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原文传递一种墩式基础加固结构及方法

专利名称：	一种墩式基础加固结构及方法
摘要：	本发明公开了一种墩式基础加固结构及方法，该结构包括竖直设置在墩式基础外侧且与墩式基础外边缘接触的直插式注浆加固机构和斜向设置在墩式基础外侧且与墩式基础底部外边缘接触的斜插式注浆加固机构；该方法包括：一、确定直插式注浆管和斜插式注浆管的数量；二、确定斜插式注浆管与墩式基础外边缘之间的水平距离；三、获取钻孔；四、下放直插式注浆管和斜插式注浆管；五、封孔；六、高压注浆；七、判断高压注浆是否结束；八、形成加固体。本发明通过直插式注浆加固机构和斜插式注浆加固机构对墩式基础起到顶撑的作用，在墩式基础的下方形成加固体，对墩式基础起到双重支撑的作用，进一步提高了墩式基础的承载力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	机械工业勘察设计研究院有限公司
发明人：	张建山;张率;李哲
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910828653.1
公开号：	CN110453673A
代理机构：	西安创知专利事务所
代理人：	谭文琰
分类号：	E02D3/12(2006.01);E;E02;E02D;E02D3
申请人地址：	710043陕西省西安市咸宁中路51号
主权项：	1.一种墩式基础加固结构，其特征在于：包括竖直设置在墩式基础(1)外侧且与墩式基础(1)外边缘接触的直插式注浆加固机构和斜向设置在墩式基础(1)外侧且与墩式基础(1)底部外边缘接触的斜插式注浆加固机构，所述直插式注浆加固机构穿插在所述斜插式注浆加固机构的内侧；所述直插式注浆加固机构包括多个沿墩式基础(1)周向方向均匀布设的直插式注浆管(2)，所述直插式注浆管(2)的一端由上至下紧贴墩式基础(1)的外边缘插入至墩式基础(1)下方，所述直插式注浆管(2)的另一端伸出地面(4)，所述直插式注浆管(2)位于所述墩式基础(1)下侧的一端安装有第一注浆阀(5)，所述直插式注浆管(2)上位于第一注浆阀(5)上侧且靠近所述墩式基础(1)下侧的管段上安装有第一单向阀(8)；所述斜插式注浆加固机构包括多个沿墩式基础(1)周向方向均匀布设的斜插式注浆管(3)，所述斜插式注浆管(3)的一端由上至下斜向插入至墩式基础(1)的底部，所述斜插式注浆管(3)的另一端伸出地面(4)，所述斜插式注浆管(3)位于所述墩式基础(1)底部的一端安装有第二注浆阀(6)，所述斜插式注浆管(3)上位于第二注浆阀(6)上侧且靠近墩式基础(1)底部的管段上安装有第二单向阀(9)，所述斜插式注浆管(3)位于相邻两个直插式注浆管(2)之间的区域内。 2.按照权利要求1所述的一种墩式基础加固结构，其特征在于：所述斜插式注浆管(3)长度方向的中轴线与直插式注浆管(2)长度方向的中轴线之间的夹角为α且α的取值范围为20°～30°。 3.按照权利要求1所述的一种墩式基础加固结构，其特征在于：所述第一注浆阀(5)和第二注浆阀(6)均为袖阀。 4.按照权利要求1所述的一种墩式基础加固结构，其特征在于：所述注浆管伸出地面(4)的一端通过注浆软管(10)与高压注浆泵(11)连通。 5.按照权利要求1所述的一种墩式基础加固结构，其特征在于：所述直插式注浆管(2)和斜插式注浆管(3)的数量相等且数量均为12～20个，所述直插式注浆管(2)和斜插式注浆管(3)的内径均为20mm～30mm，相邻两个直插式注浆管(2)中心之间的距离为200mm～500mm，相邻两个斜插式注浆管(3)中心之间的距离为200mm～500mm。 6.一种利用如权利要求1所述的墩式基础加固结构对墩式基础进行加固的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、确定直插式注浆管和斜插式注浆管的数量：根据公式确定墩式基础(1)一条边上直插式注浆管(2)和斜插式注浆管(3)的数量n，其中，墩式基础(1)的纵截面为矩形，L为所述矩形的长度，Δl为同一边上相邻两个直插式注浆管(2)中心之间的长度间隔阈值，或者同一边上相邻两个斜插式注浆管(3)中心之间的长度间隔阈值，Δl的取值范围为200mm～500mm，[·]为取整函数；步骤二、确定斜插式注浆管与墩式基础外边缘之间的水平距离：根据公式确定斜插式注浆管外漏在地面上的中心点与墩式基础(1)外边缘之间的水平距离l，其中，h为墩式基础(1)的埋设深度，D为直插式注浆管(2)的外径，α为斜插式注浆管(3)长度方向的中轴线与直插式注浆管(2)长度方向的中轴线之间的夹角；步骤三、获取钻孔：在地面(4)位于墩式基础(1)外边缘的位置上垂直钻设4n个第一钻孔，4n个所述第一钻孔均匀布设在墩式基础(1)的四周，且4n个所述第一钻孔的深度相同，4n个所述第一钻孔的深度均比墩式基础(1)的埋设深度深800mm～3000mm，所述第一钻孔为圆柱形钻孔且其孔径为80mm～100mm；在地面(4)与墩式基础(1)外边缘相距l的位置上斜向钻设的4n个第二钻孔，4n个所述第二钻孔均匀的布设在墩式基础(1)的四周，且4n个所述第二钻孔的深度相同，4n个所述第二钻孔的深度比墩式基础(1)的埋设深度深800mm～1000mm，所述第二钻孔为圆柱形钻孔且其孔径为80mm～100mm；步骤四、下放直插式注浆管和斜插式注浆管：在每个所述第一钻孔中均下放直插式注浆管(2)，所述直插式注浆管(2)下放之前在该直插式注浆管(2)准备下放至所述第一钻孔底部的一端安装第一注浆阀(5)，第一注浆阀(5)上侧且靠近所述墩式基础(1)下侧的管段上安装有第一单向阀(8)；在每个所述第二钻孔中均下放斜插式注浆管(3)，所述斜插式注浆管(3)下放之前在该斜插式注浆管(3)准备下放至所述第二钻孔底部的一端安装第二注浆阀(6)，第二注浆阀(6)上侧且靠近墩式基础(1)底部的管段上安装有第二单向阀(9)；步骤五、封孔：采用密封胶对伸出地面(4)的每个直插式注浆管(2)和斜插式注浆管(3)的四周进行封堵；步骤六、高压注浆：待对每个直插式注浆管(2)和斜插式注浆管(3)进行封堵的密封胶凝固后，将所述直插式注浆管(2)伸出地面(4)的一端通过注浆软管(10)与高压注浆泵(11)连通，注浆软管(10)经第一注浆阀(5)向墩式基础(1)的下方注入水泥浆；将所述斜插式注浆管(3)伸出地面(4)的一端通过注浆软管(10)与高压注浆泵(11)连通，注浆软管(10)经第二注浆阀(6)向墩式基础(1)的下方注入水泥浆；水泥浆在压力下渗入墩式基础(1)下方土中孔隙，强行挤向注浆点周侧区域，形成球形浆泡，浆泡挤压周侧土体，即压密土体，补充注浆点周侧区域土体强度；步骤七、判断高压注浆是否结束：当每个直插式注浆管(2)中注浆软管(10)经第一注浆阀(5)向墩式基础(1)下方注入的水泥浆量大于水泥浆量阈值或每个直插式注浆管(2)中注浆压力大于注浆压力阈值或地面(4)反浆量时，则高压注浆结束，关闭高压注浆泵(11)，拆下注浆软管(10)，并用堵头封堵直插式注浆管(2)；否则循环步骤六；当每个斜插式注浆管(3)中注浆软管(10)经第二注浆阀(6)向墩式基础(1)下方注入的水泥浆量大于水泥浆量阈值或每个斜插式注浆管(3)中注浆压力大于注浆压力阈值或地面(4)反浆量时，则高压注浆结束，关闭高压注浆泵(11)，拆下注浆软管(10)，并用堵头封堵斜插式注浆管(3)；否则循环步骤六；所述水泥浆量阈值为50kg～100kg；注浆压力阈值为5MPa～8MPa；步骤八、形成加固体：待高压注浆结束且水泥浆凝固后，4n个所述直插式注浆管(2)和4n个所述斜插式注浆管(3)在墩式基础(1)下方形成加固体(12)，实现对墩式基础(1)的加固。 7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述水泥浆为超细水泥浆或普通水泥，所述超细水泥浆中超细水泥的粒径为0.2μm～20μm，所述超细水泥浆中超细水泥的平均粒径为5μm～6μm。 8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述注浆软管(10)经第一注浆阀(5)向墩式基础(1)下方注入的水泥浆的压力为1MPa～5MPa；所述注浆软管(10)经第二注浆阀(6)向墩式基础(1)下方注入的水泥浆的压力为1MPa～5MPa。
所属类别：	发明专利