一种钻孔灌注桩注浆装置及其施工方法与流程

本申请涉及基桩建设工程的领域，尤其是涉及一种钻孔灌注桩注浆装置及其施工方法。

背景技术：

钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。与沉入桩中的锤击法相比，施工噪声和震动要小的多，能建造比预制桩的直径大的多的桩，并且在各种地基上均可使用。

授权公告号为cn207775893u的专利公开了一种钻孔灌注桩基分节注浆管，包括：相互拼接连接的多个管段，相邻的两个管段中位于下部的管段上套设有一接头，接头内固设有供封堵管段的开口的隔板。在施工时可将防护盖拆除进行注浆。采用多个管段对接形成多节管段，在注浆时将隔板拆除，确保注浆管内部的通畅。

针对上述中的相关技术，存在有以下缺陷：在注浆时，施工人员一般需要将注浆管上下提动，从而避免注浆管中砼堵塞，而导管在提升时容易碰挂钢筋笼，对基桩的成型质量造成影响。

技术实现要素：

为了提高基桩成型质量，本申请提供一种钻孔灌注桩注浆装置及其施工方法。

第一方面，本申请提供一种钻孔灌注桩注浆装置，采用如下的技术方案：

一种钻孔灌注桩注浆装置，包括设置在基桩孔口的机架，所述机架上沿孔口径向对称滑动设置有两个滑动座，两个所述滑动座分别位于孔口两侧，所述滑动座靠近孔口的侧壁上转动设置有导向辊，所述导向辊的轴线垂直于孔口的轴线，所述导向辊沿竖直方向间隔设置有至少两组，所述机架上设置有用于驱使两个滑动座同步逆向滑动的驱动装置；

还包括固接在管段两端外壁上的搭接耳，所述滑动座上沿竖直方向升降设置有供搭接耳搭接的搭接台，所述滑动座上设置有用于驱使搭接台往复升降的升降装置。

通过采用上述技术方案，在灌注混凝土时，将拼接好的管段插入孔口中，接着，启动驱动装置，驱使两个滑动座同步靠近，并夹持住注浆管，通过滑动座上的导向辊，对注浆管起到导向和纠正作用，接着，下放注浆管，使注浆管上的搭接耳搭接在搭接台上，再启动升降装置，驱使搭接台往复上下升降，从而带动注浆管在孔口内移动，确保注浆管中混凝土流动顺畅，同时保持注浆管移动过程中方向竖直，有效防止注浆管与孔口内钢筋笼接触，提高基桩质量，并节省人力。

可选的，所述驱动装置包括双向丝杆、第一电机和两个螺纹套筒，所述双向丝杆沿滑动座滑动方向设置在机架上，所述双向丝杆的两端均与安装架转动连接，两个所述螺纹套筒分别螺纹套接在双向丝杆上旋向相反的螺纹上，两个所述螺纹套筒分别与两个滑动座固定连接，所述第一电机固设在机架上，所述第一电机的输出轴与双向丝杆的一端同轴固定连接。

通过采用上述技术方案，启动第一电机后，带动双向丝杆转动，双向丝杆上两个螺纹套筒在螺纹传动作用下，相互靠近或相互远离，从而使两个滑动座同步靠近或远离，进而将注浆管夹持，夹持稳定，工作效率高。

可选的，所述升降装置包括转动杆和第二电机，所述第二电机固接在滑动座上，所述转动杆的一端与第二电机的输出轴固定连接，所述转动杆的长度方向与第二电机的输出轴轴向垂直，所述第二电机的输出轴位于搭接台在水平面上投影范围的外侧，所述转动杆远离第二电机的一端能接触在搭接台的底壁上。

通过采用上述技术方案，在启动第二电机后，第二电机带动转动杆转动，转动杆的活动端从下方向搭接台一侧转动向上，转动过程中，转动杆与搭接台底壁接触，从而将搭接台缓慢抬起，当转动杆从搭接台下方转过后，搭接台自由下落，从而实现搭接台上搭接的注浆管慢提块放，有效防止注浆管中混凝土堵塞。

可选的，所述转动杆远离第二电机的一端转动设置有滚轮，所述滚轮的转动轴线与第二电机的输出轴轴线平行。

通过采用上述技术方案，转动杆转动向搭接台时，滚轮与搭接台底壁接触，减小转动杆与搭接台之间摩擦力，从而有效减小转动杆的磨损，并且转动流畅。

可选的，所述滑动座上设置减震件，所述减震件位于搭接台的正下方。

通过采用上述技术方案，在搭接台下方设置减震件，当搭接台从转动杆上自由下落时，减震件能对搭接台的下落冲击起到缓冲作用，有效减少工地上噪音，并能对搭接台起到保护作用。

可选的，所述搭接台上沿孔口径向滑动设置有用于限制搭接耳在搭接台上上升的压板，所述搭接台上沿压板滑动方向开设有条形孔，所述压板的底壁上固设有连接杆，所述连接杆沿条形孔长度方向滑动穿设在条形孔内，所述搭接台上设置有用于驱使压板靠近孔口的第一弹性件，所述搭接台上沿竖直方向滑动设置有顶端伸出搭接台的顶壁的顶杆，所述顶杆位于搭接耳在搭接台上的投影范围内，所述顶杆靠近连接杆的侧壁上固接有用于抵接连接杆的抵接杆，所述抵接杆与连接杆抵接时压板位于搭接耳在搭接台上的投影范围外，所述搭接台上设置有用于驱使顶杆向上滑动的第二弹性件，所述顶杆顶端与搭接台平齐时抵接杆向下脱离连接杆。

通过采用上述技术方案，当施工人员将注浆管上的搭接耳搭接在搭接台上时，搭接耳压在顶杆上，克服第二弹性件弹力，使顶杆的顶部在搭接台上下降至与搭接台顶壁齐平，同时顶杆上的抵接杆从连接杆上脱离，在第一弹性件作用下，连杆和压板向注浆管滑动靠近，压板挡在搭接耳的上方，从而将注浆管固定在。

可选的，所述压板的滑动方向与滑动座滑动方向平行，所述搭接台上沿压板滑动方向滑动设置有滑块，所述顶杆设置在滑块上，所述搭接台上设置有用于驱使滑块远离孔口的第三弹性件，所述第三弹性件的劲度系数大于第一弹性件的劲度系数，所述机架上固设有档杆，所述档杆用于在滑动座滑动远离孔口时与滑块远离孔口的一端接触。

通过采用上述技术方案，在滑动座滑动远离注浆管时，搭接耳从压板与搭接台之间抽出，并在滑动座继续远离注浆管时，机架上档杆与滑块，并推动滑块克服第三弹性件弹力靠近孔口，当抵接杆与连杆错开后，第二弹性件带动顶杆和抵接杆上升，滑动座再次滑动靠近孔口时，第三弹性件带动滑块以及抵接杆靠近连杆，并通过抵接杆抵接连杆，克服第一弹性件弹力，带动连接杆和压板复位，省去人工复位压板位置，使用方便。

可选的，所述机架上设置有水箱，所述滑动座上设置有喷头，所述喷头的出水端口朝向管道，所述喷头的进水端口连接有水管，所述水管的另一端与水箱连通，所述水管上设置有水泵，所述水泵的进水端口朝向水箱。

通过采用上述技术方案，在施工人员提升注浆管时，启动水泵，通过水泵将水箱中水抽向喷头，再由喷头对注浆管外壁喷水冲刷，使注浆管表面洁净，方便对注浆管回收再利用。

第二方面，本申请提供一种钻孔灌注桩施工方法，采用如下的技术方案：

一种钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：

（1）测量定位，桩机就位：对施工场地进行整理，并进行施工场地布置，对桩位测量放样，埋设钢护筒；

（2）桩孔成型：在地面上钻孔，钻进过程中，使用泥浆补充，在钻进深度达到设计要求后，进行清孔；

（3）钢筋笼安装：地面上安装钢筋笼，钢筋笼制作完成后，将钢筋笼吊放入桩口中；

（4）砼浇灌：在地面上将管段拼接成长注浆管，吊放入桩口中，首灌采用大料斗加隔离球法灌注，向上浇灌过程中，将注浆管上下提动，慢提快放，但不超过300mm，随着混凝土的上升适时提升和拆卸注浆管。

通过采用上述技术方案，在灌注砼时不断上下提动注浆管，使注浆管中的混凝土在注浆管中振动，从而有效防止混凝土在注浆管管口处堆积堵塞以及混凝土中出现空气分隔层，提高基桩灌注质量。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在灌注混凝土时，将拼接好的管段插入孔口中，驱使两个滑动座同步靠近，并夹持住注浆管，导向辊对注浆管起到导向和纠正作用，接着，使注浆管上的搭接耳搭接在搭接台上，再驱使搭接台往复上下升降，确保注浆管中混凝土流动顺畅，提高基桩质量，并节省人力；

2.在施工人员提升注浆管时，启动水泵，通过水泵将水箱中水抽向喷头，再由喷头对注浆管外壁喷水冲刷，使注浆管表面洁净，方便对注浆管回收再利用；

3.在灌注砼时不断上下提动注浆管，使注浆管中的混凝土在注浆管中振动，从而有效防止混凝土在注浆管管口处堆积堵塞以及混凝土中出现空气分隔层，提高基桩灌注质量。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是图1中a部分的局部放大示意图。

图3是本申请实施例另一视角的整体结构示意图。

图4是图3中b部分的局部放大示意图。

图5是图3中c部分的局部放大示意图。

附图标记说明：1、孔口；11、搭接耳；2、机架；3、滑动座；31、导向辊；32、减震件；4、驱动装置；41、双向丝杆；42、第一电机；43、螺纹套筒；5、搭接台；6、升降装置；61、转动杆；62、第二电机；63、滚轮；7、压板；71、条形孔；72、连接杆；73、第一弹性件；8、顶杆；81、抵接杆；82、第二弹性件；83、滑块；84、第三弹性件；85、档杆；9、喷头；91、水箱；92、水管；93、水泵。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种钻孔灌注桩注浆装置。参照图1，包括机架2和两个滑动座3，机架2放置在基桩孔口1位置的地面上，机架2中部镂空，基桩孔口1对齐机架2中部镂空位置。机架2的顶壁上，位于机架2长度方向的两侧边沿分别螺栓固定安装有导轨，两个滑动座3均滑动安装在导轨上。两个滑动座3分别位于机架2上基桩孔口1的两侧，两个滑动座3的滑动方向位于一条直线上，并在孔口1两侧对称逆向运动。

参照图1，为了驱使两个滑动座3同步逆向滑动，机架2上设置有用于驱使两个滑动座3同步逆向滑动的驱动装置4，本实施例中驱动装置4包括双向丝杆41、第一电机42和两个螺纹套筒43。双向丝杆41平行于滑动座3的滑动方向安装在机架2上，其两端分别与安装架转动连接，并且双向丝杆41位于基桩孔口1的一侧。第一电机42螺栓固定安装在机架2上，第一电机42的输出轴通过联轴器与双向丝杆41的一端同轴固定连接。两个螺纹套筒43分别焊接固定在两个滑动座3的底壁上，两个螺栓套筒均螺纹套设在双向丝杆41上，并分别位于双向丝杆41上旋向相反的两段螺纹上。

在其他实施例中，驱动装置4可以为两个气缸。通过将两个气缸螺栓固定安装在机架2的两端，使气缸的活塞杆穿过机架2后螺栓固定连接在滑动座3上，并使气缸的活塞杆轴向平行于滑动座3的滑动方向。从而在气缸的活塞杆伸出时，推动滑动座3靠近基桩孔口1位置。

参照图1、2，两个滑动座3相互靠近的侧壁上，分别转动安装有导向辊31，导向辊31的转动轴线与基桩孔口1的轴线垂直，并且与基桩孔口1轴线为圆心的同心圆相切。导向管在滑动座3上沿竖直方向均匀间隔设有至少两组，可以为三组甚至更多，导向辊31沿基桩孔周向，在滑动座3上间隔设有若干组。通过至少两组导向辊31与注浆管外壁相贴，从而使导向辊31对注浆管起到竖直导向作用。

参照图1、2，机架2上安装有水箱91，水箱91内盛装自来水，滑动座3上还安装有喷头9。滑动座3上沿孔口1周向焊接有通水管92道，喷头9的出水端口朝向注浆管管道，喷头9的进水端口与通水管92道连通。水箱91的侧壁上连接有与内部连通的水管92，水管92历水箱91的一端与通水管92道连通。水管92上还设有水泵93，水泵93螺栓固定安装在水箱91上。水泵93的进水端朝向水箱91，出水端朝向通水管92道。

在提升注浆管时，启动水泵93，通过水泵93将水箱91中清水抽出并冲刷在注浆管的外壁上，从而对注浆管的外壁起到清洗作用。

参照图3，滑动座3的顶壁上焊接固定有支撑架，支撑架的上方设有搭接台5。支撑架上焊接固定有轴线竖直的导向套筒，搭接台5的底壁上竖直固定连接有导向杆，导向杆同轴穿设在导向套筒内，搭接台5在支撑架上方竖直升降。搭接台5靠近基桩孔口1的侧壁距离基桩孔口1的距离略大于滑动座3靠近基桩孔口1的侧壁距离基桩孔口1的距离。

参照图3、4，注浆管的外壁上，位于各管段的两端，均焊接有平行于管截面的搭接耳11，在灌注你混凝土时，将注浆管上的搭接耳11搭接在搭接台5上，再驱使搭接台5带动注浆管竖直上下升降。为了驱使搭接台5升降，滑动座3上设有用于驱使搭接台5升降的升降装置6，本实施例中，升降装置6包括转动杆61和第二电机62。第二电机62螺栓固定安装在滑动座3上，转动杆61的一端与电机的输出轴螺栓固定连接，另一端转动安装有滚轮63。转动杆61的轴线与第二电机62的输出轴轴线垂直，滚轮63的转动轴线与第二电机62的输出轴轴线平行。第二电机62的输出轴轴线位于搭接台5在滑动座3上平面的投影范围以外，第二电机62启动时，转动杆61带有滚轮63的一端自下而上，向第二电机62靠近搭接台5的一侧转动。从而实现在搭接台5上升过程中，通过转动杆61推动缓慢上升，转动杆61从搭接台5脱离后，搭接台5自由快速下降，使得注浆管在基桩孔口1内慢提快放。

在其他实施例中，升降装置6可以为第三电机和凸轮。通过将第三电机螺栓固定安装在滑动座3上，并将凸轮与第三电机的输出轴连接固定，使凸轮的中心线与第三电机的输出轴轴线平行。再使凸轮的侧壁在搭接台5的底壁上滑动接触，从而在凸轮转动时带动搭接台5升降。

参照图3、4，为了减小搭接台5自由下落时对滑动座3的冲击力，滑动座3上设有减震件32。本实施例中，减震件32为缓冲橡胶垫，缓冲橡胶垫固定安装在支撑架的顶壁上。

参照图3、5，为了使注浆管上的搭接耳11搭接在搭接台5上时能够稳定，搭接台5上设有用于防止搭接耳11向上脱离搭接台5较远距离的夹持组件，本实施例中，夹持组件包括压板7、连杆、顶杆8和抵接杆81。搭接台5的顶壁上沿滑动座3滑动方向开设有条形孔71，条形孔71内滑动安装有移动块，连杆竖直穿过移动块，并与移动块焊接为一体。压板7焊接于连杆的顶端，压板7与搭接台5之间留有间隙，间隙高度不小于搭接耳11厚度的两倍。条形孔71内设有用于驱使压板7以及连接杆72向基桩孔口1位置滑动的第一弹性件73，本实施例中，第一弹性件73为第一弹簧，第一弹簧的一端焊接在条形孔71远离基桩孔口1的一端上，另一端抵接在移动块上。

参照图3、5，搭接台5上，沿滑动座3的滑动方向还开设有滑动安装孔，滑动安装孔位于条形孔71靠近基桩孔口1的一侧。滑动安装孔中安装有滑块83，顶杆8竖直滑动穿设在滑块83上。顶杆8上套设有用于驱使顶杆8从搭接台5顶壁上伸出的第二弹性件82，本实施例中，第二弹性件82为第二弹簧，第二弹簧的一端固接在顶杆8的底端、另一端固接在滑块83上。抵接杆81平行与滑块83滑动方向，焊接固定于顶杆8的底端，并朝向连杆一侧。滑动安装孔中设有用于驱使滑块83滑动靠近连杆的第三弹性件84，本实施例中，第三弹性件84为第三弹簧，第三弹的一端固接在滑动安装孔靠近基桩孔口1的一端、另一端与滑块83抵接。第三弹簧的劲度系数大于第一弹簧的劲度系数，在抵接杆81抵接在连杆下部时，能推动连杆在条形孔71中滑动至远离孔口1的一端。

参照图3、5，顶杆8被第一弹簧提起后，抵接杆81高于连杆的底端，并且顶杆8从搭接台5顶壁伸出。为了在滑动座3滑动远离基桩孔口1过程中，驱使滑块83向基桩孔口1靠近，机架2上还焊接有档杆85，在滑动座3滑动过程中，档杆85与滑块83接触，并推动滑块83和抵接杆81与连杆远离，使抵接杆81能在第二弹簧作用力下伸出搭接台5顶壁。

本申请实施例一种钻孔灌注桩注浆装置的实施原理为：在灌注混凝土时，将拼接好的管段插入孔口1中。接着，启动第一电机42，带动双向丝杆41转动，双向丝杆41转动过程中，带动两个螺纹套筒43在双向丝杆41上移动，从而驱使两个滑动座3同步靠近，并夹持住注浆管。通过滑动座3上的导向辊31，对注浆管起到导向和纠正作用。接着，下放注浆管，使注浆管上的搭接耳11搭接在搭接台5上，再启动第二电机62，带动转动杆61转动，转动杆61重复转动过程中，间歇抵接在搭接台5底壁上，将搭接台5提起，再由搭接台5自由下落，从而带动注浆管在孔口1内移动。在确保注浆管中混凝土流动顺畅同时，保持注浆管移动过程中方向竖直，有效防止注浆管与孔口1内钢筋笼接触，提高基桩质量，并节省人力。

本申请实施例还公开一种钻孔灌注桩施工方法。包括以下步骤：

（1）测量定位，桩机就位：对施工场地进行整理，并进行施工场地布置，钻孔机就位前，铺好枕木并用水平尺校正，保证钻机平稳、牢固，对桩位测量放样，埋设钢护筒；

（2）桩孔成型：在地面上钻孔，钻进过程中，使用泥浆补充，钻进时，控制钻速，在钻进深度达到设计要求后,进行清孔,在清孔时每隔段时间开钻搅动泥浆,让孔底沉渣浮涌出孔口1；

（3）钢筋笼安装：地面上安装钢筋笼，钢筋笼制作完成后，将钢筋笼吊放入桩口中；

（4）砼浇灌：在地面上将管段拼接成长注浆管，吊放入桩口中，首灌采用大料斗加隔离球法灌注。向上浇灌过程中，将注浆管上的搭接耳11搭接在搭接台5上，驱使搭接台5上下移动，从而上下提动注浆管，并且慢提快放，但不超过300mm，确保注浆管内混凝土流动顺畅。随着混凝土的上升适时提升和拆卸注浆管，并将管段清洗，回收备用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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