真空注浆方法及真空注浆结构

技术领域

本发明涉及注浆领域，特别涉及一种真空注浆方法及真空注浆结构。

背景技术

注浆加固是注浆法的一种，经常用来对建筑工程的注浆加固、修补、防水堵漏。注浆技术的原理，通常是指按照一定材料比例制作成具有黏结性的浆液，然后利用一定技术将其注入到土层结构缝隙或是墙体结构缝隙等位置处，浆液具有较高黏度，可以在结构缝隙中渗透并凝结，提升结构密度与硬度，最后变成紧密型结构。

目前施工中基本上均采用高压注浆，但是浆质的延伸范围有限。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种真空注浆方法及真空注浆结构，旨在解决现有注浆工艺中支浆质延伸范围有限的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种真空注浆方法，包括：

在目标区域钻孔形成作业孔；

在作业孔中插入袖阀管组，所述袖阀管组包括自外向内依次设置的支护管和注浆管，支护管的外部设置有轴向布置的注浆孔；

对作业孔进行真空分层注浆，直至浆质完全填充目标区域。

在一些实施例中，所述对作业孔进行真空分层注浆包括以下步骤：

对注浆管进行静压注浆，使浆质依次流经下层注浆管、支护管、注浆孔、作业孔与支护管之间的间隙以及目标区域的岩土缝隙；

将注浆管向作业孔的孔口移动一段距离，并进行下一段注浆，使浆质从上层注浆孔排出。

在一些实施例中，所述将注浆管向作业孔的孔口移动一段距离包括以下步骤：

转动注浆管，使固设在注浆管外周，并与支护管螺纹螺纹配合的活塞(密封件)，从位于下层注浆孔和上层注浆孔之间的区域，运动至上层注浆孔远离下层注浆孔的一侧。

在一些实施例中，所述将注浆管向作业孔的孔口移动一段距离包括以下步骤：

转动注浆管，使固设在注浆管外周并相互间隔的两活塞(密封件)，从下层注浆孔的两侧运动至上层注浆孔的两侧。

在一些实施例中，所述将注浆管向作业孔的孔口移动一段距离包括以下步骤：

当注浆管内部压力大于设定压力时，关闭与注浆管连通的注浆阀门。

在一些实施例中，所述对作业孔进行真空分层注浆前还包括以下步骤：

在所述作业孔中插入抽气管，并封堵作业孔的孔口，再将所述作业孔及其对应的岩土结构中的空气抽出。

本发明还提出一种真空注浆结构，应用所述真空注浆方法制成。

在一些实施例中，所述真空注浆结构，包括：

支护管；

混凝土层，设置在所述支护管的外周，其内壁与所述波纹层的外壁嵌合；

延伸部，自所述混凝土管向四周延伸；

岩土层，位于所述支护管的外周，所述岩土层内包括由所述延伸部填充的间隙结构。

在一些实施例中，所述真空注浆结构还包括设置在所述支护管上端的格构砼。

在一些实施例中，所述真空注浆结构还包括设置在所述支护管中的芯砼。

本发明通过在作业孔中设置包括支护管和注浆管的袖阀管组，使浆质依次经注浆管和支护管排至支护管外，以填充注浆区域的结构空隙中以及注浆区域与支护管之间的间隙中，同时采用真空注浆的方式，使浆质可填充至离注浆管更远的区域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中袖阀管组的结构示意图；

图2为本发明另一实施例中袖阀管组的结构示意图；

图3为本发明一实施例中真空注浆结构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“”、“第二”等的描述，则该“”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“和/或”为例，包括方案，或方案，或和同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种袖阀管组，参照图1至图3，袖阀管组包括：

支护管10，外壁沿其轴向设置有第一通孔11；

单向阀20，设置在所述支护管10上并与所述通孔连通，用于阻隔浆质从所述支护管10外，经所述通孔进入支护管10内；

注浆管30，一端设置在所述支护管10中，所述注浆管30插入所述支护管10的一端封闭，且外壁设置有供所述浆质进入所述支护管10中的第二通孔31；

两密封件40，固定设置在所述注浆管30上，两所述密封件40相互间隔，所述第二通孔31位于两所述密封件40之间，两所述密封件40的外周壁与所述支护管10内壁贴合，并在所述支护管10内分隔出一个用于容纳所述浆质的注浆腔12；

所述第一通孔11用于供所述注浆腔12中的浆液排出所述支护管10外。

在本实施例中，上述支护管10可以仅在外壁设置有波纹，也可以在内壁和外壁都设置波纹。前者可在圆管的外壁焊接螺旋筋，或者多个沿轴向排布的环形筋。通过设置包括支护管10、单向阀20、注浆管30和密封件40的袖阀管组，使混凝土等浆质经上述第二通孔31，从注浆管30注入支护管10中两个密封件40构造的注浆腔12中，随后浆质经第一通孔11排至支护管10外，以填充注浆区域的结构空隙中以及注浆区域与支护管10之间的间隙中，待浆质硬化后可增强注浆区域整体的结构强度，以及注浆区域与支护管10之间的连接强度，解决了支护外管与注浆区域附着力不足的问题。

在一实施例中，参照图1至图3，所述支护管10的外壁设置有多个环形凹槽，所述环形凹槽沿着所述支护管10的轴向间隔设置。在本实施例中，支护管10通过在圆管的外壁车削螺旋凹槽或者车削多个环形凹槽制成。在本实施例中，所述支护管10的外壁设置有螺旋凹槽。内壁光滑设置，两密封件40可选固定设置在注浆管30外部的活塞。活塞的外周壁与支护管10的的光滑内壁贴合，起到了密封、隔断的作用。

所述支护管10的外壁和内壁分别设置有螺旋凹槽，所述密封件40的外周壁设置有与所述螺旋凹槽适配的螺旋凸起。在本实施例中，支护管10采用薄钢板卷绕焊接而成，并在管壁内外压制螺旋凹槽，外壁凸起的部分对应内壁凹陷的部分。对应两个密封件40的外壁也需设置同样的螺纹，用于与内部上的螺纹适配。在进行分层注浆时，当下层第一通孔11对应的区域注浆完毕，可通过转动注浆管30，带动密封件40转动，实现在支护管10内抬起，使注浆腔12与上一层的第一通孔11连通。

在一实施例中，参照图1至图3，所述支护管10靠近所述所述第二通孔31的一端收口设置形成收口端。在本实施例中，所述袖阀管组还包括设置在所述收口端的堵头，所述堵头用于封堵所述收口端。在注浆时，注浆管30的下端封闭，在注浆时注浆管30与堵头抵接，避免浆质从支护管10的下方返流。此外堵头的外壁设置有与支护管10对应的螺纹，实现固定连接。也可在支护管10制作时将收口端完全封闭。

在一实施例中，参照图1至图3，所述支护管10靠近所述所述单向阀20包括：

阀套，用于与所述支护管10套接，所述阀套上设置有用于连通所述第一通孔11的第四通孔；

弹性阀嘴，设置在所述阀套上，一端与所述第一通孔11连通，另一端收口设置并向所述阀套外延伸；仅当所述弹性阀嘴的内部压强大于外部压强时，所述弹性阀嘴打开。

在本实施例中，单向阀20可选橡胶材质，阀套的两端通过卡箍固定在支护管10上，也可在支护管10的外壁设置胶水，以填充阀套与支护管10之间的间隙。避免浆质从上述缝隙返流至支护管10中。弹性阀嘴处于常闭状态，注浆时注浆腔12的浆质从弹性阀嘴排出，但是外部压力大于注浆腔12的压力时，外部浆质挤压弹性阀嘴，使弹性阀嘴闭合，起到单向截流的作用。

在一实施例中，参照图1至图3，所述袖阀管组还包括：

进浆管50，设置在所述注浆管30远离所述支护管10的一端；

接头组件60，用于连接并连通所述进浆管50和所述注浆管30；

压力表61，用于测量所述进浆管50中的压力；

阀门62，一端与所述进浆管50连通，另一端用于与注浆机连通。

在本实施例中，通过设置接头组件60连接进浆管50和注浆管30，使注浆管30可相对进浆管50转动，由此密封件40可随注浆管30转动以在支护管10内部移动。上述压力表61用于检测管内压力，当管内压力大于设定的注浆压力时，即可关闭阀门62，并停止对本层岩土结构的注浆，后续可转动注浆管30以调整密封件40在支护管10中的位置。

本发明通过设置包括支护管10、单向阀20、注浆管30和密封件40的袖阀管组，使混凝土等浆质经上述第二通孔31，从注浆管30注入支护管10中两个密封件40构造的注浆腔12中，随后浆质经第一通孔11排至支护管10外，以填充注浆区域的结构空隙中以及注浆区域与支护管10之间的间隙中，待浆质硬化后可增强注浆区域整体的结构强度，以及注浆区域与支护管10之间的连接强度，解决了支护外管与注浆区域附着力不足的问题。

在一些实施中，参照图1至图3，所述支护管10采用钢带压制而成，四周侧设有多个所述注浆孔，分段打孔，孔洞形状做成梅花形，孔洞竖向距离20mm，直径1.5mm，每一周布置4个孔。支护管10内部表面加工深约10mm的螺旋凹槽并均匀围绕设置。在本实施例中，支护管10加工了螺旋凹槽，增大了支护管10与土层的接触面积，但是并没有改变钻孔的半径，这种做法是能够便于施工。由于支护管10进行了中空以及开孔的设计，在功能上能够实现内外注浆，因此保证了加固材料的填充，实现注浆工艺。采用上述支护管10可进一步扩大土层与加固材料之间的接触面积，提高土层、加固材料与钢管之间的附着力，增强加固作用，提高钢管拉拔承载力，形成高承载力钢管。

在一些实施例中，参照图1至图3，支护管10的四周设有多个注浆孔，每个孔径的尺寸为20mm，间隔80mm，利用开孔来填充支护管10中并且扩散至周围的土层，由于还设计螺旋的结构，可以通过螺旋注浆塞来调节材料的填充量以及注浆压力，同时方便施工，起到较好的加固效果。在管体上加工多个注浆孔，且分别沿所述钢管轴向与径向等距分布，保证浆液较均匀地填充包裹钢管，并向四周扩散。

在一些实施例中，参照图1至图3，注浆方式：灌浆机械采用挤压泵。把能够控制结石时间的浆流注入到松散土体中。挤压士体,液在压力的作用下，对士体进行渗浸、挤密劈裂、胶结等物理和化学作用。将注浆管30埋入土体中。起到错管作用。实际施工中必须达到的主要参教如下：1、钻孔深度:孔深必须进入持力层100cm，以实际施工中为准；2、浆液配比:水泥-水泥基高分子聚合物找水灰比为1:1配制，适量添加外加剂；3、灌浆压力：0.8-1.5Mpa；4:、结束标准：终压条件下稳压5-10min。

一种真空注浆方法，包括以下步骤：

在目标区域钻孔形成作业孔70；

在作业孔70中插入袖阀管组，所述袖阀管组包括自外向内依次设置的支护管10和注浆管30，支护管10的外部设置有轴向布置的注浆孔；

对作业孔70进行分层真空注浆，直至浆质完全填充目标区域。

本发明通过在作业孔70中设置包括支护管10和注浆管30的袖阀管组，使浆质依次经注浆管30和支护管10排至支护管10外，以填充注浆区域的结构空隙中以及注浆区域与支护管10之间的间隙中，同时采用真空注浆的方式，使浆质可填充至离注浆管更远的区域。

在一些实施例中，参照图1至图3，所述对作业孔70进行分层注浆包括以下步骤：

对注浆管30进行静压注浆，使浆质依次流经下层注浆管30、支护管10、注浆孔、作业孔70与支护管10之间的间隙以及目标区域的岩土缝隙；

将注浆管30向作业孔70的孔口移动一段距离，并进行下一段注浆，使浆质从上层注浆孔排出。所述将注浆管30向作业孔70的孔口移动一段距离包括以下步骤：

转动注浆管30，使固设在注浆管30外周，并与支护管10螺纹螺纹配合的活塞(密封件40)，从位于下层注浆孔和上层注浆孔之间的区域，运动至上层注浆孔远离下层注浆孔的一侧。本步骤中仅设置一个活塞将支护管10分隔成下方的注浆腔12和上方的非注浆腔12，由此实现分层注浆。在注浆完毕后，支护管10也被混凝土填充形成芯砼。

在一些实施例中，参照图1至图3，所述将注浆管30向作业孔70的孔口移动一段距离包括以下步骤：

转动注浆管30，使固设在注浆管30外周并相互间隔的两活塞(密封件40)，从下层注浆孔的两侧运动至上层注浆孔的两侧。本步骤中设置两个活塞，在支护管10分隔成中间的注浆腔12以及两侧的非注浆腔12，在完成一层注浆后，两活塞同步上移，将注浆腔12中的浆质同样携带上移，在下方的非注浆腔12中形成空腔，同时由于单向阀20的设置，可阻隔支护管10外的混凝土返流下方的非注浆腔12中。在注浆完毕后，支护管10内部无混凝土填充。

在一些实施例中，参照图1至图3，所述将注浆管30向作业孔70的孔口移动一段距离包括以下步骤：当注浆管30内部压力大于设定压力时，关闭与注浆管30连通的注浆阀门62。由于注浆管30和进浆管50之间通过接头组件60连接，由此注浆管30和进浆管50可发生相对转动，以便调整活塞在注浆管30中的位置。

在一些实施例中，参照图1至图3，所述对作业孔70进行分层注浆前还包括以下步骤：

在所述作业孔70中插入抽气管，并封堵作业孔70的孔口，再将所述作业孔70及其对应的岩土结构中的空气抽出。抽气管可插入作业孔70底部，并再其外壁设置轴向排布的气孔。抽气孔位于支护管10与作业孔70之间的间隙。也可仅将抽气管设置在作业孔70的孔口处。通过抽取作业孔70其岩土层74中的空气，并产生负压，以便浆质的快速渗透。

本发明还提出一种真空注浆结构，应用所述真空注浆方法制成。

在一些实施例中，参照图1至图3，所述真空注浆结构，包括：

支护管10；

混凝土层72，设置在所述支护管10的外周，其内壁与所述波纹层的外壁嵌合；

延伸部73，自所述混凝土管向四周延伸；

岩土层74，位于所述支护管10的外周，所述岩土层74内包括由所述延伸部73填充的间隙结构。

在本实施例中，混凝土层72内壁与支护管10外壁嵌合，外部的延伸部73则填充至岩土层74的间隙结构中，提升了目标区域中各层处的结构强度，也增强了支护管10的支护强度。

在一些实施例中，参照图1至图3，所述真空注浆结构还包括设置在所述支护管10上端的格构砼。通过设置格构砼，使作业孔70的孔口的结构强度大大提升，同时也起到一定的密封作用。

在一些实施例中，参照图1至图3，所述真空注浆结构还包括设置在所述支护管10中的芯砼。通过在支护管10中填充混凝土形成芯砼，还可在芯砼中设置钢筋，进一步提升目标区域的结构强度，

本发明通过在作业孔70中设置包括支护管10和注浆管30的袖阀管组，使浆质依次经注浆管30和支护管10排至支护管10外，以填充注浆区域的结构空隙中以及注浆区域与支护管10之间的间隙中，待浆质硬化后可增强注浆区域整体的结构强度，以及注浆区域与支护管10之间的连接强度。

在本实施例中，工作孔的钻进到设计深度，钻孔垂直偏差应小于1％；插入的袖阀管组应设法使袖阀管位于钻孔的中心；灌浆的流量控制在7～10L/s。注浆进程中出现地面冒浆或压力突变，应停止注浆。灌浆完毕，浆液初凝后，进行下一段灌浆，直至注浆管30孔口。

上述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。