一种控制土体变形的单点囊式注浆装置的制作方法

本实用新型属于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单点囊式注浆装置，即将浆液直接加压注入高弹性高强度的注浆囊中，使注浆可在固定区域内膨胀，实现浆液体积的准确控制，由于采用注浆囊，可控制浆液的形状，因此在本技术中，可设置注浆囊沿纠偏方向的长度较大，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控制土体变形的单点囊式注浆装置，包括注浆芯管和外套管，所述外套管的底部设有注浆囊，所述注浆囊的外侧设有护囊套。

进一步讲，本实用新型控制土体变形的单点囊式注浆装置，其中，所述注浆囊与所述外套管的下端口之间为封闭连接，所述护囊套由粘在所述外套管下端口、且位于所述注浆囊外侧的两片薄橡胶片组成。

所述外套管的外径为80～100mm，所述外套管的材质采用PVC管。

所述注浆囊的形状和尺寸依据所需控制土体变形的设计要求来确定，所述注浆囊的材质采用高强度高弹性的橡胶。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

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)直接加压注入高弹性高强度的胶囊之中，使注浆可在固定区域内膨胀，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：由于采用胶囊，可控制浆液的形状，因此在本项目中，胶囊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)本实用新型可实现绿色环保：胶囊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是单点囊式注浆装置注浆前示意图；

图2是单点囊式注浆装置注浆后示意图；

图中：1—外套管，2—护囊套，3—注浆囊。

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控制土体变形的单点囊式注浆装置，包括注浆芯管和外套管1，所述外套管1的底部设有注浆囊3，所述注浆囊3的外侧设有护囊套2。所述注浆囊3与所述外套管1的下端口之间为封闭连接，所述护囊套2由粘在所述外套管1 下端口、且位于所述注浆囊3外侧的两片薄橡胶片组成。所述外套管1的外径为80～100mm，所述外套管1的材质采用PVC管。所述注浆囊3的形状和尺寸依据所需控制土体变形的设计要求来确定，所述注浆囊3的材质采用高强度高弹性的橡胶。

利用上述控制土体变形的单点囊式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，钻杆的垂直偏差小于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，孔径一般为80～100mm，钻孔过程中，采用泥浆护壁，防止塌孔；钻至设计孔深时方可终孔提钻。

步骤三、安设注浆套管：根据纠偏需求设计注浆囊3的大小和形状，以满足对目标结构施力的定向性，并将注浆囊3紧密牢固的连接在所述外套管1的下端口处；将作为护囊套2的两片薄橡胶片牢固连接在所述外套管1的下端口及位于注浆囊3的外侧；将外套管 1插入钻孔内至设计孔深处，口出安设时在所述外套管1的顶部盖上盖，防止杂物进入，影响注浆作业质量。

步骤四、注浆：采用注浆枪通过注浆管将浆液定量注入外套管1内至设计深度，浆液进入外套管1底部的注浆囊3内，由于注浆囊3具有良好的弹性和强度，随着注浆量的增加，注浆囊3的体积逐渐变大，如图2所示，装有浆液的注浆囊3在冲开护囊套2后进入相应土体。利用本实用新型注浆装置进行注浆，其中的浆液可以采用水泥和水玻璃的双液型混合液，具体配制参数需由专职实验员通过多次试验并结合实际情况最终确定。在上述注浆过程中，以注浆枪长度为注浆步距长度，根据实际情况采取相应的注浆压力和注浆时间、注浆量。每段注浆完成后，向上或向下移动一个步距的注浆芯管长度；每完成2m注浆，拆掉一节注浆芯管，当达到设计注浆量时，停止注浆。

注浆完成后将水管插至注浆管底，清洗管内残留浆液，以备重复注浆。

采用本实用新型中提供的注浆装置进行注浆是将浆液注入到注浆囊中，可以准确控制注浆体的体积、位置、形状，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，同时，采用橡胶圈和单向橡胶膜防止浆液上返，实现对土体变形的精细控制和定向纠偏。

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。