[发明专利]一种旋转钻进式抽砂成孔侧壁高压注浆装置及施工方法

说明书

本发明提供了一种旋转钻进式抽砂成孔侧壁高压注浆装置及施工方法，内护筒的外部套装包裹有花管，所述内护筒的外部，并位于下部剩余一段长度固定套装有钢护筒，所述内护筒和花管之间形成环形空腔，并构成浆液存放层，所述浆液存放层的顶端开口采用压片进行封堵；所述浆液存放层与用于注浆的注浆机相连通；所述内护筒的底端内部拼接设置有旋转式的抽盘，所述内护筒的内部设置有链斗装置，所述链斗装置上设置有多个均布的用于挖砂的挖斗。本装置实现了一边抽吸式钻进一边给桩孔侧壁高压注浆，通过桩孔侧壁压力注浆固化桩周技术来改善地基结构条件。

技术领域

本发明涉及钙质砂地基中新的成孔方式及桩侧加固领域，特别是一种旋转钻进式抽砂成孔侧壁高压注浆装置及施工方法。

背景技术

珊瑚砂为珊瑚或贝壳碎片，具持续释放碳酸钙的特性，颗粒大小不等，规格多种多样。珊瑚砂最大的特点是微孔丰富，强度较低，容易破碎，结构破坏后不易恢复。在钙质砂地基中成桩，由于钙质砂在很小的应力下就会发生颗粒破碎，因此不论是打入桩还是灌注桩，由于对钙质砂地基土的扰动，桩周钙质砂受到挤压，颗粒破碎，产生很大空隙，成桩后桩侧阻力和桩端阻力都会弱化，使桩基承载力降低，因此，在珊瑚砂地基中形成承载力较高的灌注桩已经成为一个亟待解决的课题。

与传统地基不同，钙质砂具有疏松、孔隙较大以及容易破碎等性质，采用传统泥浆护壁方式，把膨润土、海水、增粘剂、分散剂等材料配制的海水泥浆注入钙质砂地基桩孔中，发现泥浆中的水分进入钙质砂地基会一直渗透流走，润滑钙质砂内部，减少了钙质砂颗粒间的摩擦力，最终剩下的泥皮悬挂于桩孔侧壁，泥皮重力大于钙质砂之间的粘结力，造成桩孔坍塌现象的发生，因此，传统泥浆护壁无法很好适用钙质砂地基。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种旋转钻进式抽砂成孔侧壁高压注浆装置及施工方法，本装置实现了一边抽吸式钻进一边给桩孔侧壁高压注浆，通过桩孔侧壁压力注浆固化桩周技术来改善地基结构条件，使钙质砂质层形成1~2Mpa的强度，一方面防止海水的渗入引起桩孔坍塌、缩颈，另一方面能够有效限制膨胀灌注桩的持续开裂，提高桩体承载力。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种旋转钻进式抽砂成孔侧壁高压注浆装置，它包括内护筒，所述内护筒的外部，并位于其上部一段长度套装包裹有花管，所述内护筒的外部，并位于下部剩余一段长度固定套装有钢护筒，所述内护筒和花管之间形成环形空腔，并构成浆液存放层，所述浆液存放层的顶端开口采用压片进行封堵；

所述浆液存放层与用于注浆的注浆机相连通；

所述内护筒的底端内部拼接设置有旋转式的抽盘，所述内护筒的内部设置有链斗装置，所述链斗装置上设置有多个均布的用于挖砂的挖斗。

所述花管上的孔洞采用梅花形布置方式，所述花管的底端与钢护筒的顶端接触面采用硅胶密封。

所述花管的长度为内护筒长度的2/3，所述钢护筒的长度为内护筒长度的1/3，进而使得注浆口与抽吸端保持一定距离，防止抽砂时，抽力装置会将注入的浆液抽走。

所述抽盘上均布设置有多个不同大小的抽吸孔，所述抽吸孔有多种不同规格，能够根据在地基中不同粒径的钙质砂选择合适大小抽吸孔的抽盘。

所述抽盘与用于提供抽吸动力的抽力装置相连，并能够透过抽吸孔抽吸钙质砂到装置内部。

所述压片上设置有注浆口，所述注浆机的顶部注浆导管穿过注浆口后伸入到浆液存放层的底部，并通过注浆机注入已配浆液。

所述压片上安装有压满指示球，浆液注入后，所述压满指示球监测浆液存放层内的浆液是否注满；

所述压片与内护筒和花管之间通过密封圈密封。