一种软沙性地基压密注浆装置及方法与流程

本技术涉及压密注浆，尤其是涉及一种软沙性地基压密注浆装置及方法。

背景技术：

1、压密注浆是利用较高的压力灌入浓度较大的或化学浆液，开始时浆液总是先充填较大的空隙，然后在较大的压力下渗入土体孔隙。随着土层升高挤压土体，直至出现剪切裂缝，产生劈裂，浆液随之充填裂缝，形成浆脉，使得土体内形成新的网状骨架结构。浆脉在形成过程中由于占据了土体中一部分空间，加上土层内孔隙被浆液所渗透，从而将土体挤密，构成了新的浆脉，改善了土体的强度和防渗性能，同时也改变了土体性质，提高了的承载力。

2、压密注浆需要在土体内打钻孔，然后将注浆管插入到钻孔内，并通过止浆塞将钻孔的开口进行封堵，使得水泥浆能够渗入到土体空隙内，形成浆脉复合地基。但是注浆管底端水泥浆内部的压力逐渐增加，导致部分水泥浆通过钻孔向上运动从土体中喷出，浪费砂浆，同时也导致水泥浆渗入土体孔隙的范围减小，降低了形成的浆脉的强度。

技术实现思路

1、为了改善水泥浆通过钻孔向上运动从土体中喷出，导致水泥浆渗入土体孔隙的范围减小，降低了形成的浆脉的强度的问题，本技术提供一种软沙性地基压密注浆装置及方法。

2、一方面，本技术提供的一种软沙性地基压密注浆装置采用如下的技术方案：

3、一种软沙性地基压密注浆装置，包括用于插入钻孔并注浆的注浆管以及向所述注浆管内输送水泥浆的压浆装置，所述注浆管滑动套设有套筒座，所述套筒座上设有切割单元与转动单元，所述转动单元用于驱动所述切割单元转动，并切割钻孔的孔壁，形成放置槽，所述套筒座上设有封堵单元，所述封堵单元能够插入所述放置槽，并封堵所述注浆管与钻孔之间的空隙，所述注浆管的出口位于所述封堵单元的下方。

4、通过采用上述技术方案，在对地基进行压密注浆时，先将注浆管插入到钻孔内，并调整封堵单元的高度，然后通过切个单元切割钻孔孔壁形成放置槽，然后将封堵单元插入放置槽内，对钻孔孔壁进行封堵，压浆装置通过注浆管将浆料压入地基内，等到浆料凝固后，上移注浆管，注浆管带动封堵单元上移，然后并对注浆管与钻孔孔壁之间进行封堵，然后再次将浆料压进地基内，不断重复上述过程，完成整个地基的压密注浆工作，通过封堵单元的封堵，将砂浆分成多段注入，从而有效避免水泥浆通过钻孔向上运动从土体中喷出，增大水泥浆渗入土体孔隙的范围，提高形成的浆脉的强度。

5、在一个具体的可实施方案中，所述封堵单元包括环状气囊、气管，所述套筒座上设有环形槽，所述环状气囊嵌入到所述环形槽内，并与所述套筒座固定连接，所述气管的一端与所述环状气囊连通设置，另外一端外接有充气装置，所述环状气囊能够插入到所述放置槽内，并与所述放置槽的槽壁抵紧。

6、通过采用上述技术方案，在对注浆管与钻孔孔壁之间进行封堵时，气管向环状气囊之间通入空气，使得环状气囊鼓起，并插入到放置槽内，与放置槽的槽壁抵紧，从而完成对注浆管与钻孔孔壁的封堵，通过将环状腔插入到环形槽与放置槽内，提高环状气囊封堵时的稳定性。

7、在一个具体的可实施方案中，所述套筒座上滑动套设有驱动环，所述驱动环上转动设有多个驱动杆，所述套筒座上转动设有多个压杆，所述压杆与所述驱动杆一一对应，并转动设置，所述驱动杆能够带动所述压杆转动，并压紧在所述环状气囊的上方，所述套筒座上设有第一液压缸，所述第一液压缸的输出轴与所述驱动环连接，并用于驱动所述驱动环沿着所述套筒座的轴向滑动。

8、通过采用上述技术方案，在对环状气囊封堵注浆管与钻孔孔壁时，第一液压缸带动驱动环滑动，驱动环通过驱动杆驱动压杆转动，将多个压杆压在环状气囊的上方，从而避免环状气囊在受到浆料的挤压时而产生形变，提高环状气囊封堵的稳定性。

9、在一个具体的可实施方案中，所述切割单元包括切割环、切割架和切割刀，所述切割环转动套设在所述套筒座上，所述转动单元用于驱动所述切割环转动，所述切割架转动设置在所述切割环上，所述切割刀设置在所述切割架上，所述切割环上设有供所述切割架与所述切割刀放置的收纳槽，所述切割环上设有引导件，所述引导件用于引导所述切割刀转到钻孔孔壁上切割形成放置槽，并在切割完成后引导所述切割架与所述切割刀收纳进所述收纳槽。

10、通过采用上述技术方案，在对放置槽进行切割时，转动单元驱动切割环转动，切割架在引导件的引导下带动切割刀滑向钻孔孔壁，随着切割环转动，切割环带动切割刀对钻孔孔壁进行切割，形成放置槽，放置槽切割完后，切割刀与切割架在引导件的引导下收纳进收纳槽内，从而提高对放置槽切割的便利性。

11、在一个具体的可实施方案中，所述切割架上固定设有沿着所述切割环轴向设置的转动轴，所述转动轴插入到所述切割环，并转动连接；

12、所述引导件包括引导块，所述引导块固定设置在所述转动轴上，所述套筒座上设有供所述引导块插入到引导槽，所述切割环能够带动所述引导块转出所述引导槽，并使得所述转动轴转动，且所述切割刀插入钻孔的孔壁内，所述引导块沿着所述套筒座滑动时，所述切割刀对所述钻孔的孔壁进行切割。

13、通过采用上述技术方案，当切割环转动时，引导块从引导槽转出的同时，带动转动轴转动，转动轴带动切割架与切割刀转出收纳槽，并朝着钻孔孔壁转动，最终插入到钻孔孔壁内，便于切割刀展开对钻孔孔壁进行切割。

14、在一个具体的可实施方案中，所述引导件还包括第一扭簧，所述第一扭簧套设在所述转动轴上，所述第一扭簧的一端与所述转动轴连接，另外一端与所述切割环连接，并用于推动所述切割架与所述切割刀收纳进所述收纳槽内。

15、通过采用上述技术方案，切割完成后，引导块返回至引导槽内，然后第一扭簧拉动切割架与切割刀收纳进收纳槽内，减小切割刀与切割架的占用空间，便于对切割架与切割刀进行收纳。

16、在一个具体的可实施方案中，所述转动单元包括往复直线驱动机构、单向传动件，所述往复直线驱动机构设置在所述套筒座上，所述往复直线驱动机构通过所述单向传动件驱动所述切割架转动。

17、通过采用上述技术方案，在对切割环进行驱动时，往复直线驱动机构通过单向传动件不断驱动切割环转动，使得切割环能够带动切割刀对钻孔孔壁进行切割形成放置槽，便于对切割刀的驱动。

18、在一个具体的可实施方案中，所述切割架上设有若干齿槽，所述齿槽沿着所述切割架的周向均匀间隔设置；

19、所述单向传动件包括传动杆、传动板，所述传动杆转动设置在所述套筒座上，所述传动杆的转动轴心与所述切割架转动轴心共线，所述往复直线驱动机构用于驱动所述传动杆往复转动，所述传动板转动设置在所述传动杆上，并能够插入到所述齿槽内，所述传动杆上设有用于驱动所述传动板单向转动的阻挡面，所述阻挡面与所述传动板贴合时，所述传动板能够驱动所述切割架转动，当所述阻挡面与所述传动板脱离时，所述传动板能够从所述齿槽内抽出。

20、通过采用上述技术方案，在对切割环进行驱动时，往复直线驱动机构带动传动杆往复转动，传动杆去程时，传动板插入到齿槽内，并与阻挡面贴合，传动杆带动传动板推动切割环转动，传动杆回程时，传动板与阻挡面脱离，传动杆带动传动板抽出齿槽，并滑动，通过不断重复传动杆的去程与回程，使得切割环转动，实现驱动切割刀的驱动。

21、在一个具体的可实施方案中，所述传动板上设有旋转轴，所述旋转轴插入所述传动杆，并转动连接，所述旋转轴上套设有第二扭簧，所述第二扭簧的一端与所述旋转轴连接，另外一端与所述传动杆连接，所述第二扭簧用于推动所述传动板与所述阻挡面贴合。

22、通过采用上述技术方案，当回程与去程转换时，通过第二扭簧拉动传动板贴合在阻挡面上，从而提高传动板插入到齿槽，并对切割环驱动的稳定性。

23、另一方面，本技术还提供的一种软沙性地基压密注浆方法采用如下的技术方案：

24、一种软沙性地基压密注浆方法，使用所述的软沙性地基压密注浆装置，包括如下步骤：

25、s1、将注浆管插入到钻孔内，确定套筒座的高度；

26、s2、通过切割单元切割钻孔孔壁形成放置槽，后将封堵单元插入放置槽内，将注浆管与钻孔孔壁之间的缝隙进行封堵；

27、s3、压浆装置通过注浆管对封堵单元下方进行高压注浆；

28、s4、浆料凝固后，上移注浆管；

29、s5、重复步骤s2-s4，直至完成整个地基压密注浆。

30、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

31、1.在对地基进行压密注浆时，先将注浆管插入到钻孔内，并调整封堵单元的高度，然后通过切割单元切割钻孔孔壁形成放置槽，将封堵单元插入放置槽并对钻孔孔壁进行封堵，压浆装置通过注浆管将浆料压入地基内，等到浆料凝固后，上移注浆管，注浆管带动封堵单元上移，然后并对注浆管与钻孔孔壁之间进行封堵，然后再次将浆料压进地基内，不断重复上述过程，完成整个地基的压密注浆工作，通过封堵单元的封堵，将砂浆分成多段注入，从而有效避免水泥浆通过钻孔向上运动从土体中喷出，增大水泥浆渗入土体孔隙的范围，提高形成的浆脉的强度；

32、2.在对环状气囊封堵注浆管与钻孔孔壁时，第一液压缸带动驱动环滑动，驱动环通过驱动杆驱动压杆转动，将多个压杆压在环状气囊的上方，从而避免环状气囊在受到浆料的挤压时而产生形变，提高环状气囊封堵的稳定性。