注漿器在建筑領(lǐng)域中的專利技術(shù)分析

【摘要】注漿器主要應(yīng)用于鉆孔灌注樁的樁端樁側(cè)后注漿施工技術(shù)、礦上開采中礦井封底、錨桿注漿以及建筑物混凝土裂縫修復(fù)等方面，本文首先對(duì)注漿器的發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，再?gòu)淖{器所對(duì)應(yīng)的國(guó)際分類號(hào)出發(fā)，對(duì)該技術(shù)的發(fā)明專利申請(qǐng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要統(tǒng)計(jì)和分析。

【關(guān)鍵詞】注漿器；鉆孔灌注樁；礦井；混凝土裂縫；錨桿加固

1、發(fā)展概述

隨著鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)的發(fā)展，注漿器在鉆孔灌注樁中的應(yīng)用也隨之增加，注漿器的主要類型有：1）螺旋沉管擴(kuò)底注漿器；2）軟土地區(qū)鉆孔樁后壓漿注漿器；3）可調(diào)插入式注漿器，屬變態(tài)混凝土注漿施工領(lǐng)域中的一種注漿裝置，其主要是將注漿孔設(shè)置成為螺紋孔，在注漿孔上安裝不同內(nèi)徑的出漿頭，或在注漿孔上安裝堵頭，可根據(jù)需要調(diào)整注漿孔的孔徑以及調(diào)整注漿孔的高度和數(shù)量。

2、專利數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

本文主要在CNABS數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)注漿器在E部（IP分類號(hào)）下的專利申請(qǐng)進(jìn)行了檢索，結(jié)果顯示，截至到2016年5月，專利申請(qǐng)量204篇。2002年之前的申請(qǐng)量均較少，到2002年以后，每年的申請(qǐng)量呈逐年遞增的趨勢(shì)，說明該技術(shù)的發(fā)展較好，人們對(duì)注漿器的需求量和利用率也在日益增加。

此外，涉及注漿器的發(fā)明專利申請(qǐng)以高校、企事業(yè)單位為主，如山東大學(xué)、中國(guó)鐵建股份有限公司、上海市基礎(chǔ)工程公司、中國(guó)水利水電基礎(chǔ)工程局等，還有少數(shù)個(gè)人申請(qǐng)，如何慶林、吳德興等。

3、典型專利技術(shù)分析

3.1 鉆孔樁施工

實(shí)用新型專利申請(qǐng)CN9724093.0公開了一種應(yīng)用于樁端、樁側(cè)的壓力注漿防噴裝置，其核心在于在壓漿器和泥漿泵之間的管路上安裝防噴閥門；實(shí)用新型專利申請(qǐng)CN20072005064.0公開了一種鉆孔灌注樁壓漿處理裝置，該裝置在注漿器圓柱面上設(shè)多個(gè)圓孔，在注漿器外設(shè)有保護(hù)注漿器的護(hù)罩，可保護(hù)注漿器在被插入地下時(shí)不會(huì)被硬物品破壞，還能防止泥土及坑底粉沙涌入注漿器中。在現(xiàn)有的施工方法中，往往將注漿管與鋼筋籠焊在一起或捆在一起，用于孔底注漿。由于注漿管一般較細(xì)，當(dāng)此孔不用全籠時(shí)，則孔內(nèi)余下的注漿強(qiáng)度不夠；其在下注漿管時(shí)，注漿管也易發(fā)生彎曲，從而使注漿管插不到位。發(fā)明專利申請(qǐng)CN20101015068.8公開了一種中心灌注后壓漿樁施工方法及注漿器，將注漿器通過灌注器的注漿管投入管及鉆具的芯管送至孔底，將碎石通過灌注器的碎石投入導(dǎo)板及鉆具的芯管送至孔底并通過鉆具的芯管向孔內(nèi)灌注混凝土至地面，通過注漿器和孔側(cè)注漿管分別對(duì)孔底和孔側(cè)進(jìn)行注漿、成樁。為增強(qiáng)樁周土阻力、提高單樁承載力，目前研發(fā)了多種預(yù)應(yīng)力混凝土管樁后注漿技術(shù)，如高噴固底或高噴擴(kuò)大樁頭、設(shè)置注漿器或注漿樁尖、設(shè)置擴(kuò)大頭板注漿等。實(shí)用新型專利CN200420109630.4公開了一種在管樁底端設(shè)置花管式注漿器的樁底后注漿預(yù)應(yīng)力管樁，注漿管穿過固定在管樁底端的封底鋼板向底部延伸并用橡膠套包裹；實(shí)用新型專利CN200520131000.1公開了一種具有噴漿功能的預(yù)應(yīng)力管樁樁尖，可克服預(yù)應(yīng)力管樁樁尖不能實(shí)施噴漿固底工藝的缺陷；實(shí)用新型專利CN200720138191.3公開了一種以導(dǎo)漿分叉管為關(guān)鍵技術(shù)的同步注漿靜壓預(yù)制樁裝置，實(shí)現(xiàn)了樁側(cè)與樁端連續(xù)注漿。

3.2 礦山開采

注漿器在礦山開采中的應(yīng)用主要為井壁后注漿堵水以及永久性井巷的注漿加固。為解決現(xiàn)有注漿設(shè)備易出現(xiàn)脫管、爆管現(xiàn)象，注漿管頭橫向擴(kuò)散能力較弱，注漿堵水的效率不高的問題，發(fā)明專利申請(qǐng)CN8921455.5提供了一種礦井壁后注漿器，其注漿管頭的外壁套有具有倒角的橡膠止?jié){塞，注漿管頭的管壁上鉆有多個(gè)分流孔。在礦井井下注漿、封堵多采用下套管的方法固定注漿管，為克服現(xiàn)有技術(shù)中的注漿所需空間大的缺點(diǎn)，實(shí)用新型專利申請(qǐng)CN20062008757.4提供一種簡(jiǎn)單的高壓注漿器，在注漿主管一端焊接支撐擋板，另一端套絲后接一個(gè)三通，連接注漿管與手動(dòng)閥門，在注漿主管中部焊接進(jìn)漿管，進(jìn)漿管與快速接頭連接，快速接頭連接輸漿管；該裝置可用于井下無注漿套管情況下的注漿封堵。發(fā)明專利申請(qǐng)CN20121013187.4還提供了一種井下雙液注漿器，通過改變鉆孔內(nèi)注漿管的深度來調(diào)節(jié)兩種漿液混合的位置和混合后在鉆孔內(nèi)運(yùn)行的時(shí)間，達(dá)到在較深鉆孔內(nèi)雙液凝固時(shí)間可調(diào)，可消除漿液堵孔的問題。實(shí)用新型專利申請(qǐng)CN20112046238.1公開了一種注射器式注漿器，適用于煤礦井下對(duì)鉆孔測(cè)壓封孔，該實(shí)用新型能快速注漿封口，且在注漿過程中保護(hù)操作者不接觸聚氨酯，并避免聚氨酯浪費(fèi)。

3.3 建筑物施工縫修復(fù)

混凝土裂縫是最常見的工程病害，它的出現(xiàn)會(huì)影響混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度。壓力注漿法是最為常用的一種修補(bǔ)混凝土裂縫的方法，其施工工藝是采用較高的壓力，使?jié){料快速進(jìn)入裂縫而凝固以達(dá)到修補(bǔ)裂縫的目的。實(shí)用新型專利申請(qǐng)CN9220594.8提供了一種用于修補(bǔ)混凝土裂縫的器具，特別適用于壓注高分子材料漿液修補(bǔ)混凝土的細(xì)裂縫，由注漿嘴和注漿器組成，其發(fā)明點(diǎn)在于：注漿補(bǔ)縫器，注漿器為彈力管，內(nèi)部用壓力注有漿液，兩端夾有彈簧夾，且一端與注漿嘴相連；該實(shí)用新型可用于不同粘度的漿液，修補(bǔ)不同寬度的裂縫，并且可進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)壓注。實(shí)用新型專利申請(qǐng)CN9420157.2提供了一種高壓注漿器，該裝置利用壓簧的彈性儲(chǔ)能，均勻持續(xù)將化學(xué)漿體注入混凝土的裂紋、裂縫；該實(shí)用新型施工時(shí)，注漿壓強(qiáng)波動(dòng)小，更換不同彈力的壓簧，可產(chǎn)生0.2—0.8MPa的分等級(jí)壓強(qiáng)，可注射最細(xì)達(dá)0.05毫米的裂紋、注漿深度可達(dá)300毫米。為解決用于修復(fù)擋水建筑物水下裂縫的潛水注漿機(jī)具需預(yù)先水下造孔、注漿時(shí)不易準(zhǔn)確控制注漿量和注漿壓力的問題。發(fā)明專利申請(qǐng)CN20031010115.7提供了一種潛水注漿器，適合在擋水建筑物的迎水面，采用化學(xué)注漿，快速修補(bǔ)水下的裂損；依據(jù)誘導(dǎo)注漿原理，安裝吸盤式注漿盒，控制漿流失，實(shí)現(xiàn)了在水下不造孔直接注漿，且可在注漿之前探尋水下的漏水孔縫，注漿之后檢驗(yàn)注漿的效果；其還配備了軟體的儲(chǔ)氣壓漿袋，注漿的壓力不受下潛深度影響，可逐次定量供漿。在大面積砌體工程的框架結(jié)構(gòu)施工過程中，易出現(xiàn)墻體拉結(jié)筋設(shè)置遺漏或拉結(jié)筋位置設(shè)置不合理的現(xiàn)象，通常均采用后期植筋處理。發(fā)明專利申請(qǐng)CN20132008001.5則提供了一種便攜式植筋注漿器，用于多角度、多方向注射植筋膠，確保植筋效果；并能精確控制植筋注膠量，減少浪費(fèi)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，通過分析該技術(shù)領(lǐng)域的概況和發(fā)展趨勢(shì)，有利于相關(guān)企業(yè)對(duì)改技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研發(fā)改進(jìn)，進(jìn)而利于促進(jìn)該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介：

史入宇（1989-），女，廣東省廣州市人，名族：漢，職稱：實(shí)習(xí)研究員，學(xué)歷：碩士研究生，研究方向：地質(zhì)資源與地質(zhì)工程。