[发明专利]用于研究随钻跟管桩桩侧注浆液流动规律的装置及方法

说明书

本发明涉及桩基工程试验技术领域，具体公开一种用于研究随钻跟管桩桩侧注浆液流动规律的装置及方法，装置包括模型箱系统、注浆系统；模型箱系统包括模型箱、模型桩、止浆板、注浆管；模型箱内填充有土体，土体内设置有模拟钻孔，模拟钻孔的直径大于模型桩的直径，模型桩同轴设置在模拟钻孔内；注浆管设置在模型桩内，模型桩上设置有注浆孔，注浆孔与模型桩和土体之间的间隙连通，注浆管与注浆孔连通；止浆板上设置有与模型桩相适应的通孔，止浆板通过通孔套设在模型桩的上端以盖合间隙；注浆系统的出浆口与注浆管连通。本发明的装置，可以更真实的再现注浆液流动的环境，使得对注浆液在桩侧缝隙内的流动规律进行研究和分析时，结果更贴近真实。

技术领域

本发明涉及桩基工程试验技术领域，特别涉及一种用于研究随钻跟管桩桩侧注浆液流动规律的装置及方法。

背景技术

随钻跟管桩是一种钻孔、沉桩、排土同步进行的无泥浆排放的环保型大直径(800～1400mm)非挤土管桩，该桩型的研制成功，解决了管桩因桩径较大或土层较硬而造成的沉桩难题，超强的地层适应能力使得大直径管桩能够穿透中微风化岩层，实现了管桩桩端全嵌岩，承载力高(同等直径的单桩极限承载力提高了20.97％-64.24％)；避免了锤击法和静压法对管桩桩身的损害；施工过程不用泥浆护壁，比较环保，噪音小；将管桩的直径扩大到了800-1400mm

该桩型独特的施工工艺造成大直径管桩和桩周土体之间具有10mm左右的间隙，需要在该间隙灌注水泥浆或水泥砂浆进行充填以提高桩侧摩阻力，最终提高桩基承载力。工程实践表明，浆液在注浆间隙中的流动特征极大的影响着随钻跟管桩的极限摩阻力及极限承载力，因此，针对注浆液在桩侧缝隙内的流动扩散规律的研究，对提升随钻跟管桩的极限摩阻力及极限承载力具有重要意义，然而目前用于研究桩侧注浆液流动规律的试验装置及方法存在手段不规范、不严密等问题，使实验结果与实际存在较大的误差。

因此，亟需一种新的试验装置及试验方法来对注浆液流动规律进行研究。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于研究随钻跟管桩桩侧注浆液流动规律的装置，该装置更真实地还原地层环境，使研究得到注浆液在桩侧缝隙内的流动规律更接近实际。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于研究随钻跟管桩桩侧注浆液流动规律的装置，包括模型箱系统、注浆系统；所述模型箱系统包括模型箱、模型桩、止浆板、注浆管；所述模型箱内填充有土体，所述土体内设置有模拟钻孔，所述模拟钻孔的直径大于所述模型桩的直径，所述模型桩同轴设置在所述模拟钻孔内；所述注浆管设置在所述模型桩内，所述模型桩上设置有注浆孔，所述注浆孔与所述模型桩和所述土体之间的间隙连通，所述注浆管与所述注浆孔连通；所述止浆板上设置有与所述模型桩相适应的通孔，所述止浆板通过所述通孔套设在所述模型桩的上端以盖合所述间隙；所述注浆系统的出浆口与所述注浆管连通。

作为优选，所述模型箱内设置有一支撑台，所述支撑台上设置有若干限位件，所述模型桩设置在所述支撑台上且位于所述限位件围成的空间内，所述模型桩抵接所述限位件。

作为优选，还包括套筒，在所述模型箱内填土时所述套筒设置在所述模型箱内以使所述套筒抽离时所述土体内形成所述模拟钻孔。

作为优选，所述套筒的内侧面抵接所述限位件。

作为优选，所述止浆板与所述模型桩之间设置有透气层。

作为优选，所述模型桩的底端桩壁上设置有第一切口，所述第一切口即所述注浆孔，所述注浆管的底端管壁上对应所述第一切口设置有第二切口，所述第一切口与所述第二切口连通。

作为优选，所述模型桩内设置有用于密封所述模型桩的底端的封底件，所述第一切口、第二切口埋设在所述封底件内。