一种用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置及方法，装置至少包括灌注管路、逆止阀、配重环、注浆管端头、分布式光纤光栅和注浆管接头，所述灌注管路内嵌入分布式光纤光栅，用于测试咬合桩的桩身完整性以及监测运营期阻水帷幕的应力应变，灌注管的下端连接注浆管端头，所述注浆管端头与灌注管路之间设置逆止阀，所述注浆管路端头设置有配重环，灌注管路的上端设置注浆管快速接头，注浆管快速接头与输浆管路的管路接头快速连接；由此，本发明专利技术能够有效解决相邻防渗膜咬合桩构筑速度慢、施工成本高、灌注导管连接困难、操作不便、机械要求高、施工场地大、桩身检测监测不便的问题。
【技术实现步骤摘要】
用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置及方法
本专利技术涉及矿山帷幕、水利工程截水帷幕、污染物阻断隔离、基坑止水帷幕等地下堵截、防渗、控污的
，尤其涉及一种用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置及方法。
技术介绍
咬合桩是相邻混凝土排桩间部分圆周相嵌，并于后序次相间施工的桩内下入钢筋笼，使之形成具有良好防渗作用的整体连续防水、挡土维护结构。咬合桩的排列方式为一条不配筋并采用超缓凝素混凝土桩和一条钢筋混凝土桩间隔布置。施工时，先施工素混凝土桩，后施工钢筋混凝土桩，在素混凝土桩初凝之前完成钢筋混凝土桩的施工，切割掉相邻素混凝土桩相交部分的混凝土，实现咬合。咬合桩浇筑时采用直径不小于250mm的砼灌注导管灌注超缓凝混凝土。咬合桩施工工艺作为一种成熟工艺，因施工需要使用超缓凝混凝土和全套管钻机，施工成本特别高，成本几乎是同样厚度地下连续墙的2倍，且成孔速度慢，为一般钻孔灌注桩成孔时间的2倍。在深厚砂卵石地层中咬合桩的施工工艺与其他地层不同，现有技术在深厚砂卵石地层施工构建阻水帷幕时存在以下问题：1、全套管咬合桩成孔速度慢、施工成本高，2、超缓凝混凝土技术要求高、材料成本高，3、砼灌注导管笨重、连接困难、拆装时间长、劳动量大，4、砼灌注导管需机械配合拆装、场地占用面积大、浇筑工序复杂、狭窄场地施工困难，5、咬合桩桩身完整性检测方法主要有钻孔取芯法、埋管式声波透射法和高低应变动力检测法，桩身完整性及后期应力应变监测不便。为此，本专利技术的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置及方法，以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置及方法，能够有效解决相邻防渗膜咬合桩构筑速度慢、施工成本高、灌注导管连接困难、操作不便、机械要求高、施工场地大、桩身检测监测不便的问题。为实现上述目的，本专利技术公开了通过上述内容可知，本专利技术的用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置及方法具有如下效果：1、用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置结构简单、重量轻、操作简便、劳动量小、实用可靠、性能稳定。2、用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置及方法在咬合桩灌注过程中拆装时间短、无需机械配合、可在狭小空间操作，浆液通过灌注管路及逆止阀进入咬合桩孔内，不受泥浆及地下水影响，减小了孔内泥浆和水对灌注材料性能的影响。3、用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置及方法能够在工后检测咬合桩的桩身完整性，评估咬合桩施工质量，并准确探测出缺陷位置，为阻水帷幕补救提供依据。4、用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置及方法能在咬合桩阻水帷幕运营期监测咬合桩体的应力应变情况，通过每个咬合桩的实时监测数据分析阻水帷幕的运营情况、使用寿命及安全性能，桩身完整性及后期应力应变监测快捷方便。本专利技术的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。附图说明图1显示了本专利技术的咬合桩阻水帷幕平面示意图。图2显示了本专利技术的用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置示意图。图3显示了本专利技术的用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测方法的工作示意图。附图标记：1、阻水帷幕，2、咬合桩，3、咬合桩咬合段，4、灌注管路，5、逆止阀，6、配重环，7、注浆管端头，8、分布式光纤光栅，9、注浆管接头，10、输浆管路，11、管路接头，12、浆液。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。参见图2，所述用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置至少包括灌注管路4、逆止阀5、配重环6、注浆管端头7、分布式光纤光栅8和注浆管接头9，所述灌注管路4内嵌入分布式光纤光栅8，用于测试咬合桩2的桩身完整性以及监测运营期阻水帷幕1的应力应变，灌注管4的下端连接注浆管端头7，所述注浆管端头7与灌注管路4之间设置逆止阀5，所述注浆管路端头7设置有配重环6，灌注管路4的上端设置注浆管快速接头9，注浆管快速接头9可与输浆管路10的管路接头11快速连接。所述灌注管路4为尼龙、塑料或其他材质制成的轻质软管，质量轻、韧性高、坚固耐用，直径可为89mm、108mm、133mm、250mm、330mm等尺寸，长度根据咬合桩设计深度确定，由工厂定制加工。所述分布式光纤光栅8嵌于灌注管路4一侧，分布式光纤利用光纤8作为传感敏感元件和传输信号介质的传感系统，采用OTDE技术探测出沿着光纤不同位置的温度和应变的变化，可检测咬合桩2的桩身完整性，评估咬合桩2施工质量，并在咬合桩阻水帷幕1运营期监测桩体的应力应变，分析阻水帷幕的运营情况、使用寿命及安全性能。所述注浆管端头7位于灌注管路4下端，底部开45度斜口，便于浆液从管内流出、填充咬合桩2；注浆管端头7的长端一侧设置配重环6，用于绑扎混凝土块、沙袋等配重，将灌注管路4及注浆管端头7沉入咬合桩2孔底。所述逆止阀5位于注浆管端头7内部，灌注管路4的浆液12在灌注压力的作用下可顶开逆止阀5，浆液12通过灌注管路4、逆止阀5、注浆管端头7进入咬合桩2孔底，而咬合桩2孔内的泥浆和浆液无法通过逆止阀进入灌注管路4，替代了传统的导管内隔水橡皮球胆，保障灌注浆液的水灰比不受咬合桩孔内泥浆和水的影响。所述注浆管接头7位于灌注管路4上部，注浆管接头7为快速插拔式接头，便于灌注管路4与输浆管路10连接，能够根据需要快插快拔，提高施工效率。本专利技术还包含一种用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测方法，其可通过上述的一种用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置进行，具体包括以下步骤：步骤一：根据阻水帷幕构筑场地的水文地质、工程地质条件确定阻水帷幕1的平面位置、垂向深度、顶底位置、咬合桩桩径及咬合段长度，测量放线定出咬合桩桩孔位置。步骤二：如图1所示，在阻水帷幕1的位置采用旋挖钻机施工咬合桩2一序孔，咬合桩的桩径可以为600mm、800mm或1000mm，深度达到设计深度，一般底部位于隔水层中。步骤三：如图2、图3所示，绑扎配重环6，逆止阀5处于关闭状态，灌注管路4、逆止阀5、配重环6在配重作用下沉入咬合桩2孔底。采用灌注管路4取代了传统的钢导管，以40m深孔为例，传统的钢导管在起吊机配合下，3个人操作，下放需要1小时；而灌注管路4下放过程无需起吊机配合，1个人操作，下放时间仅5min，节省55min左右。步骤四：如图3所示，灌注管路4上部通过注浆管接头9与输浆管路10的管路接头11连接，浆液12通过输浆管路10进入灌注管路4，进而在压力作用下顶开逆止阀5，浆液12进入在咬合桩2一序孔底，浆液12从孔底上返，将咬合桩2内的泥浆置换出孔口。其中，所述浆液12可为高掺量粉煤灰基浆液，水固比0.7:1.0、水泥：粉煤灰为4:6、掺加膨润土等外加剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置，至少包括灌注管路、逆止阀、配重环、注浆管端头、分布式光纤光栅和注浆管接头，其特征在于：/n所述灌注管路内嵌入分布式光纤光栅，用于测试咬合桩的桩身完整性以及监测运营期阻水帷幕的应力应变，灌注管的下端连接注浆管端头，所述注浆管端头与灌注管路之间设置逆止阀，所述注浆管路端头设置有配重环，灌注管路的上端设置注浆管快速接头，注浆管快速接头与输浆管路的管路接头快速连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置，至少包括灌注管路、逆止阀、配重环、注浆管端头、分布式光纤光栅和注浆管接头，其特征在于：
所述灌注管路内嵌入分布式光纤光栅，用于测试咬合桩的桩身完整性以及监测运营期阻水帷幕的应力应变，灌注管的下端连接注浆管端头，所述注浆管端头与灌注管路之间设置逆止阀，所述注浆管路端头设置有配重环，灌注管路的上端设置注浆管快速接头，注浆管快速接头与输浆管路的管路接头快速连接。
2.如权利要求1所述的用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置，其特征在于：所述灌注管路为尼龙或塑料制成的轻质软管，直径为89mm、108mm、133mm、250mm或330mm。
3.如权利要求1所述的用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置，其特征在于：所述注浆管端头底部开45度斜口，注浆管端头的长端一侧设置配重环。
4.如权利要求1所述的用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置，其特征在于：所述逆止阀位于注浆管端头内部。
5.一种用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测方法，其通过上述权利要求1-4中任一所述的用于阻水帷幕的咬合桩灌注与桩身质量检测装置进行，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：确定阻水帷幕的平面位置、垂向深度、顶底位置、咬合桩桩径及咬合段长度，测量放线定出咬合桩桩...
【专利技术属性】
技术研发人员：董书宁，王海，王晓东，王皓，黄选明，朱明诚，苗贺朝，李和平，韩强，刘冲，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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