本實(shí)用新型涉及工程設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種適用于砂性土質(zhì)基坑的注漿裝置。

背景技術(shù)：

注漿加固技術(shù)是利用液壓或者氣壓將加固用漿液壓入到松散土層、破裂發(fā)育的巖層中，從而改變巖土層的受力性質(zhì)，提高巖土層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的方法。

在鉆孔高壓注漿技術(shù)中，對(duì)含水率較低的砂性土或碎石樁土層進(jìn)行作業(yè)時(shí)，坍孔問(wèn)題是困擾施工的重要難題，為了解決這一問(wèn)題，一種方法是采用水泥漿或其他膠凝材料進(jìn)行封漿固孔，在保證孔壁的穩(wěn)定性后再采用注漿膠管進(jìn)行注漿施工，這種方法的缺點(diǎn)是膠凝材料用量較大，且封漿過(guò)程中仍然會(huì)有坍孔現(xiàn)象出現(xiàn)；另一種方法則是采用中空錨桿鉆入砂性土層中，再使用錨桿進(jìn)行穩(wěn)定高壓注漿，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不用考慮坍孔的問(wèn)題，但是空心錨桿只能對(duì)其鉆入處土層進(jìn)行灌漿加固，無(wú)法向錨桿四周的土層擴(kuò)散，提高砂性土層整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，同時(shí)注漿時(shí)壓力不可控。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中尚無(wú)一種能夠穩(wěn)定可靠的砂性土層灌漿加固設(shè)備或方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種適用于砂性土質(zhì)基坑的注漿裝置，能夠?qū){液穩(wěn)定的注入到砂土層中，并使?jié){液大范圍擴(kuò)散。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種適用于砂性土質(zhì)基坑的注漿裝置，包括中空的錨桿以及注漿機(jī)，錨桿的一端設(shè)有鉆頭，錨桿鄰近鉆頭一端側(cè)壁開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)注漿孔，錨桿遠(yuǎn)離鉆頭的一端插設(shè)有可沿軸向移動(dòng)的壓桿，壓桿與鉆頭之間的錨桿中空處為加壓腔，壓桿開(kāi)設(shè)有注漿通道，注漿機(jī)通過(guò)注漿通道與加壓腔連通，壓桿連接有用于開(kāi)閉注漿通道的注漿壓力調(diào)節(jié)組件。

進(jìn)一步的，注漿壓力調(diào)節(jié)組件包括密封蓋和彈性件，彈性件的兩端分別連接密封蓋與壓桿。

進(jìn)一步的，壓桿內(nèi)設(shè)有與注漿通道連通的壓力調(diào)節(jié)腔，壓力調(diào)節(jié)腔具有連通注漿機(jī)的第一側(cè)壁以及與第一側(cè)壁相對(duì)布置的第二側(cè)壁，密封蓋設(shè)于壓力調(diào)節(jié)腔內(nèi)并具有相背布置的第一側(cè)面和第二側(cè)面，第一側(cè)面抵壓第一側(cè)壁，第二側(cè)面連接彈性件的一端，彈性件的另一端連接第二側(cè)壁。

進(jìn)一步的，注漿裝置還包括至少一根中空的抽氣管以及抽氣裝置，每根抽氣管的管身開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)通氣孔，每根抽氣管均與抽氣裝置連通。

進(jìn)一步的，錨桿遠(yuǎn)離鉆頭的一端設(shè)有密封塞，密封塞開(kāi)設(shè)有連通注漿機(jī)和注漿通道的通道。

進(jìn)一步的，錨桿的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，壓桿的外側(cè)壁設(shè)有與內(nèi)螺紋對(duì)應(yīng)的外螺紋。

進(jìn)一步的，鉆頭的表面設(shè)有至少兩個(gè)沿軸向間隔布置的環(huán)形的凸起部。

進(jìn)一步的，鉆頭開(kāi)設(shè)有至少一條連通加壓腔和鉆頭外部的鉆頭注漿通道。

進(jìn)一步的，每條鉆頭注漿通道內(nèi)設(shè)有一個(gè)可沿鉆頭注漿通道移動(dòng)的注漿釘，注漿釘?shù)囊欢松斐龅姐@頭外，另一端伸入到加壓腔內(nèi)并設(shè)有限位座，注漿釘內(nèi)部設(shè)有連通加壓腔和鉆頭外部的注漿釘通道。

進(jìn)一步的，鉆頭注漿通道與所述錨桿軸線的夾角為0°-45°。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型提供的適用于砂性土質(zhì)基坑的注漿裝置包括注漿機(jī)和一端設(shè)有鉆頭的中空的錨桿，錨桿內(nèi)設(shè)有可沿軸向移動(dòng)的壓桿，壓桿與鉆頭之間形成加壓腔，壓桿設(shè)有用于連通加壓腔和注漿機(jī)的注漿通道，壓桿還連接有注漿壓力調(diào)節(jié)裝置，該注漿壓力調(diào)節(jié)裝置可以保持加壓腔內(nèi)的漿液的壓力穩(wěn)定，當(dāng)注漿通道內(nèi)壓力大于加壓腔內(nèi)壓力時(shí)，注漿通道打開(kāi)；當(dāng)注漿通道內(nèi)壓力小于或等于加壓腔內(nèi)壓力時(shí)，注漿通道封閉，使注漿裝置將漿液穩(wěn)定的注入到加壓腔和錨桿周圍的沙土層中。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的適用于砂性土質(zhì)基坑的注漿裝置中錨桿部分和注漿機(jī)的剖視圖；

圖2為圖1中A處的局部放大圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的適用于砂性土質(zhì)基坑的注漿裝置使用時(shí)的俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的適用于砂性土質(zhì)基坑的注漿裝置的剖視圖；

圖5為圖4中B處的局部放大圖；

圖6為圖4中C處的局部放大圖；

圖7本實(shí)用新型實(shí)施例2中注漿釘?shù)钠室晥D。

圖中附圖標(biāo)記分別為：

001、002、注漿裝置；100、錨桿；110、鉆頭；111、凸起部；112、鉆頭注漿通道；120、注漿孔；130、壓桿；131、注漿通道；132、環(huán)形槽；133、O形密封圈；134、壓力調(diào)節(jié)腔；135、第一側(cè)壁；136、第二側(cè)壁；140、加壓腔；150、密封塞；151、通道；160、注漿釘；161、注漿釘頭；162、限位座；163、注漿釘通道；200、注漿機(jī)；300、注漿壓力調(diào)節(jié)組件；310、密封蓋；311、第一側(cè)面；312、第二側(cè)面；320、彈性件；400、抽氣管；500、抽氣裝置。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例1提供了一種適用于砂性土質(zhì)基坑的注漿裝置001，該注漿裝置001包括中空的錨桿100以及注漿機(jī)200，錨桿100的一端設(shè)有鉆頭110，錨桿100鄰近鉆頭110一端側(cè)壁開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)注漿孔120，錨桿100遠(yuǎn)離鉆頭110一端插設(shè)有可沿軸向移動(dòng)的壓桿130，壓桿130的外壁設(shè)有至少一個(gè)環(huán)形槽132，每個(gè)環(huán)形槽132內(nèi)均設(shè)有O形密封圈133。壓桿130與鉆頭110之間的錨桿100中空處為加壓腔140，壓桿130開(kāi)設(shè)有注漿通道131，錨桿100遠(yuǎn)離鉆頭110的一端設(shè)有密封塞150，密封塞150開(kāi)設(shè)有用于連通注漿孔120和注漿通道131的通道151，注漿機(jī)200通過(guò)通道151和注漿通道131與加壓腔140連通，壓桿130還連接有用于打開(kāi)和封閉注漿通道131的注漿壓力調(diào)節(jié)組件300。

本實(shí)施例提供的注漿裝置001的使用步驟是：首先將錨桿100插入到砂性土基坑中打好的孔內(nèi)，使錨桿100具有鉆頭110的一端向下，并對(duì)錨桿100的尾部施加壓力使錨桿100固定在砂性土基坑中，隨后向錨桿周圍注入過(guò)篩砂或是山皮砂，將砂性土基坑中打好的孔填平，澆灌少量的水使孔內(nèi)填好的砂潤(rùn)濕；隨后將壓桿130插入到錨桿100內(nèi)一定位置并固定，將注漿機(jī)200通過(guò)注漿管與壓桿130內(nèi)開(kāi)設(shè)的注漿通道131連通，隨后通過(guò)注漿機(jī)200將漿液依次通過(guò)注漿管、注漿通道131、加壓腔140和注漿孔120注入到砂性土基坑中鄰近錨桿100的砂土層中。

如圖2所示，注漿壓力調(diào)節(jié)組件300包括密封蓋310和彈性件320，彈性件320的兩端分別連接密封蓋310與壓桿130。本實(shí)施例中的彈性件320為彈簧，錨桿100鄰近鉆頭110一端側(cè)壁開(kāi)設(shè)有對(duì)稱布置的兩個(gè)注漿孔120。

注漿壓力調(diào)節(jié)組件300的原理是：當(dāng)注漿通道131內(nèi)壓力大于加壓腔140內(nèi)壓力時(shí)，注漿通道131打開(kāi)；當(dāng)注漿通道131內(nèi)壓力小于或等于加壓腔140內(nèi)壓力時(shí)，注漿通道131封閉。注漿機(jī)200未將漿液注入到加壓腔140內(nèi)時(shí)，加壓腔140內(nèi)壓力與注漿通道131內(nèi)壓力相等，彈簧推動(dòng)密封蓋310密封注漿通道131，當(dāng)注漿機(jī)200開(kāi)始注入漿液時(shí)，注漿通道131內(nèi)壓力大于加壓腔140內(nèi)壓力，漿液推動(dòng)密封蓋310克服彈簧拉力打開(kāi)，注漿通道131與加壓腔140連通，漿液注入到加壓腔140內(nèi)使加壓腔140內(nèi)壓力增大，直至加壓腔140內(nèi)壓力大于注漿通道131內(nèi)壓力時(shí)，密封蓋310重新封閉注漿通道131。

如圖1所示，鉆頭110的表面設(shè)有至少兩個(gè)沿軸向間隔布置的環(huán)形的凸起部111。優(yōu)選的，本實(shí)施例中鉆頭110的表面設(shè)有四個(gè)沿軸向間隔布置的環(huán)形的凸起部111。

在鉆頭110的表面設(shè)置多個(gè)凸起部111，可以使錨桿100插入到砂土層中時(shí)鉆頭110對(duì)砂土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，產(chǎn)生裂縫，同時(shí)各個(gè)凸起部111間隔布置，在凸起部111之間也形成間隙，方便漿液擴(kuò)散到砂土層中。

如圖3所示，注漿裝置001還包括至少一根中空的抽氣管400以及抽氣裝置500，每根抽氣管400開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)通氣孔，每根抽氣管400與抽氣裝置500連通。優(yōu)選的，本實(shí)施例中的注漿裝置001包括五根抽氣管400，抽氣管400為金屬材料制成。使用抽氣裝置500和五根抽氣管400配合降低錨桿100周圍的砂土層氣壓，能夠促進(jìn)錨桿100注入到砂土層的漿液向四周擴(kuò)散。使用時(shí)，將抽氣管400插入到錨桿100四周的砂土層中，并使用抽氣裝置500通過(guò)抽氣管400抽取砂土層中空氣，使錨桿100四周的砂土層內(nèi)氣壓下降，提高錨桿100注漿的相對(duì)壓力。

如圖1和圖2所示，密封塞150由橡膠制成，且密封塞150彈性的塞入到錨桿100并抵壓壓桿130的頂部。密封塞150能夠保持壓桿130在錨桿100內(nèi)的位置不變，同時(shí)密封塞150能夠有效的提高密封性，避免漿液從壓桿130與錨桿100內(nèi)壁之間的空隙泄露。在壓桿130的外壁設(shè)置環(huán)形槽132，環(huán)形槽132內(nèi)設(shè)置O形密封圈133，保持壓桿130與錨桿100內(nèi)壁的密封性，避免注漿過(guò)程中漿液泄露。

本實(shí)施例提供的注漿裝置001還包括直流電源，且錨桿100和抽氣管400均采用導(dǎo)電的金屬材料制成，直流電源的正極與錨桿100電連接，直流電源的負(fù)極與抽氣管400電連接。使用該注漿裝置001注漿時(shí)，開(kāi)啟直流電源，從而在錨桿100處形成正極，在抽氣管400處形成負(fù)極，在注漿的漿液中加入電解質(zhì)溶液，當(dāng)漿液通過(guò)錨桿100注入到砂土層中時(shí)，由于抽氣管400的電滲作用，部分漿液會(huì)向抽氣管400處滲透擴(kuò)散，從而提高注漿裝置001注入到砂土層中的漿液的擴(kuò)散范圍。

本實(shí)施例提供的注漿裝置001能夠使?jié){液穩(wěn)定的擴(kuò)散到錨桿100四周的土層：同時(shí)抽氣裝置500通過(guò)插設(shè)在錨桿100四周的砂土層中的抽氣管400抽取砂土層中氣體，使錨桿100四周的砂土層內(nèi)氣壓下降，提高錨桿100注漿的相對(duì)壓力，能夠進(jìn)一步提高漿液的擴(kuò)散面積，并可以使用直流電源的正負(fù)極分別連接導(dǎo)電的錨桿和抽氣管，通過(guò)電滲作用提高漿液的擴(kuò)散面積。

實(shí)施例2

參見(jiàn)圖4所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例2提供了一種適用于砂性土質(zhì)基坑的注漿裝置002，該注漿裝置002包括中空的錨桿100以及注漿機(jī)200，錨桿100的一端設(shè)有鉆頭110，錨桿100鄰近鉆頭110一端側(cè)壁開(kāi)設(shè)有兩個(gè)注漿孔120，錨桿100遠(yuǎn)離鉆頭110的一端插設(shè)有可沿軸向移動(dòng)的壓桿130，壓桿130與鉆頭110之間的錨桿100中空處為加壓腔140，壓桿130開(kāi)設(shè)有注漿通道131，注漿機(jī)200通過(guò)注漿通道131與加壓腔140連通，壓桿130還連接有用于打開(kāi)和封閉注漿通道131的注漿壓力調(diào)節(jié)組件300，錨桿100遠(yuǎn)離鉆頭110的一端設(shè)有密封塞150，密封塞150開(kāi)設(shè)有用于連通注漿孔120和注漿通道131的通道151。錨桿100的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，壓桿130的外側(cè)壁設(shè)有與內(nèi)螺紋對(duì)應(yīng)的外螺紋。壓桿130通過(guò)螺紋與錨桿100連接可以保持其穩(wěn)定性，避免加壓腔140內(nèi)的壓力較大時(shí)推動(dòng)壓桿130移動(dòng)，同時(shí)工作人員可以轉(zhuǎn)動(dòng)壓桿130，使壓桿130沿軸向移動(dòng)，調(diào)整加壓腔140的容積。

如圖5所示，本實(shí)施例中的壓桿130內(nèi)部設(shè)有與注漿通道131連通的壓力調(diào)節(jié)腔134，注漿壓力調(diào)節(jié)組件300包括設(shè)于壓力調(diào)節(jié)腔134內(nèi)的密封蓋310和彈性件320，壓力調(diào)節(jié)腔134具有連通注漿機(jī)200的第一側(cè)壁135和與第一側(cè)壁135相對(duì)布置的第二側(cè)壁136，密封蓋310設(shè)于壓力調(diào)節(jié)腔134內(nèi)并具有相背布置的第一側(cè)面311和第二側(cè)面312，密封蓋310的第一側(cè)面311抵壓第一側(cè)壁135，密封蓋310的第二側(cè)面312連接彈性件320的一端，彈性件320的另一端連接第二側(cè)壁136。具體的，本實(shí)施例中的彈性件320為彈簧，且彈性件320的兩端分別抵壓第二側(cè)面312和第二側(cè)壁136。

注漿機(jī)200將漿液注入到注漿通道131內(nèi)，漿液推動(dòng)密封蓋310的第一側(cè)面311，使密封蓋310克服彈簧的壓力移動(dòng)，密封蓋310的第一側(cè)面311不再抵壓第一側(cè)壁135，漿液進(jìn)入注漿通道131內(nèi)并通過(guò)第二側(cè)壁136流入到加壓腔140內(nèi)，當(dāng)加壓腔140內(nèi)壓力增大后，漿液推動(dòng)密封蓋310朝向第一側(cè)壁135移動(dòng)，密封蓋310的第一側(cè)面311抵壓第一側(cè)壁135，漿液不能注入到壓力調(diào)節(jié)腔134內(nèi)，保持加壓腔140內(nèi)的壓力恒定。在壓桿130內(nèi)設(shè)置的壓力調(diào)節(jié)腔134能夠保證密封蓋310穩(wěn)定的封閉和打開(kāi)注漿通道131，避免彈性件320受到的壓力過(guò)大損壞而無(wú)法幫助密封蓋310封閉注漿通道131。

如圖6所示，鉆頭110開(kāi)設(shè)有至少一條連通加壓腔140與鉆頭110外部的鉆頭注漿通道112。優(yōu)選的，本實(shí)施例中鉆頭注漿通道112的數(shù)量為四條。在鉆頭110內(nèi)開(kāi)設(shè)連通加壓腔140和鉆頭110外部的鉆頭注漿通道112，可以將加壓腔140內(nèi)的漿液引入到鉆頭110外部并注入到砂土層中。

如圖6和圖7所示，每條鉆頭注漿通道112內(nèi)設(shè)有可沿鉆頭注漿通道112移動(dòng)的注漿釘160，注漿釘160的一端伸出到鉆頭110外并設(shè)有注漿釘頭161，另一端伸入到加壓腔140內(nèi)并設(shè)有限位座162，注漿釘160設(shè)有連通加壓腔140和鉆頭110外部的注漿釘通道163，注漿釘通道163的一端開(kāi)口開(kāi)設(shè)于注漿釘頭161上，注漿釘通道163的一端開(kāi)口開(kāi)設(shè)于限位座162的端面。當(dāng)注漿機(jī)200將漿液注入到加壓腔140內(nèi)時(shí)，加壓腔140內(nèi)的壓力增大，推動(dòng)注漿釘160沿鉆頭注漿通道112移動(dòng)并嵌入到砂土層中，同時(shí)加壓腔140內(nèi)的漿液從注漿釘160的內(nèi)部開(kāi)設(shè)的注漿釘通道163注入到砂土層中，隨著加壓腔140內(nèi)部的壓力增大，注漿釘160嵌入到砂土層中的深度越深，漿液擴(kuò)散到砂土層中的范圍越廣

鉆頭注漿通道112與錨桿100軸線的夾角為0°-45°。本實(shí)施例中，鉆頭注漿通道112與錨桿100軸線的夾角為15°。當(dāng)鉆頭注漿通道112與錨桿100軸線的夾角為0°-45°時(shí)，設(shè)于鉆頭注漿通道112內(nèi)的注漿釘160能夠很好的嵌入到鉆頭110四周的砂土層中，并將加壓腔140內(nèi)的漿液擴(kuò)散到沙土層中。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。