一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备包括：网状注浆组件、脉状注水组件和定向膨胀构件；一种用于恢复土体扰动变形的施工方法，包括以下步骤：S1、定位；S2、成孔；S3、清孔；S4、下管；S5、注料。通过基坑围护墙上的多排斜向施工孔置入网脉状注浆设备，通过注浆泵注入膨胀材料浆液或采用空压机吹填膨胀材料干粉，凝固后的膨胀材料可抬升基坑外侧地表下陷土体或复位基坑外侧变形。本发明专利技术设备结构简单，便于现场安装，且有效降低成本，同时本发明专利技术的施工方法简单、设计合理且施工简便，操作性强，使用效果好，能简便、快速完成注浆施工过程，在基坑内侧施工，对地表的抬升复位针对性强且恢复效果好，投入成本低，工程效率高。工程效率高。工程效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备及施工方法


[0001]本专利技术涉及基坑注浆
，特别是涉及一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备及施工方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国经济的快速发展、城市化进程的快速推进，城市发展与城市内部土地资源限制之间的矛盾日益突出。地上空间随着城市发展日益减少，逐渐限制了城市发展的速度。各大城市超高层建筑、地下商场、地下车站、地下停车场以及管廊等各类基础设施的兴建，越来越多的城市开始涌现出一大批基坑工程，基坑也开始向超大超深方向发展，这也对基坑工程建设的广度、深度、难度提出了越来越高的要求。基坑开挖深度也由20世纪之前的十多米迅速增加至二三十米，有些基坑工程甚至超过40m，基坑开挖规模也迅速增大。
[0003]基坑开挖过程中，随着坑内土体被不断挖出，坑内被动区应力得到释放，坑内水平向应力减小导致基坑内外水土压力不同，围护结构和坑外土体产生基坑方向的移动。基坑围护结构的变形将直接影响支护背后土体的位移场分布。最直接的表现形式即为周围地表土体的沉降和水平位移，地表土体位移将对邻近建筑物基础产生不利影响，同时深层土体变形将影响土体变形影响范围区隧道和管道等的变形和受力，造成地表沉降或地下管变形，甚至造成道路开裂和塌陷。
[0004]传统处理基坑周围土体变形方式是通过增加基坑围护墙的深度或增加基坑内支撑的刚度，但此种加固方式投入大收益小，经济效益低下，地表沉降或地下管变形、以致造成的道路开裂和塌陷的现象仍未能得到有效地控制，该技术问题未能得到很好地解决。<br/>[0005]采用注浆方法对地表沉降或地下管变形进行修复，在基坑外侧的地面上采用竖向注浆进行地表沉降修复，由于从地表往下竖向注浆，对地表的复位针对性不强，抬升效果不明显，该注浆方式修复效果不明显，未起到恢复或复位的作用，且水泥浆液占比较大，造成浆液的浪费较大，使修复成本过高。又由于该注浆是在基坑外地表上操作，且施工空间受到限制，施工时需带来交通不便，可能破坏地表原有路面和设施，且施工设备在需修复的地面震动，还有可能产生新的地表沉降或地下管变形。
[0006]因此，亟需设计一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备及施工方法，用以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备，网脉状注浆设备包括：
[0008]网状注浆组件，所述网状注浆组件包括头部注浆件、中段注浆件和尾部注浆件，所述头部注浆件和所述尾部注浆件分别可拆卸连接在所述中段注浆件的两端；
[0009]脉状注水组件，所述头部注浆件、所述中段注浆件和所述尾部注浆件上固接有若
干所述脉状注水组件，且所述头部注浆件、所述中段注浆件和所述尾部注浆件均与所述脉状注水组件连通；
[0010]定向膨胀构件，所述头部注浆件、所述中段注浆件和所述尾部注浆件均同轴设置在所述定向膨胀构件内，所述脉状注水组件端部与所述定向膨胀构件固接。
[0011]优选的，所述头部注浆件包括头端注浆管，所述头端注浆管一端为锥形封闭结构，所述头端注浆管的另一端加工有丝扣，所述头端注浆管与所述中段注浆件的一端螺接，所述头端注浆管外壁开设有若干注浆小孔，所述头端注浆管上固接有若干所述脉状注水组件，若干所述脉状注水组件均与所述头端注浆管连通。
[0012]优选的，所述中段注浆件包括若干中间注浆管，若干所述中间注浆管的两端均加工有丝扣，相邻两所述中间注浆管螺接，所述头端注浆管和所述尾部注浆件均与所述中间注浆管螺接，所述中间注浆管外壁开设有若干组所述注浆小孔，所述中间注浆管上固接有若干所述脉状注水组件，若干所述脉状注水组件均与所述中间注浆管连通。
[0013]优选的，所述尾部注浆件包括尾端注浆管，所述尾端注浆管一端加工有丝扣，所述尾端注浆管另一端固接有法兰盘，所述尾端注浆管固接有法兰盘的一端可拆卸连接有止浆塞，所述尾端注浆管预留止浆段，所述尾端注浆管与所述中间注浆管螺接，所述尾端注浆管的非止浆段开设有若干组所述注浆小孔，所述尾端注浆管的非止浆段上固接有若干所述脉状注水组件，若干所述脉状注水组件均与所述尾端注浆管连通。
[0014]优选的，所述脉状注水组件包括脉状细管，所述脉状细管设置有若干个，若干所述脉状细管沿周向等间隔设置，且所述脉状细管与所述注浆小孔叉开布置，所述头端注浆管、所述中间注浆管和所述尾端注浆管上均贯穿固接有所述脉状细管，且所述头端注浆管、所述中间注浆管和所述尾端注浆管均与所述脉状细管连通，所述脉状细管端部与所述定向膨胀构件固接，所述脉状细管上开设有若干注水孔。
[0015]优选的，所述定向膨胀构件包括定向膨胀管，所述定向膨胀管设置有若干个，若干所述定向膨胀管两端均加工有丝扣，相邻两所述定向膨胀管螺接，所述定向膨胀管外壁开设有缺口。
[0016]一种用于恢复土体扰动变形的施工方法，使用上述的一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备，包括以下步骤：
[0017]S1、定位：根据施工图纸，用全站仪测放出各施工区注浆孔的孔位，并详细编号；
[0018]S2、成孔：结合现场实际情况进行注浆孔的钻孔作业，在成孔过程中，施工人员随时注意孔内返浆的变化，调整施工工艺钻进过程中要做好记录；
[0019]S3、清孔：连接普通清孔注浆管，用注浆泵向孔内泵送大量清水，将注浆孔内泥浆和沉渣冲出孔外；
[0020]S4、下管：按要求通过基坑围护墙上的多排斜向施工孔埋入网脉状注浆设备，并检查密封性，下管时尽量使管体垂直居于孔中心；
[0021]S5、注料，通过注浆泵注入膨胀材料浆液或采用空压机吹填膨胀材料干粉，直至膨胀材料装填至孔口。
[0022]优选的，S1中，布孔深度由上覆土的压缩模量、剪切强度及膨胀材料的膨胀性能及其诱发的土体变形梯度决定，注浆孔孔位的深度分布曲线与地表沉降曲线匹配，两者线形相似而几何上呈对称关系。
[0023]优选的，S2中，注浆孔成孔深度比设计深度深20
‑
30cm，钻进过程中出现塌孔，可采用泥浆循环护壁成孔。
[0024]优选的，S5中，当膨胀材料为干粉时，需要向注浆孔内注水。
[0025]本专利技术公开了以下技术效果：
[0026]本专利技术通过基坑围护墙上的多排斜向施工孔置入网脉状注浆设备，通过注浆泵注入膨胀材料浆液或采用空压机吹填膨胀材料干粉，凝固后的膨胀材料可抬升基坑外侧地表下陷土体或复位基坑外侧变形。本专利技术设备结构简单，便于现场安装，且有效降低成本，同时本专利技术的施工方法简单、设计合理且施工简便，操作性强，使用效果好，能简便、快速完成注浆施工过程，在基坑内侧施工，对地表的抬升复位针对性强且恢复效果好，投入成本低，工程效率高。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备，其特征在于，网脉状注浆设备(4)包括：网状注浆组件，所述网状注浆组件包括头部注浆件、中段注浆件和尾部注浆件，所述头部注浆件和所述尾部注浆件分别可拆卸连接在所述中段注浆件的两端；脉状注水组件，所述头部注浆件、所述中段注浆件和所述尾部注浆件上固接有若干所述脉状注水组件，且所述头部注浆件、所述中段注浆件和所述尾部注浆件均与所述脉状注水组件连通；定向膨胀构件，所述头部注浆件、所述中段注浆件和所述尾部注浆件均同轴设置在所述定向膨胀构件内，所述脉状注水组件端部与所述定向膨胀构件固接。2.根据权利要求1所述的一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备，其特征在于：所述头部注浆件包括头端注浆管，所述头端注浆管一端为锥形封闭结构(11)，所述头端注浆管的另一端加工有丝扣，所述头端注浆管与所述中段注浆件的一端螺接，所述头端注浆管外壁开设有若干注浆小孔(12)，所述头端注浆管上固接有若干所述脉状注水组件，若干所述脉状注水组件均与所述头端注浆管连通。3.根据权利要求2所述的一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备，其特征在于：所述中段注浆件包括若干中间注浆管，若干所述中间注浆管的两端均加工有丝扣，相邻两所述中间注浆管螺接，所述头端注浆管和所述尾部注浆件均与所述中间注浆管螺接，所述中间注浆管外壁开设有若干组所述注浆小孔(12)，所述中间注浆管上固接有若干所述脉状注水组件，若干所述脉状注水组件均与所述中间注浆管连通。4.根据权利要求3所述的一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备，其特征在于：所述尾部注浆件包括尾端注浆管，所述尾端注浆管一端加工有丝扣，所述尾端注浆管另一端固接有法兰盘，所述尾端注浆管固接有法兰盘的一端可拆卸连接有止浆塞(10)，所述尾端注浆管预留止浆段(9)，所述尾端注浆管与所述中间注浆管螺接，所述尾端注浆管的非止浆段开设有若干组所述注浆小孔(12)，所述尾端注浆管的非止浆段上固接有若干所述脉状注水组件，若干所述脉状注水组件均与所述尾端注浆管连通。5.根据权利要求4所述的一种用于恢复土体扰动变形的网脉状注浆设备，其特征在于：所述脉状注水组件包括脉状细管(5)，所述脉状细管(5)设置有若干个，若干所述脉状细管(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海祚，张钧博，于晓旋，郭知一，夏晨皓，杜一鸣，张宇亭，安晓宇，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：