注浆器在建筑领域中的专利技术分析

【摘要】注浆器主要应用于钻孔灌注桩的桩端桩侧后注浆施工技术、矿上开采中矿井封底、锚杆注浆以及建筑物混凝土裂缝修复等方面，本文首先对注浆器的发展进行了简单介绍，再从注浆器所对应的国际分类号出发，对该技术的发明专利申请进行了简要统计和分析。

【关键词】注浆器；钻孔灌注桩；矿井；混凝土裂缝；锚杆加固

1、发展概述

随着钻孔灌注桩后注浆技术的发展，注浆器在钻孔灌注桩中的应用也随之增加，注浆器的主要类型有：1）螺旋沉管扩底注浆器；2）软土地区钻孔桩后压浆注浆器；3）可调插入式注浆器，属变态混凝土注浆施工领域中的一种注浆装置，其主要是将注浆孔设置成为螺纹孔，在注浆孔上安装不同内径的出浆头，或在注浆孔上安装堵头，可根据需要调整注浆孔的孔径以及调整注浆孔的高度和数量。

2、专利数据统计

本文主要在CNABS数据库中对注浆器在E部（IP分类号）下的专利申请进行了检索，结果显示，截至到2016年5月，专利申请量204篇。2002年之前的申请量均较少，到2002年以后，每年的申请量呈逐年递增的趋势，说明该技术的发展较好，人们对注浆器的需求量和利用率也在日益增加。

此外，涉及注浆器的发明专利申请以高校、企事业单位为主，如山东大学、中国铁建股份有限公司、上海市基础工程公司、中国水利水电基础工程局等，还有少数个人申请，如何庆林、吴德兴等。

3、典型专利技术分析

3.1 钻孔桩施工

实用新型专利申请CN9724093.0公开了一种应用于桩端、桩侧的压力注浆防喷装置，其核心在于在压浆器和泥浆泵之间的管路上安装防喷阀门；实用新型专利申请CN20072005064.0公开了一种钻孔灌注桩压浆处理装置，该装置在注浆器圆柱面上设多个圆孔，在注浆器外设有保护注浆器的护罩，可保护注浆器在被插入地下时不会被硬物品破坏，还能防止泥土及坑底粉沙涌入注浆器中。在现有的施工方法中，往往将注浆管与钢筋笼焊在一起或捆在一起，用于孔底注浆。由于注浆管一般较细，当此孔不用全笼时，则孔内余下的注浆强度不够；其在下注浆管时，注浆管也易发生弯曲，从而使注浆管插不到位。发明专利申请CN20101015068.8公开了一种中心灌注后压浆桩施工方法及注浆器，将注浆器通过灌注器的注浆管投入管及钻具的芯管送至孔底，将碎石通过灌注器的碎石投入导板及钻具的芯管送至孔底并通过钻具的芯管向孔内灌注混凝土至地面，通过注浆器和孔侧注浆管分别对孔底和孔侧进行注浆、成桩。为增强桩周土阻力、提高单桩承载力，目前研发了多种预应力混凝土管桩后注浆技术，如高喷固底或高喷扩大桩头、设置注浆器或注浆桩尖、设置扩大头板注浆等。实用新型专利CN200420109630.4公开了一种在管桩底端设置花管式注浆器的桩底后注浆预应力管桩，注浆管穿过固定在管桩底端的封底钢板向底部延伸并用橡胶套包裹；实用新型专利CN200520131000.1公开了一种具有喷浆功能的预应力管桩桩尖，可克服预应力管桩桩尖不能实施喷浆固底工艺的缺陷；实用新型专利CN200720138191.3公开了一种以导浆分叉管为关键技术的同步注浆静压预制桩装置，实现了桩侧与桩端连续注浆。

3.2 矿山开采

注浆器在矿山开采中的应用主要为井壁后注浆堵水以及永久性井巷的注浆加固。为解决现有注浆设备易出现脱管、爆管现象，注浆管头横向扩散能力较弱，注浆堵水的效率不高的问题，发明专利申请CN8921455.5提供了一种矿井壁后注浆器，其注浆管头的外壁套有具有倒角的橡胶止浆塞，注浆管头的管壁上钻有多个分流孔。在矿井井下注浆、封堵多采用下套管的方法固定注浆管，为克服现有技术中的注浆所需空间大的缺点，实用新型专利申请CN20062008757.4提供一种简单的高压注浆器，在注浆主管一端焊接支撑挡板，另一端套丝后接一个三通，连接注浆管与手动阀门，在注浆主管中部焊接进浆管，进浆管与快速接头连接，快速接头连接输浆管；该装置可用于井下无注浆套管情况下的注浆封堵。发明专利申请CN20121013187.4还提供了一种井下双液注浆器，通过改变钻孔内注浆管的深度来调节两种浆液混合的位置和混合后在钻孔内运行的时间，达到在较深钻孔内双液凝固时间可调，可消除浆液堵孔的问题。实用新型专利申请CN20112046238.1公开了一种注射器式注浆器，适用于煤矿井下对钻孔测压封孔，该实用新型能快速注浆封口，且在注浆过程中保护操作者不接触聚氨酯，并避免聚氨酯浪费。

3.3 建筑物施工缝修复

混凝土裂缝是最常见的工程病害，它的出现会影响混凝土构件的强度。压力注浆法是最为常用的一种修补混凝土裂缝的方法，其施工工艺是采用较高的压力，使浆料快速进入裂缝而凝固以达到修补裂缝的目的。实用新型专利申请CN9220594.8提供了一种用于修补混凝土裂缝的器具，特别适用于压注高分子材料浆液修补混凝土的细裂缝，由注浆嘴和注浆器组成，其发明点在于：注浆补缝器，注浆器为弹力管，内部用压力注有浆液，两端夹有弹簧夹，且一端与注浆嘴相连；该实用新型可用于不同粘度的浆液，修补不同宽度的裂缝，并且可进行多点同时压注。实用新型专利申请CN9420157.2提供了一种高压注浆器，该装置利用压簧的弹性储能，均匀持续将化学浆体注入混凝土的裂纹、裂缝；该实用新型施工时，注浆压强波动小，更换不同弹力的压簧，可产生0.2—0.8MPa的分等级压强，可注射最细达0.05毫米的裂纹、注浆深度可达300毫米。为解决用于修复挡水建筑物水下裂缝的潜水注浆机具需预先水下造孔、注浆时不易准确控制注浆量和注浆压力的问题。发明专利申请CN20031010115.7提供了一种潜水注浆器，适合在挡水建筑物的迎水面，采用化学注浆，快速修补水下的裂损；依据诱导注浆原理，安装吸盘式注浆盒，控制浆流失，实现了在水下不造孔直接注浆，且可在注浆之前探寻水下的漏水孔缝，注浆之后检验注浆的效果；其还配备了软體的储气压浆袋，注浆的压力不受下潜深度影响，可逐次定量供浆。在大面积砌体工程的框架结构施工过程中，易出现墙体拉结筋设置遗漏或拉结筋位置设置不合理的现象，通常均采用后期植筋处理。发明专利申请CN20132008001.5则提供了一种便携式植筋注浆器，用于多角度、多方向注射植筋胶，确保植筋效果；并能精确控制植筋注胶量，减少浪费。

结语：

综上所述，通过分析该技术领域的概况和发展趋势，有利于相关企业对改技术进行进一步研发改进，进而利于促进该技术领域的发展。

作者简介：

史入宇（1989-），女，广东省广州市人，名族：汉，职称：实习研究员，学历：硕士研究生，研究方向：地质资源与地质工程。