[发明专利]一种随钻跟管桩桩侧分段高压注浆系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑施工中桩基础的技术领域，具体涉及一种随钻跟管桩桩侧分段高压注浆系统及方法。

背景技术

经济、环保、高强和质量稳定的预应力高强混凝土管桩克服了钢桩成本高、不耐腐蚀和灌注桩原料用量大、桩身质量无法保障的缺点，得到了广泛应用并不断向大直径大承载方向发展。但目前PHC管桩基础沉桩施工所采用最广泛的锤击法、静压法和预钻孔法因其技术特点无法满足环保、高强和质量稳定的需求，易造成桩身损伤或环境污染。一种随钻跟管桩机及随钻跟管桩施工方法(ZL201210022133.X)，钻进、沉桩和取土的同步进行，沉桩终了在管壁和孔壁间通过水泥浆粘结，施工文明无污染，是一种绿色环保的桩型。

但随钻跟管桩施工方法属于非挤土施工方法，成孔直径大于桩径，桩侧围岩应力被释放，导致桩侧摩阻力的下降。一种随钻跟管桩的桩侧注浆装置(ZL201020533076.8)通过管桩外径侧壁上固定的注浆管和桩身设置的注浆孔向预应力混凝土管桩与周围岩土间孔隙内注射水泥浆或清水。该装置在注浆时浆液从桩底向桩顶累积直至流出地面，因而无法实现高压注浆，对桩侧摩阻力的增强效果不明显。

发明内容

本发明为了解决上述随钻跟管桩注浆时压力不足，导致管桩的侧摩阻力发挥不足的技术问题，提供一种随钻跟管桩桩侧分段高压注浆系统及方法。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述随钻跟管桩桩侧分段高压注浆系统，包括依次连接的预应力混凝土管桩、设置在预应力混凝土管桩两端的上端头板和下端头板、以及注浆管，相邻两预应力混凝土管桩的上端头板与下端头板通过焊接连接，所述上端头板和下端头板上设置有用于水泥浆注浆通道的连接槽，所述连接槽沿预应力混凝土管桩的径向设置；

所述上端头板的圆周边缘活动设置有若干密封挡板，所述预应力混凝土管桩内还设置有用于控制密封挡板张开使得预应力混凝土管桩的外壁、密封挡板与外围岩土形成密封空间的挡板控制结构；

所述预应力混凝土管桩内还设置有预留管，所述注浆管插入所述预留管内，所述注浆管的外径与述预留管的内径相同；所述注浆管上设置有与连接槽连通的出浆口；所述连接槽的一端与出浆口连接，另一端伸出预应力混凝土管桩的外圆周；

所述上端头板和下端头板上分别设置有使得所述预留管和挡板控制结构贯穿的通孔。

进一步地，所述密封挡板包括若干主动挡板和若干被动挡板，所述主动挡板和被动挡板均为扇环状，所述主动挡板和被动挡板拼接形成套设在预应力混凝土管桩外壁的圆环；

所述主动挡板上设置有用于带动被动挡板与主动挡板同时张开或合拢的带动连杆结构；

所述挡板控制结构包括设置在预应力混凝土管桩内的拉索管、设置在拉索管内的拉索、设置在上端头板的定滑轮；所述拉索绕过定滑轮与主动挡板连接；所述上端头板和下端头板上均设置有使得所述拉索管穿过的拉索通孔。

进一步地，所述下端头板的拉索通孔上设置有遮挡板，所述遮挡板上设置有若干螺纹孔；所述遮挡板上的螺纹孔配有螺钉，所述螺纹孔的直径与拉索的直径相匹配。

进一步地，所述主动挡板通过铰接轴铰接于上端头板，所述主动挡板的铰接轴上设置有复位弹簧，在自由的状态下，所述密封挡板向所述预应力混凝土管桩外壁合拢；

所述定滑轮上设置有用于限定定滑轮转动角度的限位机构。

进一步地，所述限位机构包括限制定滑轮转动角度不大于90度的限位凸起。

进一步地，所述注浆管包括第一注浆控制杆和第二注浆控制杆，所述第一注浆控制杆和第二注浆控制杆为设置有刻度的空心管；

所述第二注浆控制杆的下端封闭；

所述第一注浆控制杆的出浆孔为其中心孔；所述第二注浆控制杆的出浆孔设置在侧壁上；

所述预应力混凝土管桩最顶层的上端头板上连接有用于固定所述注浆管的钢管扣件。

进一步地，所述连接槽为半圆柱槽，所述上端头板和下端头板上的连接槽配合形成圆柱管。

一种随钻跟管桩桩侧分段高压注浆方法，包括以下步骤：

S1、制作预应力混凝土管桩，将预留管和拉索管分别固定在钢筋笼上，使得预留管和拉索管设置在沿预应力混凝土管桩径向同一直线上，并将上端头板和下端头板嵌固在所述预应力混凝土管桩的两端的混凝土中；

所述上端头板的圆周活动设置有若干密封挡板，所述密封挡板拼接成圆环；所述密封挡板包括主动挡板和被动挡板，所述主动挡板上连接有用于控制其张开或闭合的挡板控制结构；