑扎后形成的外套管1。

本实用新型中，多个土工布袋2的长度相同。所述的土工布袋2的长度也可依据所需控制土体变形的设计要求来确定，如图3所示，当不同深度的土体变形不同时，根据不同深度的土体变形的控制要求，多个土工布袋2的长度按照在所述外套管1内自中心沿径向向外依次减少，但需要注意要将目标浇筑深度较大的土工布袋布置在中央位置，目标浇筑深度较小的土工布袋布置在外围，不同长度的土工布袋2以不同颜色来加以区分，从而通过调整土工布袋的长度实现不同深度的土体变形控制。

本实用新型中根据设计要求选取土工布袋2的数量，所述外套管1内土工布袋2的个数是：所述外套管1的直径为300mm时，土工布袋2的个数为200个，所述外套管1的直径为200mm时，土工布袋2的个数为100个，所述外套管1的直径为500mm时，土工布袋2的个数为600个。图1和图2中工布袋2的个数只是示意性的。

利用上述用于控制土体变形的多次注浆装置进行注浆的方法包括以下步骤：

步骤一、测量放样：根据设计要求绘制桩位布置图，使用全站仪测定孔位和地面高程，确定钻孔位置及深度；

步骤二、钻孔：钻孔前检查钻机机身的水平度及钻杆的垂直度，，要求钻机基本水平，钻孔垂直偏差小于1％，钻孔时保持中速，遇到硬层时，减速慢钻，防止卡钻。钻孔采用泥浆护壁，防止塌孔。采用钻孔机钻进成孔，孔径为200～500mm，一般为300mm，钻至设计孔深时终孔提钻；

步骤三、安设注浆套管装置：根据纠偏需求设计土工布袋2的长度和数目，以满足对目标结构施力的定向性，同时可通过调整土工布袋的长度实现不同深度的土体变形控制。在外套管1外间隔1m用绑扎条轻轻绑扎，使放置外套管1过程中不会脱落，且放置注浆构成中发生挣脱，将捆绑有绑扎条4的外套管1插入钻孔内至设计孔深处，并使外套管1 垂直且位于孔的中央位置，将设计数量的土工布袋2(尽量瘪平放置)捋顺整理好(最好用绑扎带绑扎拢住)放置于外套管1内至孔底，所有土工布袋2的上口露出所述外套管1 的顶面0.3～0.5m；安设时将土工布袋上口扎紧，防止杂物进入，影响注浆作业质量。

步骤四、注浆：注浆采用液压注浆泵将浆液定量注入土工布袋2内，当达到设计注浆量时，停止注浆；注浆过程中，随着已完成注浆土工布袋2数目的增加，注浆体积整体增大并将外套管1撑开，如图2所示，即相邻的弧形管片之间撑开后形成了弧形管片之间的间距3，从而向土体施加压力。本实用新型中的浆液采用水泥和水玻璃的双液型混合液，具体配制参数需通过试验并结合实际情况最终确定。注浆根据实际情况采取相应的注浆压力和注浆时间、注浆量。停止注浆待浆液凝固后，清理露出地面的部分。

利用本实用新型提出的一种用于控制土体变形的多次注浆装置进行注浆是将浆液直接加压注入多个直径相同的不透水注浆土工布袋中。可以根据控制土体变形所要求的应力对土工布袋进行多次注浆，随着土工布袋体积的增大套管也会被随之撑开，不仅可以根据需要控制注浆量，向土体施加压力来控制土体变形，而且可通过调整土工布袋的长度实现不同深度的土体变形控制，避免了浆液在液体状态下与地下水、土体接触，防止对临近环境的影响。另外，使用本实用新型进行注浆成本低廉，便于操作，施工方便。

尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。