一種用于加漿振搗膠凝砂礫石的機械插孔器及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了水利水電工程施工領(lǐng)域中的一種能夠用于加漿振搗膠凝砂礫石施工過程中的造孔設(shè)備及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變態(tài)混凝土解決了異種混凝土之間結(jié)合不良、常態(tài)混凝土對碾壓混凝土施工干擾、施工中某些部位無法碾壓等問題，通過在其拌和物中均勻加入特制的漿液，通過振搗形成變態(tài)混凝土，以增加密實性，改進了快速筑壩的施工工藝。
[0003]經(jīng)過近30年的不斷發(fā)展，變態(tài)混凝土漿液從不經(jīng)計量、隨意加漿的萌芽階段發(fā)展到需精確計量、均勻注漿的成熟階段。我國有些施工單位、高校、科研院所對變態(tài)混凝土施工工藝、施工機械進行了相關(guān)研究，在大中型碾壓混凝土壩施工中的到了一些應用。如:中國專利公開號ZL03237362.7公開了一種實用新型“變態(tài)碾壓混凝土注漿機”；中國專利公開號發(fā)明ZL201310083010.1和實用新型ZL201320118414.5公開了“變態(tài)混凝土施工設(shè)備”(“變態(tài)混凝土自動注漿振搗臺車研制與應用”。但是就中小型工程中，變態(tài)混凝土現(xiàn)場加漿仍處于人工半人工作業(yè)狀態(tài)，尚未形成較為成熟的機械化施工模式。
[0004]變態(tài)混凝土現(xiàn)場加漿方法主要有表層加漿、分層加漿、掏槽加漿、插孔加漿等不同方式。(I)表層加漿。該方法在于方便、不干擾倉面施工。但是這種加漿方法不能使灰漿均勻地滲透到混凝土中，振搗后灰漿上浮、表層加漿不勻的缺陷就暴漏出來。(2)分層加漿。將碾壓混凝土分兩層攤鋪、灑漿。采用該方法雖然灰漿鋪灑比較均勻，但費時費力，不利于現(xiàn)場施工組織和提高施工速度。(3)掏槽法。只能解決一定深度的均勻問題，不能滿足變態(tài)混凝土澆筑寬度要求。(4)插孔加漿法。主要是先插孔，在插后的孔內(nèi)加漿，插孔的孔深、間距是影響加漿均勻性的關(guān)鍵，一定的孔深和間距相當于預留了均布的低約束灰漿滲透通道，加入孔內(nèi)的灰漿在經(jīng)過約10 min滲透后，底部已經(jīng)比較均勻，開始振搗后，這些灰漿將會均勻地沿著預留的低約束通道上浮，從而使中上層灰漿均勻分布，變態(tài)混凝土質(zhì)量也容易得到保證。插孔法加漿技術(shù)在變態(tài)混凝土施工中應用比較成熟，已成為加漿的主流方式。
[0005]參見圖1，《變態(tài)混凝土在百色水利樞紐主壩施工中的應用》，張正國等，人民珠江，2006 (5)27-29頁記載了一種人工插孔器。目前常用的造孔方式是在攤鋪好的碾壓混凝土面上采用人工腳踩Φ40-60 mm的插孔器進行，但人工造孔費時費力，效果差，有時孔深難于達到不小于20 cm深度的要求，孔內(nèi)灰漿往往滲透不到底部和周邊，所以造孔深度是影響變態(tài)混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵。
[0006]根據(jù)膠凝砂礫石壩體結(jié)構(gòu)及施工特點，加漿振搗膠凝砂礫石是作為膠凝砂礫石壩體上、下游防滲保護層的主要方式之一。目前，人工腳踩插孔器插孔法加漿技術(shù)已成為碾壓混凝土壩施工中變態(tài)混凝土加漿的主流方式。與碾壓混凝土壩相比，膠凝砂礫石壩層厚較厚，一般為40-70 cm (碾壓混凝土壩為30cm)，因此造孔深度較深，需達到30-60cm (碾壓混凝土為20cm)，加之膠凝砂爍石最大石料粒徑為150mm(碾壓混凝土為80mm)，這均使人工造孔的困難極大增加，造孔深度難以滿足加漿技術(shù)要求，孔內(nèi)灰漿無法滲透到底部和周邊，將直接影響加楽振搗膠凝砂爍石的施工質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對傳統(tǒng)人工插孔法造孔困難，深度不夠，施工效率不高的缺點，本發(fā)明基于膠凝砂礫石壩的自身特點，在反復試驗和工程實踐中提出了一種加漿振搗膠凝砂礫石機械插孔器，可有效地提高膠凝砂礫石造孔深度和造孔效率，減輕勞動強度，可為膠凝砂礫石加漿提供基礎(chǔ)保證，明顯改善加漿振搗膠凝砂礫石的施工質(zhì)量，彌補國內(nèi)外這一領(lǐng)域的空白。
[0008]通過檢索國內(nèi)外有關(guān)加漿振搗膠凝砂礫石造孔施工設(shè)備文獻及專利，表明在現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有用于膠凝砂礫石壩加漿振搗膠凝砂礫石造孔施工的設(shè)備及方法。
[0009]本發(fā)明主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0010]一種用于加漿振搗膠凝砂礫石的機械插孔器，其具有:
動力源，提供沿第一方向往返振動的振動力；
插頭，具有沿第一方向分布的第一端和第二端，第一端連接于動力源，并使動力源的振動力施加于插頭并驅(qū)動插頭的第二端沿第一方向往返振動。
[0011]往返振動的動力方式特別適合于加漿振搗膠凝砂礫石。
[0012]其中，所述動力源可以為混凝土振動器。
[0013]優(yōu)選為，所述混凝土振動器為附著式電動混凝土振動器。
[0014]其中，所述插頭的第一端可拆卸地連接于動力源。
[0015]其中，所述插頭的第二端呈尖端狀。
[0016]上述的任一種機械插孔器，其還具有支架，插頭通過該支架連接于動力源。
[0017]其中，該支架具有第一端和第二端，其第一端通過焊接連接于動力源，其第二端具有底板。
[0018]其中，所述機械插孔器還具有支撐板，所述插頭設(shè)于該支撐板，并通過支撐板連接于支架的底板。
[0019]其中，該支撐板具有第一表面和第二表面，所述插頭固定于該支撐板的第一表面。
[0020]其中，該支架的底板具有貫穿其上下表面的若干第一通孔，該支撐板具有貫穿其第一表面和第二表面的若干第二通孔，該支架的底板與該支撐板通過穿設(shè)于第一通孔和第二通孔中的高強螺栓可拆卸地連接。
[0021]本發(fā)明還提供一種加漿振搗膠凝砂礫石的施工方法，其包括使用上述任一種機械插孔器在加漿振搗膠凝砂礫石中造孔的步驟。
[0022]本案的振動器也可以用于其他混凝土的施工，如碾壓混凝土的造孔等，本發(fā)明還提供一種施工方法，其包括使用上述任一種機械插孔器來造孔的步驟。
[0023]電動混凝土振動器輸出的動力通過連接部件傳遞給插頭，帶動插頭對作業(yè)面進行高能量的沖擊，完成對膠凝砂礫石作業(yè)面的造孔目的。
[0024]根據(jù)本發(fā)明所提供的加漿振搗膠凝砂礫石機械插孔器，因為與碾壓混凝土壩相比，膠凝砂爍石壩層厚較厚，加之膠凝砂爍石最大石料粒徑為150 mm,人工