[发明专利]一种可定向灌浆的管桩

说明书

本发明公开了一种可定向灌浆的管桩，主要包括管桩本体、注浆管、注水管、上部止浆塞、连通管和下部止浆塞。管桩本体的侧壁设有第一灌浆孔；注浆管的侧壁设有第二灌浆孔；上部止浆塞位于第二灌浆孔的上方，下部止浆塞位于第二灌浆孔的下方；上部止浆塞与下部止浆塞通过连通管连通，上部止浆塞与外界通过注水管连通。本方案利用上部止浆塞与下部止浆塞在充气或充液后膨胀并压紧管桩本体内壁及注浆管外壁，使两者之间形成密闭的缓冲挤压区。通过灌浆泵不断给注浆管挤压并输送浆液，使浆液从第二灌浆孔进入缓冲挤压区，利用灌浆压力将浆液从第一灌浆孔注入软质土层内，实现管桩的定向、分段、重复、定量灌浆，最终获得优异的土层固化效果。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种可定向灌浆的管桩。

背景技术

管桩是指即预应力高强度混凝土管桩。管桩由于承载力高，施工流程简单，地质条件适应性强，生产流程标准化作业桩身质量可靠，抗弯性能，抗拔性能均较高。因此，管桩广泛应用于工程施工中。

现有的解决挤土效应的方法多为在压桩位置周围配置排水沟，压桩时候能够排出土体多余的水分减小孔隙超静水压力；另外一种做法可在压桩前对土体进行灌浆固化，使软弱土层固化，减小孔隙水压力，提高土层承载力。目前常用施工技术往往存在施工流程较为复杂，要花费大量时间挖排水沟，排水时间较长。灌浆固化土体则从表层土体向深层土体灌浆，造成灌浆操作复杂以及固化剂的浪费。因此，将现有针对软弱土层压桩作业进行改进和完善是有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可定向灌浆的管桩。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种可定向灌浆的管桩，主要包括管桩本体、注浆管、注水管、上部止浆塞、连通管、以及下部止浆塞。

具体的，所述管桩本体被压人土体内，管桩本体的侧壁上设有第一灌浆孔，所述第一灌浆孔从内往外贯穿侧壁，浆液(固化剂)便可从管桩本体内部经过第一灌浆孔到达外部的软质土层。所述注浆管的侧壁上设有第二灌浆孔，浆液通过第二灌浆孔从注浆管到达管桩本体内部。所述上部止浆塞和下部止浆塞均固定在注浆管上，且上部止浆塞位于第二灌浆孔的上方，下部止浆塞位于第二灌浆孔的下方。上部止浆塞与下部止浆塞之间形成浆液从第二灌浆孔到第一灌浆孔11之间的缓冲挤压区。所述上部止浆塞与下部止浆塞之间通过连通管连通，上部止浆塞与外界通过注水管连通。

工作时，所述注浆管与上下两个止浆塞均插入管桩本体内，并可在管桩本体内上下移动。注浆管下移至合适位置后(第一灌浆孔与第二灌浆孔均处于缓冲挤压区内)，上部止浆塞和下部止浆塞同时充气或充液。当充满气体或液体后，缓冲挤压区域内形成相对密封的空间。注浆管通过第二灌浆孔向缓冲挤压区内源源不断注入浆液。当缓冲挤压区内充满浆液后，在注浆压力下，浆液便经第一灌浆孔流出，到达软质土层，从而实现管桩的定向灌浆。

作为本发明的优选方案，本发明提供的带有第一灌浆孔的管桩本体可采用在普通管桩开设第一灌浆孔的方式实现。或者采用普通管桩与带有第一灌浆孔的管桩(新型管桩)在纵向上通过拼接固定的方式实现。采用后者方案更优，因为不同土体的软质土层的位置不尽相同，通过拼接固定的方式可以因应实际软质土层的深度计算新型管桩的拼接位置，从而实现新型管桩的可重复利用，减少了普通管桩的浪费。

作为本发明的优选方案，所述上部止浆塞和下部止浆塞均采用可充气体或液体的具有弹性的囊或套或袋状物体。上部止浆塞与下部止浆塞的最主要作用在于灌浆时充气或充液，从而形成第二灌浆孔到第一灌浆孔之间的密封挤压区域。在灌浆完毕后放气或放液，从而释放对管桩本体内壁的压力，使注浆管可以自由上下移动以便于调整到合适的灌浆位置。