一种用于岩溶区路基施工中的注浆装置的制作方法

1.本实用新型涉及岩溶区路基施工领域，尤其涉及一种用于岩溶区路基施工中的注浆装置。


背景技术：

2.近年来，我国公路建设发展迅速，通车里程大大增加，因而在修建公路期间常常需要穿过不良的地基路段，涉及到的不良地质问题也越来越多。例如，作为不良地质作用之一的岩溶，会破坏岩体的完整性，对路基、隧道围岩、路堑边坡等稳定性产生不利影响，这些岩溶、土洞地质问题如处治不当则会给公路建设带来极大困难。例如，会导致路径不均匀沉降，而路基是路面的基础，路基不均匀沉降必定会引起路面的不平整，导致路面产生许多病害，主要表现为坑洼、起拱、波浪、接缝台阶、碾压车辙、桥头或涵洞等两端路面沉降、桥梁的伸缩缝跳车等，不仅难以满足汽车高速行驶的要求，而且还会增加汽车的燃料消耗与车轮磨损，加大运输成本，增加运输时间，降低社会经济效益甚至危及行车安全。
3.因此，岩溶工程地质问题的处理是否得当往往成为岩溶区公路建设成败的关键，为保障高速公路施工和运营的安全，迫切需要解决岩溶地基勘察和处理的关键技术。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于岩溶区路基施工中的注浆装置，旨在提高岩溶区路基的稳定性。
5.本实用新型提出的具体技术方案为：一种用于岩溶区路基施工中的注浆装置，包括由内而外同轴套设的注浆管、钢筋管及套管，所述钢筋管与所述注浆管之间通过第一连接件可拆卸连接，所述套管与所述注浆管之间通过第二连接件可拆卸连接，所述钢筋管管壁上设有贯穿所述管壁的流通孔，注入所述注浆管内的浆液进入所述钢筋管内、并通过所述流通孔进入所述钢筋管外部，使浆液填充至所述钢筋管内及所述钢筋管外部的待填充区域，待浆液固化后在地下层形成钢筋柱及填充体。
6.作为一种实施方式，所述流通孔为沿所述钢筋的长度方向设置的长条状流通孔，且所述长条状流通孔沿所述钢筋管周向间隔设置多个。
7.作为一种实施方式，所述长条状流通孔内设有加强筋。
8.作为一种实施方式，所述钢筋管的底部末端伸出所述套管的底部末端，所述注浆管的底部外周上设有连通至所述注浆管内腔的喷管，所述喷管与所述流通孔相对。
9.作为一种实施方式，所述第一连接件包括第一螺母，所述第一螺母套接于所述注浆管外周，且所述第一螺母的内侧与所述注浆管外周壁螺纹连接，所述第一螺母的外侧与所述钢筋管内周壁螺纹连接。
10.作为一种实施方式，所述第一螺母的上表面垂直设有第一转动杆，所述第一转动杆沿所述第一螺母的周向间隔设有多个。
11.作为一种实施方式，所述第二连接件包括第二螺母，所述第二螺母套接于所述注
浆管外周，且所述第二螺母位于所述第一螺母外部，所述第二螺母的内侧与所述注浆管外周壁螺纹连接，所述第二螺母的外侧与所述套管内轴壁螺纹连接；其中，所述第二螺母的周壁上设有贯通至所述第一转动杆的通孔，穿过所述通孔转动所述第一转动杆，从而带动所述第一螺母转动，使所述钢筋管脱离所述注浆管。
12.作为一种实施方式，所述第二螺母的上表面垂直设有第二转动杆，所述第二转动杆沿所述第二螺母的周向间隔设有多个。
13.作为一种实施方式，所述钢筋柱在岩溶区间隔形成多个，多个所述钢筋柱的顶部通过钢筋件连接，形成钢筋网。
14.作为一种实施方式，所述套管的底部外周上设有一容置腔，所述容置腔表面密封有一透明面板，所述容置腔内设有一采集装置，所述采集装置透过所述透明面板采集岩溶区地下环境信息。
15.与现有技术相比，本实用新型的用于岩溶区路基施工中的注浆装置，通过一次注浆过程，既可完成对岩溶区地下容腔及裂隙的填充，又可在岩溶区地下形成钢筋柱，增强了岩溶区路基的稳定性，避免了由于路基不均匀沉降引起的诸多问题，有效保障高速公路施工和运营的安全。且其结构简单，降低了施工难度，节省了人力物力成本。
附图说明
16.图1为与本实用新型示例性的用于岩溶区路基施工中的注浆装置的主视结构示意图；
17.图2为与本实用新型示例性的用于岩溶区路基施工中的注浆装置的立体结构示意图；
18.图3为图1的半剖结构示意图；
19.图4为图3中a部的放大示意图；
20.图5为本实用新型示例性的用于岩溶区路基施工中的注浆装置的安装半剖示意图；
21.图6(a)～6(c)为采用本实用新型示例性的用于岩溶区路基施工中的注浆装置进行注浆的过程示意图；
22.图7为注浆形成的多个钢筋柱的连接示意图。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.本实用新型示例性的一种用于岩溶区路基施工中的注浆装置100，具体的，参照图1和图2所示，所述用于岩溶区路基施工中的注浆装置100包括由内而外同轴套设的注浆管10、钢筋管20及套管30，钢筋管20与注浆管10之间通过第一连接件40可拆卸连接，套管30与注浆管10之间通过第二连接件50可拆卸连接，钢筋管20管壁上设有贯穿管壁的流通孔20a。
25.结合图1、图2及图6(a)～6(c)所示，注入注浆管10内的高压浆液通过注浆管10进入钢筋管20内，与此同时，浆液s还通过流通孔20a进入钢筋管20外部的待填充区，使浆液s填充至钢筋管20内及钢筋管20外部的待填充区，待浆液s固化后在地下层形成钢筋柱m及填充体。其中，此处的待填充区可例如是岩溶容腔d(即溶洞)或岩溶裂隙e等，但并不限于此。通过该方式，不仅完成了对岩溶区地下岩溶容腔及岩溶裂隙的填充，而且在岩溶区形成稳固的钢筋柱，形成支撑，保证了岩溶区整体路基的稳定性。套管30一方面对注浆管10及钢筋管20形成保护，便于注浆装置顺利进入注浆孔内。另一方面，上部的套管30对于浆液形成一定阻挡，提升了底部浆液的压力，利于浆液优先进入底部岩溶容腔或岩溶裂隙，保证了有效的填充，提升钢筋柱及填充体的紧固性。
26.继续参阅1和图2，为了保证注浆管10在上移后退过程中，注浆管10内的浆液顺利穿过流通孔20a进入钢筋管20的外部，优选的，流通孔20a为沿钢筋的长度方向设置的长条状流通孔20a，且长条状流通孔20a沿钢筋管20周向间隔设置多个。
27.在上述基础上，为了保证钢筋管20的强度，长条状流通孔20a内设有加强筋(未示出)。
28.较佳的，钢筋管20的底部末端伸出套管30的底部末端，注浆管10的底部外周上设有连通至注浆管10内腔的喷管10a，喷管10a与流通孔20a相对。该方式使得在初始状态下，即注浆装置100置于钻孔内时，无需上移注浆管10和套管30，可先进行注浆，注入的浆液不受套管30的阻挡可直接穿过流通孔20 进行填充，这使得先行填充的浆液可对钢筋管20进行初步固定，待初步固定且底部填充至一定程度后，再转动第一连接件40，使得钢筋管20与注浆管10脱离，并进一步上移后退注浆管10和套管30。
29.参照图3和图4所示，作为第一连接件40的一种实现方式，示例性的，第一连接件40包括第一螺母41，第一螺母41套接于注浆管10外周，且第一螺母 41的内侧与注浆管10外周壁螺纹连接，第一螺母41的外侧与钢筋管20内周壁螺纹连接。进一步，为了便于转动第一螺母41，使得钢筋管20与注浆管10脱离，第一螺母41的上表面垂直设有第一转动杆42，第一转动杆42沿第一螺母 41的周向间隔设有多个。
30.参照图3和图4所示，作为第二连接件50的一种实现方式，示例性的，第二连接件50包括第二螺母51，第二螺母51套接于注浆管10外周，且第二螺母 51位于第一螺母41外部，第二螺母51的内侧与注浆管10外周壁螺纹连接，第二螺母51的外侧与套管30内轴壁螺纹连接；其中，第二螺母51的周壁上设有贯通至第一转动杆42的通孔51a，穿过通孔51a转动第一转动杆42，从而带动第一螺母41转动，使钢筋管20脱离注浆管10。进一步，为了便于转动第二螺母51，使得套管30与注浆管10脱离，第二螺母51的上表面垂直设有第二转动杆52，第二转动杆52沿第二螺母51的周向间隔设有多个。
31.参阅图1所示，套管30的底部外周上设有一容置腔60，容置腔60表面密封有一透明面板70，容置腔60内设有一采集装置80，采集装置80透过透明面板70采集岩溶区地下环境信息。施工人员可通过采集装置80采集的环境信息判断岩溶区内部环境，进而调整注浆过程。
32.参照图5所示，本实用新型的用于岩溶区路基施工中的注浆装置100的安装过程如下：
33.s1、提供注浆管10。
34.s2、将钢筋管20同轴套设于注浆管10外部。且使得注浆管10底部的喷管 10a与钢筋管20的流通孔20a相对。
35.s3、转动第一转动杆42，使第一连接件40连接注浆管10和钢筋管20。
36.s4、将套管30同轴套设于钢筋管20外部。
37.s5、转动第二转动杆52，使第二连接件50连接注浆管10和套管30。
38.参照图6(a)～图6(c)所示，采用本实用新型的用于岩溶区路基施工中的注浆装置100的注浆过程如下：
39.一般的，岩溶区路基一般自上而下包括黏土层a、砂层b及灰岩层c，在灰岩层c处易形成岩溶容腔d，在砂层b及黏土层a内会出现岩溶裂隙e等。在进行注浆前，通过钻机在岩溶区路基进行钻孔，形成注浆孔o，通常的，钻机的钻进深度越过岩溶容腔d的底板。
40.参照图6(a)，将本实用新型示例性的用于岩溶区路基施工中的注浆装置 100下方至注浆孔o内，待其底部抵至注浆孔o底部时，通过外部注浆设备向注浆管10内注入高压浆液s，注入注浆管10内高压浆液通过注浆管10进入钢筋管20内，与此同时，浆液s还通过流通孔20a进入钢筋管20外部的待填充区，使浆液s填充至钢筋管20内及钢筋管20外部的待填充区。
41.参照图6(b)，当注入压力明显增大或出现冒浆时，停止注浆，转动第一连接件40，使得钢筋管20与注浆管10脱离，并进一步上提后退注浆管10和套管30。
42.在注浆管10和套管30提升至预设位置后，继续通过外部注浆设备向注浆管10内注入高压浆液s，高压浆液继续通过注浆管10进入钢筋管20内，与此同时，浆液s继续通过流通孔20a进入钢筋管20外部的待填充区，使浆液s填充至钢筋管20内及钢筋管20外部的待填充区，当注入压力明显增大或出现冒浆时，停止注浆。并继续上提后退注浆管10和套管30，待提升至预设位置后，继续注浆，持续上提后退及注浆，直至整个注浆管10和套管30完全退出，整个钢筋管20内填充有浆液。最后待浆液s固化后在地下层形成钢筋柱m及填充体，如图图6(c)所示。
43.优选的，参见图7所示，为了增强路基稳定性，较佳的，钢筋柱m在岩溶区间隔形成多个，多个钢筋柱m的顶部通过钢筋件n连接，形成钢筋网200。形成的钢筋网200进一步全面的保证了路基的稳定性。
44.本实用新型的用于岩溶区路基施工中的注浆装置，通过一次注浆过程，既可完成对岩溶区地下容腔及裂隙的填充，又可在岩溶区地下形成钢筋柱，增强了岩溶区路基的稳定性，避免了由于路基不均匀沉降引起的诸多问题，有效保障高速公路施工和运营的安全。且其结构简单，降低了施工难度，节省了人力物力成本。
45.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。