分享一种墩式基础加固结构的制作方法

如下介绍的分享一种墩式基础加固结构的制作方法,接下来小编就为大家带来。


本实用新型属于建筑基础技术领域,尤其是涉及一种墩式基础加固结构。



背景技术:

在建筑施工中,由于墩式基础结构的基底面积是按天然地基的设计方法进行计算,免去了单墩载荷试验,在工期紧张的条件下较受欢迎,墩式基础是指在地基中钻孔或冲孔并灌注混凝土而形成的短粗形深基础,其深度通常为3m~6m。但是也由于墩式基础一般埋设较浅,在使用过程中墩式基础由于侵水等原因,造成墩式基础下沉,承载力下降等问题,对上部构件的安全产生影响,破坏了建筑的稳定性,为了提高墩式基础的承载能力,通常采用在墩式基础底部扩底或者设置水平钢筋网的方法,虽然可解决工程结构竖直方向的承载要求,但由于结构桩侧的摩阻力较低,其抵抗水平荷载的能力和抗拔性能都较差。因此,为了保证墩式基础在使用过程中减少对上部构件的影响,需要对墩式基础进行全面的加固处理。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种墩式基础加固结构,通过所述直插式注浆加固机构和所述斜插式注浆加固机构对墩式基础起到顶撑的作用,提高了墩式基础的承载力,又结合直插式注浆管和斜插式注浆管在墩式基础的下方形成加固体,填补墩式基础下方混凝土中的空洞,既能起到止水密封的作用,又可通过对墩式基础下方混凝土的加固,对墩式基础起到双重支撑的作用,进一步提高了墩式基础的承载力。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种墩式基础加固结构,其特征在于:包括竖直设置在墩式基础外侧且与墩式基础外边缘接触的直插式注浆加固机构和斜向设置在墩式基础外侧且与墩式基础底部外边缘接触的斜插式注浆加固机构,所述直插式注浆加固机构穿插在所述斜插式注浆加固机构的内侧;

所述直插式注浆加固机构包括多个沿墩式基础周向方向均匀布设的直插式注浆管,所述直插式注浆管的一端由上至下紧贴墩式基础的外边缘插入至墩式基础下方,所述直插式注浆管的另一端伸出地面,所述直插式注浆管位于所述墩式基础下侧的一端安装有第一注浆阀,所述直插式注浆管上位于第一注浆阀上侧且靠近所述墩式基础下侧的管段上安装有第一单向阀;

所述斜插式注浆加固机构包括多个沿墩式基础周向方向均匀布设的斜插式注浆管,所述斜插式注浆管的一端由上至下斜向插入至墩式基础的底部,所述斜插式注浆管的另一端伸出地面,所述斜插式注浆管位于所述墩式基础底部的一端安装有第二注浆阀,所述斜插式注浆管上位于第二注浆阀上侧且靠近墩式基础底部的管段上安装有第二单向阀,所述斜插式注浆管位于相邻两个直插式注浆管之间的区域内。

上述的一种墩式基础加固结构,其特征在于:所述斜插式注浆管长度方向的中轴线与直插式注浆管长度方向的中轴线之间的夹角为α且α的取值范围为20°~30°。

上述的一种墩式基础加固结构,其特征在于:所述第一注浆阀和第二注浆阀均为袖阀。

上述的一种墩式基础加固结构,其特征在于:所述注浆管伸出地面的一端通过注浆软管与高压注浆泵连通。

上述的一种墩式基础加固结构,其特征在于:所述直插式注浆管和斜插式注浆管的数量相等且数量均为12~20个,所述直插式注浆管和斜插式注浆管的内径均为20mm~30mm,相邻两个直插式注浆管中心之间的距离为200mm~500mm,相邻两个斜插式注浆管中心之间的距离为200mm~500mm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点:

1、本实用新型通过竖直设置在墩式基础外侧且与墩式基础外边缘接触的直插式注浆加固机构,利用多个沿墩式基础周向方向均匀布设且一端由上至下紧贴墩式基础的外边缘插入至墩式基础下方的直插式注浆管,夹紧墩式基础,提高墩式基础与四周的摩擦力,同时利用直插式注浆管在墩式基础的下方进行注浆,实现对墩式基础下方的土体的固化,有效提高墩式基础的承载力。

2、本实用新型通过斜向设置在墩式基础外侧且与墩式基础底部外边缘接触的斜插式注浆加固机构,结合穿插在所述斜插式注浆加固机构外侧的所述直插式注浆加固机构,对墩式基础起到顶撑作用,同时利用斜插式注浆管对墩式基础的底部进行注浆,为直插式注浆管对墩式基础下方土体的注浆起到辅助作用。

3、本实用新型中所述直插式注浆加固机构和所述斜插式注浆加固机构对墩式基础起到顶撑的作用,提高了墩式基础的承载力,又结合直插式注浆管和斜插式注浆管在墩式基础的下方形成加固体,填补墩式基础下方混凝土中的空洞,既能起到止水密封的作用,又可通过对墩式基础下方混凝土的加固,对墩式基础起到双重支撑的作用,进一步提高了墩式基础的承载力。

综上所述,本实用新型通过所述直插式注浆加固机构和所述斜插式注浆加固机构对墩式基础起到顶撑的作用,提高了墩式基础的承载力,又结合直插式注浆管和斜插式注浆管在墩式基础的下方形成加固体,填补墩式基础下方混凝土中的空洞,既能起到止水密封的作用,又可通过对墩式基础下方混凝土的加固,对墩式基础起到双重支撑的作用,进一步提高了墩式基础的承载力。

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型中墩式基础、直插式注浆管和斜插式注浆管的位置关系示意图。

图2为本实用新型中直插式注浆加固机构和斜插式注浆加固机构在墩式基础四周的位置关系示意图。

图3为本实用新型采用的结构中形成加固体的结构示意图。

附图标记说明:

1—墩式基础;2—直插式注浆管;3—斜插式注浆管;

4—地面;5—第一注浆阀;5-1—第一注浆孔;

6—第二注浆阀;6-1—第二注浆孔;7—支撑墩;

8—第一单向阀;9—第二单向阀;10—注浆软管;

11—高压注浆泵;12—加固体。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种墩式基础加固结构,包括竖直设置在墩式基础1外侧且与墩式基础1外边缘接触的直插式注浆加固机构和斜向设置在墩式基础1外侧且与墩式基础1底部外边缘接触的斜插式注浆加固机构,所述直插式注浆加固机构穿插在所述斜插式注浆加固机构的内侧;

所述直插式注浆加固机构包括多个沿墩式基础1周向方向均匀布设的直插式注浆管2,所述直插式注浆管2的一端由上至下紧贴墩式基础1的外边缘插入至墩式基础1下方,所述直插式注浆管2的另一端伸出地面4,所述直插式注浆管2位于所述墩式基础1下侧的一端安装有第一注浆阀5,所述直插式注浆管2上位于第一注浆阀5上侧且靠近所述墩式基础1下侧的管段上安装有第一单向阀8;

所述斜插式注浆加固机构包括多个沿墩式基础1周向方向均匀布设的斜插式注浆管3,所述斜插式注浆管3的一端由上至下斜向插入至墩式基础1的底部,所述斜插式注浆管3的另一端伸出地面4,所述斜插式注浆管3位于所述墩式基础1底部的一端安装有第二注浆阀6,所述斜插式注浆管3上位于第二注浆阀6上侧且靠近墩式基础1底部的管段上安装有第二单向阀9,所述斜插式注浆管3位于相邻两个直插式注浆管2之间的区域内。

实际使用时,为了有效发挥支撑墩7的支撑作用,保证墩式基础1对支撑墩7的承载作用,在墩式基础1的四周设置本墩式基础加固结构,辅助墩式基础1对支撑墩7进行支撑并提高墩式基础1的承载力。需要说明的是,所述直插式注浆管2和斜插式注浆管3的数量、以及墩式基础1下方混凝土的注浆量均可根据地层和承载力要求进行设置,埋设所述直插式注浆管2和斜插式注浆管3可根据地层情况通过钻孔的方式进行埋设。

通过竖直设置在墩式基础1外侧且与墩式基础1外边缘接触的直插式注浆加固机构,利用多个沿墩式基础1周向方向均匀布设且一端由上至下紧贴墩式基础1的外边缘插入至墩式基础1下方的直插式注浆管2,夹紧墩式基础1,提高墩式基础1与四周的摩擦力,同时利用直插式注浆管2在墩式基础1的下方进行注浆,实现对墩式基础1下方的土体的固化,有效提高墩式基础1的承载力。

通过斜向设置在墩式基础1外侧且与墩式基础1底部外边缘接触的斜插式注浆加固机构,结合穿插在所述斜插式注浆加固机构外侧的所述直插式注浆加固机构,对墩式基础1起到顶撑作用,同时利用斜插式注浆管3对墩式基础1的底部进行注浆,为直插式注浆管2对墩式基础1下方土体的注浆起到辅助作用。另外,所述直插式注浆加固机构和所述斜插式注浆加固机构对墩式基础1起到顶撑的作用,提高了墩式基础1的承载力,又结合直插式注浆管2和斜插式注浆管3在墩式基础1的下方形成加固体12,填补墩式基础1下方混凝土中的空洞,既能起到止水密封的作用,又可通过对墩式基础1下方混凝土的加固,对墩式基础1起到双重支撑的作用,进一步提高了墩式基础1的承载力。

如图1和图3所示,在第一注浆阀5上开设有多个第一注浆孔5-1,在第二注浆阀6上开设有多个第二注浆孔6-1,是为了便于水泥浆注入墩式基础1下方的土体中。

本实施例中,所述斜插式注浆管3长度方向的中轴线与直插式注浆管2长度方向的中轴线之间的夹角为α且α的取值范围为20°~30°。

实际使用时,将所述斜插式注浆管3长度方向的中轴线与直插式注浆管2长度方向的中轴线之间的夹角维持在20°~30°的范围内,避免了因斜插式注浆管3的管长过长造成资源的浪费。

本实施例中,所述第一注浆阀5和第二注浆阀6均为袖阀。所述第一单向阀8和第二单向阀9优选的采用dxf6-g单向阀。

本实施例中,所述注浆管伸出地面4的一端通过注浆软管10与高压注浆泵11连通。

实际使用时,通过注浆软管将注浆泵中的水泥浆注入墩式基础1下方,通过高压注浆形成对墩式基础1起到支撑和止水作用的加固体12。

本实施例中,所述直插式注浆管2和斜插式注浆管3的数量相等且数量均为12~20个,所述直插式注浆管2和斜插式注浆管3的内径均为20mm~30mm,相邻两个直插式注浆管2中心之间的距离为200mm~500mm,相邻两个斜插式注浆管3中心之间的距离为200mm~500mm。

本实用新型使用时,首先需要确定直插式注浆管和斜插式注浆管的数量:根据公式确定墩式基础(1)一条边上直插式注浆管(2)和斜插式注浆管(3)的数量n,其中,墩式基础(1)的纵截面为矩形,l为所述矩形的长度,δl为同一边上相邻两个直插式注浆管(2)中心之间的长度间隔阈值,或者同一边上相邻两个斜插式注浆管(3)中心之间的长度间隔阈值,δl的取值范围为200mm~500mm,[·]为取整函数;再根据公式确定斜插式注浆管外漏在地面上的中心点与墩式基础(1)外边缘之间的水平距离l,其中,h为墩式基础(1)的埋设深度,d为直插式注浆管(2)的外径,α为斜插式注浆管(3)长度方向的中轴线与直插式注浆管(2)长度方向的中轴线之间的夹角;

确定完以后安装本实用新型,在地面4位于墩式基础1外边缘的位置上垂直钻设4n个第一钻孔,4n个所述第一钻孔均匀布设在墩式基础1的四周,且4n个所述第一钻孔的深度相同,4n个所述第一钻孔的深度均比墩式基础1的埋设深度深800mm~3000mm,所述第一钻孔为圆柱形钻孔且其孔径为80mm~100mm;

在地面4与墩式基础1外边缘相距l的位置上斜向钻设的4n个第二钻孔,4n个所述第二钻孔均匀的布设在墩式基础1的四周,且4n个所述第二钻孔的深度相同,4n个所述第二钻孔的深度比墩式基础1的埋设深度深800mm~1000mm,所述第二钻孔为圆柱形钻孔且其孔径为80mm~100mm;

在每个所述第一钻孔中均下放直插式注浆管2,所述直插式注浆管2下放之前在该直插式注浆管2准备下放至所述第一钻孔底部的一端安装第一注浆阀5,第一注浆阀5上侧且靠近所述墩式基础1下侧的管段上安装有第一单向阀8;实际使用时,可直接将直插式注浆管2打入墩式基础1外边缘,当打入困难时,可钻取所述第一钻孔然后放入直插式注浆管2;同时也可直接将斜插式注浆管3从与墩式基础1外边缘相距l的地面4打入,当打入困难时,可钻取所述第二钻孔然后放入斜插式注浆管3。

在每个所述第二钻孔中均下放斜插式注浆管3,所述斜插式注浆管3下放之前在该斜插式注浆管3准备下放至所述第二钻孔底部的一端安装第二注浆阀6,第二注浆阀6上侧且靠近墩式基础1底部的管段上安装有第二单向阀9;

采用密封胶对伸出地面4的每个直插式注浆管2和斜插式注浆管3的四周进行封堵;实际使用时,为了防止注浆时水泥浆从注浆管外侧流出,需要利用密封胶对伸出地面4的注浆管四周进行封堵。

待对每个直插式注浆管2和斜插式注浆管3进行封堵的密封胶凝固后,将所述直插式注浆管2伸出地面4的一端通过注浆软管10与高压注浆泵11连通,注浆软管10经第一注浆阀5向墩式基础1的下方注入水泥浆;将所述斜插式注浆管3伸出地面4的一端通过注浆软管10与高压注浆泵11连通,注浆软管10经第二注浆阀6向墩式基础1的下方注入水泥浆;水泥浆在压力下渗入墩式基础1下方土中孔隙,强行挤向注浆点周侧区域,形成球形浆泡,浆泡挤压周侧土体,即压密土体,补充注浆点周侧区域土体强度;

当每个直插式注浆管2中注浆软管10经第一注浆阀5向墩式基础1下方注入的水泥浆量大于水泥浆量阈值或每个直插式注浆管2中注浆压力大于注浆压力阈值或地面4反浆量时,则高压注浆结束,关闭高压注浆泵11,拆下注浆软管10,并用堵头封堵直插式注浆管2;否则继续进行高压注浆;当每个斜插式注浆管3中注浆软管10经第二注浆阀6向墩式基础1下方注入的水泥浆量大于水泥浆量阈值或每个斜插式注浆管3中注浆压力大于注浆压力阈值或地面4反浆量时,则高压注浆结束,关闭高压注浆泵11,拆下注浆软管10,并用堵头封堵斜插式注浆管3;否则继续进行高压注浆;其中,所述水泥浆量阈值为50kg~100kg;注浆压力阈值为5mpa~8mpa;

待高压注浆结束且水泥浆凝固后,4n个所述直插式注浆管2和4n个所述斜插式注浆管3在墩式基础1下方形成加固体12,实现对墩式基础1的加固。实际使用时,注浆完成后可将位于地面4上的注浆管进行割除,割除时确保割除位置与地面4平齐。

实际使用时,所述水泥浆为超细水泥浆或普通水泥,所述超细水泥浆中超细水泥的粒径为0.2μm~20μm,所述超细水泥浆中超细水泥的平均粒径为5μm~6μm。所述超细水泥浆中包含的组分和各组分的重量份配比:超细水泥100份,降失水剂0.6~2.0份,缓凝剂羟基义叉二磷酸0.05~0.3份,分散剂0.4份,消泡剂磷酸三丁酯0.4份,水76份,超细水泥采用gm8000超细水泥,降失水剂采用dsj-s降失水剂;水泥浆采用超细水泥浆更容易实现对墩式基础1下方进行补强,且流动性和渗透性好。

实际使用时,超细水泥浆也可用普通水泥浆代替,所述普通水泥浆采用水灰比为1:0.7的水泥浆,且普通水泥浆中水泥采用p.o32.5普通硅酸盐水泥。

实际使用时,所述注浆软管10经第一注浆阀5向墩式基础1下方注入的水泥浆的压力为1mpa~5mpa;所述注浆软管10经第二注浆阀6向墩式基础1下方注入的水泥浆的压力为1mpa~5mpa。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。


技术特征:

1.一种墩式基础加固结构,其特征在于:包括竖直设置在墩式基础(1)外侧且与墩式基础(1)外边缘接触的直插式注浆加固机构和斜向设置在墩式基础(1)外侧且与墩式基础(1)底部外边缘接触的斜插式注浆加固机构,所述直插式注浆加固机构穿插在所述斜插式注浆加固机构的内侧;

所述直插式注浆加固机构包括多个沿墩式基础(1)周向方向均匀布设的直插式注浆管(2),所述直插式注浆管(2)的一端由上至下紧贴墩式基础(1)的外边缘插入至墩式基础(1)下方,所述直插式注浆管(2)的另一端伸出地面(4),所述直插式注浆管(2)位于所述墩式基础(1)下侧的一端安装有第一注浆阀(5),所述直插式注浆管(2)上位于第一注浆阀(5)上侧且靠近所述墩式基础(1)下侧的管段上安装有第一单向阀(8);

所述斜插式注浆加固机构包括多个沿墩式基础(1)周向方向均匀布设的斜插式注浆管(3),所述斜插式注浆管(3)的一端由上至下斜向插入至墩式基础(1)的底部,所述斜插式注浆管(3)的另一端伸出地面(4),所述斜插式注浆管(3)位于所述墩式基础(1)底部的一端安装有第二注浆阀(6),所述斜插式注浆管(3)上位于第二注浆阀(6)上侧且靠近墩式基础(1)底部的管段上安装有第二单向阀(9),所述斜插式注浆管(3)位于相邻两个直插式注浆管(2)之间的区域内。

2.按照权利要求1所述的一种墩式基础加固结构,其特征在于:所述斜插式注浆管(3)长度方向的中轴线与直插式注浆管(2)长度方向的中轴线之间的夹角为α且α的取值范围为20°~30°。

3.按照权利要求1所述的一种墩式基础加固结构,其特征在于:所述第一注浆阀(5)和第二注浆阀(6)均为袖阀。

4.按照权利要求1所述的一种墩式基础加固结构,其特征在于:所述注浆管伸出地面(4)的一端通过注浆软管(10)与高压注浆泵(11)连通。

5.按照权利要求1所述的一种墩式基础加固结构,其特征在于:所述直插式注浆管(2)和斜插式注浆管(3)的数量相等且数量均为12~20个,所述直插式注浆管(2)和斜插式注浆管(3)的内径均为20mm~30mm,相邻两个直插式注浆管(2)中心之间的距离为200mm~500mm,相邻两个斜插式注浆管(3)中心之间的距离为200mm~500mm。

技术总结
本实用新型公开了一种墩式基础加固结构,该结构包括竖直设置在墩式基础外侧且与墩式基础外边缘接触的直插式注浆加固机构和斜向设置在墩式基础外侧且与墩式基础底部外边缘接触的斜插式注浆加固机构,直插式注浆加固机构穿插在斜插式注浆加固机构的内侧;直插式注浆加固机构包括多个沿墩式基础周向方向均匀布设的直插式注浆管;斜插式注浆加固机构包括多个沿墩式基础周向方向均匀布设的斜插式注浆管,斜插式注浆管位于相邻两个直插式注浆管之间的区域内。本实用新型通过直插式注浆加固机构和斜插式注浆加固机构对墩式基础起到顶撑的作用,在墩式基础的下方形成加固体,对墩式基础起到双重支撑的作用,进一步提高了墩式基础的承载力。

技术研发人员:张建山;张率;李哲
受保护的技术使用者:机械工业勘察设计研究院有限公司
技术研发日:2019.09.03
技术公布日:2020.06.26

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