【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及土木工程，尤其涉及一種中空樁后注漿裝置及其樁底后注漿方法。
技術(shù)介紹
1、在土木工程和基礎(chǔ)施工領(lǐng)域，樁基礎(chǔ)是提高建筑物穩(wěn)定性的一種常用方法。隨著工程建設(shè)要求的不斷提高和技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)樁基礎(chǔ)施工方法已逐漸不能滿足高效率、高質(zhì)量的要求。樁基后注漿技術(shù)作為一種有效的施工手段，通過在樁體安裝完成后向樁底注漿，以增強樁基承載力和耐久性。然而，傳統(tǒng)的注漿裝置在實施該技術(shù)時存在若干缺陷，限制了其應(yīng)用范圍和效果。
2、(1)操作復(fù)雜且效率低下：傳統(tǒng)注漿裝置的操作方式較為復(fù)雜，需要人工頻繁調(diào)整注漿參數(shù)，不僅增加了施工難度，還降低了施工效率。
3、(2)注漿效果不均勻：由于缺乏智能控制系統(tǒng)和可調(diào)噴頭，注漿材料在樁底的分布不均勻，影響樁基的整體加固效果。
4、(3)安全風(fēng)險較高：沒有實時壓力檢測和保護(hù)機制，當(dāng)注漿壓力超出樁體承受范圍時，容易導(dǎo)致樁體損壞，增加施工安全風(fēng)險。
5、(4)材料浪費嚴(yán)重：傳統(tǒng)裝置缺乏自動切斷閥，容易在注漿材料反流時造成浪費和環(huán)境污染。
6、(5)定位不準(zhǔn)確：人工定位方式存在較大的誤差，影響注漿效果和樁基的整體質(zhì)量。
7、(6)數(shù)據(jù)傳輸受限：復(fù)雜施工環(huán)境下的有線數(shù)據(jù)傳輸方式不穩(wěn)定，難以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和及時調(diào)整注漿參數(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在提供一種中空樁后注漿裝置及其樁底后注漿方法，通過引入智能控制系統(tǒng)、流量調(diào)節(jié)器、自動切斷閥、壓力補償器、可調(diào)噴射口和電子定位系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在
2、本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：一種中空樁后注漿裝置，包括中空樁體、注漿泵、流量控制系統(tǒng)、智能壓力檢測單元、注漿噴頭、導(dǎo)向定位機構(gòu)，所述中空樁體具有上部開口和下部封閉的結(jié)構(gòu)，中空樁內(nèi)形成有注漿通道；所述注漿泵與中空樁體的上部開口相連接，用于向注漿通道泵送高壓注漿材料；所述流量控制系統(tǒng)連接于注漿泵與中空樁體之間，用于精確控制注漿材料的流量；所述智能壓力檢測單元安裝于注漿泵與中空樁體接口位置，用于實時監(jiān)測注漿過程中的壓力變化并反饋至流量控制系統(tǒng)；所述注漿噴頭設(shè)置于中空樁體的底部，能夠在注漿材料的作用下自動擴展，以覆蓋更廣泛的樁底區(qū)域，增強注漿效果；所述導(dǎo)向定位機構(gòu)與中空樁體底部相連接，確保注漿噴頭能夠準(zhǔn)確地定位在樁底土壤的最佳注漿位置。
3、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，所述流量控制系統(tǒng)由流量調(diào)節(jié)器、自動切斷閥、壓力補償器組成，所述流量調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)注漿目標(biāo)調(diào)整注漿速度，保證注漿均勻；所述自動切斷閥在檢測到注漿材料開始反流時，能夠自動關(guān)閉，防止材料浪費及污染；所述壓力補償器，在注漿過程中自動調(diào)整泵送壓力，以適應(yīng)不同地質(zhì)條件下的注漿需求。
4、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，所述智能壓力檢測單元采用無線通信技術(shù)與外部控制系統(tǒng)連接，能夠遠(yuǎn)距離實時監(jiān)控注漿壓力，當(dāng)注漿壓力超出預(yù)設(shè)范圍時，自動啟動保護(hù)程序，避免樁體損壞。
5、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，所述注漿噴頭設(shè)計有多個可調(diào)節(jié)角度的噴射口，能夠根據(jù)樁底的地質(zhì)特點調(diào)整噴射方向，實現(xiàn)均勻注漿。
6、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，所述導(dǎo)向定位機構(gòu)包括定位銷和電子定位系統(tǒng)，定位銷嵌入樁底土壤中，電子定位系統(tǒng)與外部控制器通信，確保注漿噴頭準(zhǔn)確對準(zhǔn)樁底中心。
7、一種利用中空樁后注漿裝置實施的樁底后注漿方法，包括以下步驟：
8、步驟一，樁體安裝：將中空樁體打入預(yù)定深度，確保樁體垂直穩(wěn)定，底部封閉結(jié)構(gòu)完好；
9、步驟二，連接注漿泵與中空樁體：通過專用連接件將注漿泵與中空樁體的上部開口連接，確保連接處密封無泄漏；
10、步驟三，系統(tǒng)檢測與校準(zhǔn)：啟動智能壓力檢測單元，檢測各部分的壓力傳感器和流量傳感器的初始讀數(shù)，并進(jìn)行校準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠；
11、步驟四：調(diào)整流量調(diào)節(jié)器：在外部控制系統(tǒng)中設(shè)定注漿速度和目標(biāo)壓力值，流量調(diào)節(jié)器根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行初步調(diào)整；
12、步驟五：啟動注漿泵：操作外部控制系統(tǒng)，啟動注漿泵，將高壓注漿材料通過中空樁體內(nèi)的注漿通道泵送至樁底；
13、步驟六：實時監(jiān)控注漿壓力：智能壓力檢測單元實時監(jiān)測注漿過程中的壓力變化，并將數(shù)據(jù)通過無線通信技術(shù)傳輸至外部控制系統(tǒng)；
14、步驟七：保護(hù)程序：當(dāng)注漿壓力超出預(yù)設(shè)的上限和下限范圍時，外部控制系統(tǒng)自動啟動保護(hù)程序，以防止樁體損壞；
15、步驟八：噴頭自動擴展：注漿材料的壓力作用下，注漿噴頭底部的多個噴射口自動擴展，確保覆蓋更廣泛的樁底區(qū)域；
16、步驟九：調(diào)整噴射角度：根據(jù)樁底地質(zhì)特點，通過電子定位系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)，自動調(diào)整噴射口的角度，實現(xiàn)更均勻的注漿效果；
17、步驟十：注漿完成：當(dāng)注漿材料的注入量和壓力達(dá)到設(shè)計要求后，流量控制系統(tǒng)中的自動切斷閥自動關(guān)閉，停止向注漿通道泵送注漿材料。
18、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，所述注漿材料包括水泥漿、水玻璃漿、水泥漿與水玻璃漿混合物中的一種。
19、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，所述水泥漿的配比為水與水泥且比例為0.4-0.6:1；所述水玻璃漿的配比為水與水玻璃且比例為0.8-1.2:1；所述水泥漿與水玻璃漿混合物的配比為水泥漿與水玻璃漿且按體積比1:0.5-1混合。
20、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，所述外部控制系統(tǒng)通過無線通信技術(shù)與智能壓力檢測單元、流量控制系統(tǒng)和電子定位系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，無線通信技術(shù)包括wi-fi、藍(lán)牙、lora、4g/5g，能夠在復(fù)雜施工環(huán)境中實現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，實時調(diào)整注漿過程中的參數(shù)，確保注漿效果。
21、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，所述保護(hù)程序包括減緩注漿速度、調(diào)整泵送壓力、暫停注漿操作。
22、本專利技術(shù)的有益效果：(1)顯著提升注漿精度與效率：本專利技術(shù)通過集成智能控制系統(tǒng)、流量調(diào)節(jié)器和電子定位系統(tǒng)，能夠精確控制注漿材料的流量、速度和噴射角度，從而顯著提高注漿的均勻性和精確度，同時，自動化操作減少了人工干預(yù)，加快了施工速度，提升了整體工作效率。
23、(2)增強施工安全性與可靠性：本專利技術(shù)智能壓力檢測單元實時監(jiān)測注漿過程中的壓力變化，并在異常情況下自動啟動保護(hù)程序，有效避免了樁體損壞和施工事故，此外，無線通信技術(shù)的應(yīng)用使得施工人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控注漿過程，及時調(diào)整施工參數(shù)，進(jìn)一步增強了施工的安全性和可靠性。
24、(3)實現(xiàn)資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)：本專利技術(shù)自動切斷閥在檢測到注漿材料開始反流時能夠自動關(guān)閉，有效防止了材料浪費和環(huán)境污染，同時，通過精確控制注漿參數(shù)，能夠最大限度地減少注漿材料的用量，實現(xiàn)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的雙重目標(biāo)。
25、(4)適應(yīng)性強，應(yīng)用廣泛：本專利技術(shù)的中空樁后注漿裝置及其樁底后注漿方法能夠適應(yīng)多種不同的地質(zhì)條件和施工環(huán)境，通過調(diào)整注漿材料的配比和噴射角度，可以滿足不同工程的需求，具有廣泛的應(yīng)用前景和市場價值。
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1.一種中空樁后注漿裝置，其特征在于，包括中空樁體、注漿泵、流量控制系統(tǒng)、智能壓力檢測單元、注漿噴頭、導(dǎo)向定位機構(gòu)，所述中空樁體具有上部開口和下部封閉的結(jié)構(gòu)，中空樁內(nèi)形成有注漿通道；所述注漿泵與中空樁體的上部開口相連接，用于向注漿通道泵送高壓注漿材料；所述流量控制系統(tǒng)連接于注漿泵與中空樁體之間，用于精確控制注漿材料的流量；所述智能壓力檢測單元安裝于注漿泵與中空樁體接口位置，用于實時監(jiān)測注漿過程中的壓力變化并反饋至流量控制系統(tǒng)；所述注漿噴頭設(shè)置于中空樁體的底部，能夠在注漿材料的作用下自動擴展，以覆蓋更廣泛的樁底區(qū)域，增強注漿效果；所述導(dǎo)向定位機構(gòu)與中空樁體底部相連接，確保注漿噴頭能夠準(zhǔn)確地定位在樁底土壤的最佳注漿位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空樁后注漿裝置，其特征在于，所述流量控制系統(tǒng)由流量調(diào)節(jié)器、自動切斷閥、壓力補償器組成，所述流量調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)注漿目標(biāo)調(diào)整注漿速度，保證注漿均勻；所述自動切斷閥在檢測到注漿材料開始反流時，能夠自動關(guān)閉，防止材料浪費及污染；所述壓力補償器，在注漿過程中自動調(diào)整泵送壓力，以適應(yīng)不同地質(zhì)條件下的注漿需求。
3.根據(jù)權(quán)利要
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空樁后注漿裝置，其特征在于，所述注漿噴頭設(shè)計有多個可調(diào)節(jié)角度的噴射口，能夠根據(jù)樁底的地質(zhì)特點調(diào)整噴射方向，實現(xiàn)均勻注漿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空樁后注漿裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向定位機構(gòu)包括定位銷和電子定位系統(tǒng)，定位銷嵌入樁底土壤中，電子定位系統(tǒng)與外部控制器通信，確保注漿噴頭準(zhǔn)確對準(zhǔn)樁底中心。
6.一種利用權(quán)利要求1-5任一項所述的中空樁后注漿裝置實施的樁底后注漿方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用中空樁后注漿裝置實施的樁底后注漿方法，其特征在于，所述注漿材料包括水泥漿、水玻璃漿、水泥漿與水玻璃漿混合物中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用中空樁后注漿裝置實施的樁底后注漿方法，其特征在于，所述水泥漿的配比為水與水泥且比例為0.4-0.6:1；所述水玻璃漿的配比為水與水玻璃且比例為0.8-1.2:1；所述水泥漿與水玻璃漿混合物的配比為水泥漿與水玻璃漿且按體積比1:0.5-1混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用中空樁后注漿裝置實施的樁底后注漿方法，其特征在于，所述外部控制系統(tǒng)通過無線通信技術(shù)與智能壓力檢測單元、流量控制系統(tǒng)和電子定位系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，無線通信技術(shù)包括Wi-Fi、藍(lán)牙、LoRa、4G/5G，能夠在復(fù)雜施工環(huán)境中實現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，實時調(diào)整注漿過程中的參數(shù)，確保注漿效果。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用中空樁后注漿裝置實施的樁底后注漿方法，其特征在于，所述保護(hù)程序包括減緩注漿速度、調(diào)整泵送壓力、暫停注漿操作。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種中空樁后注漿裝置，其特征在于，包括中空樁體、注漿泵、流量控制系統(tǒng)、智能壓力檢測單元、注漿噴頭、導(dǎo)向定位機構(gòu)，所述中空樁體具有上部開口和下部封閉的結(jié)構(gòu)，中空樁內(nèi)形成有注漿通道；所述注漿泵與中空樁體的上部開口相連接，用于向注漿通道泵送高壓注漿材料；所述流量控制系統(tǒng)連接于注漿泵與中空樁體之間，用于精確控制注漿材料的流量；所述智能壓力檢測單元安裝于注漿泵與中空樁體接口位置，用于實時監(jiān)測注漿過程中的壓力變化并反饋至流量控制系統(tǒng)；所述注漿噴頭設(shè)置于中空樁體的底部，能夠在注漿材料的作用下自動擴展，以覆蓋更廣泛的樁底區(qū)域，增強注漿效果；所述導(dǎo)向定位機構(gòu)與中空樁體底部相連接，確保注漿噴頭能夠準(zhǔn)確地定位在樁底土壤的最佳注漿位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空樁后注漿裝置，其特征在于，所述流量控制系統(tǒng)由流量調(diào)節(jié)器、自動切斷閥、壓力補償器組成，所述流量調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)注漿目標(biāo)調(diào)整注漿速度，保證注漿均勻；所述自動切斷閥在檢測到注漿材料開始反流時，能夠自動關(guān)閉，防止材料浪費及污染；所述壓力補償器，在注漿過程中自動調(diào)整泵送壓力，以適應(yīng)不同地質(zhì)條件下的注漿需求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空樁后注漿裝置，其特征在于，所述智能壓力檢測單元采用無線通信技術(shù)與外部控制系統(tǒng)連接，能夠遠(yuǎn)距離實時監(jiān)控注漿壓力，當(dāng)注漿壓力超出預(yù)設(shè)范圍時，自動啟動保護(hù)程序，避免樁體損壞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空樁后注漿裝置，其特征在于，所述注漿噴頭設(shè)計有多個可調(diào)節(jié)角度的噴射口，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：焦占生，邢超凡，劉向明，謝萬榮，李增朝，
申請(專利權(quán))人：開灤建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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