本发明涉及地基及基础工程施工，具体为一种串联式胶囊注浆装置及方法。
背景技术：
1、目前国家经济快速发展，城市化建设不断推进，城市人口不断增加，地下空间的开发变得愈发重要。为了解决城市空间不足以及交通拥堵等问题，各大中城市新建高层建筑并开发地下空间。为新建高层建筑和开发地下空间而进行基坑施工不可避免地引起周边地下隧道以及已有建筑的变形。
2、中国实用新型专利cn208235526u公开了一种控制土体变形的单点囊式注浆装置，包括注浆芯管和外套管，所述外套管的底部设有注浆囊，所述注浆囊的外侧设有护囊套。所述注浆囊与所述外套管的下端口之间为封闭连接，所述护囊套由粘在所述外套管下端口、且位于所述注浆囊外侧的两片薄橡胶片组成。利用本实用新型进行注浆时，采用注浆枪通过注浆管将浆液定量注入外套管内至设计深度，装有浆液的注浆囊在冲开护囊套后进入相应土体。
3、上述专利能够实现在土体预定深度产生预定体积大小的膨胀，但存在一些问题：1、不能实现串联式拼接，不能根据实际工程需要拼接出不同长度的注浆囊；2、不能实现不规则注浆；3、不能实现压力可调节的加压注浆；4、不能实现注浆外套管的重复使用；5、不能实现注浆囊的标准化设计、制作与推广。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种串联式胶囊注浆装置及方法，用于精确、高效、安全地使土体产生预期变形。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种串联式胶囊注浆装置，包括注浆杆，所述注浆杆的底部设置有注浆囊，所述注浆囊包括至少一个注浆体，每个所述注浆体包括注浆管，所述注浆管的内腔与注浆杆的内腔连通，所述注浆管的上端设置有外螺纹，所述注浆管的下端设置有与外螺纹配合使用的内螺纹，所述注浆囊的下方设置有与内螺纹配合的堵头；所述注浆管外侧设置有囊体，所述注浆管上设置有注浆孔，所述注浆孔内设置有连通囊体内腔和注浆管内腔的连接管，所述注浆管内设置有注浆软管，所述注浆软管的一端位于注浆杆的外部、另一端位于注浆管的内腔中且设有锥形注浆头，所述注浆管的内腔中设置有与锥形注浆头配合使用的凸台，所述凸台的下方设置有单向密封结构。
3、进一步，所述单向密封结构包括设置在凸台下表面的铰接座，所述铰接座上铰接有密封板。
4、进一步，所述密封板的下表面设置有浮动体，所述密封板的上表面设置有密封圈。
5、进一步，所述凸台上设置有与锥形注浆头配合的锥形的密封面。
6、进一步，所述囊体的材料为高强度高弹性的橡胶。
7、进一步，所述注浆孔处设置有塑料薄膜。
8、一种串联式胶囊注浆方法，采用一种串联式胶囊注浆装置，包括如下步骤：
9、s1：确定布孔位置：根据工程现场控制土体变形的具体需求，通过理论计算、数值模拟、原位测试后，确定孔洞的位置、每个孔洞的深度以及每个孔洞所需要的串联式胶囊注浆装置规格；
10、s2：装置运输：将确定好规格的串联式胶囊注浆装置及注浆设备从制造生产地运输至工程现场，并安全合理存放，待组装使用；
11、s3：现场钻孔：根据标定好的孔洞位置及孔洞深度，合理制定钻孔顺序，根据串联式胶囊注浆装置确定孔洞孔径，采用钻孔机进行钻孔；
12、s4：串联式胶囊注浆装置拼接：根据每个孔洞所需要的串联式胶囊注浆装置的规格，将注浆体首尾串联进行拼接组装形成注浆囊，随后在注浆囊上设置注浆杆，并使注浆杆的内腔与注浆管的内腔连通，从最下方的注浆体的底部穿入注浆软管，使注浆软管上的锥形注浆头位于最下方的注浆体的注浆管中，注浆软管的另一端穿过注浆杆的内腔布置在注浆杆的外部，最后用堵头对最下方的注浆体进行封闭；
13、s5：安设串联式胶囊注浆装置：将拼接完成的串联式胶囊注浆装置垂直放入钻孔中，确保串联式胶囊注浆装置沉入孔底，随后可采用细砂填充注浆杆、注浆体与孔洞间的空隙，确保空隙填充密实，填充完毕后封闭洞口；
14、s6：将注浆设备与注浆软管连通，浆液通过注浆软管注入至注浆管中，并在注浆过程中缓慢提升注浆软管，直到注浆管中布满浆液，继续提升注浆软管，使锥形注浆头与凸台贴合密闭，增加注浆压力，浆液通过注浆孔进入到囊体中，过程中控制注浆速度，确保囊体匀速膨胀，从而挤压周边土体发生变形，待当前注浆体完成注浆后，向上用指定力度提起注浆软管使锥形注浆头压缩后与凸台分离，进入上一级注浆管中，随后浆液提供向上压力推动单向密封结构将注浆体密封；
15、s7：重复步骤s6，直到完成所有注浆体的注浆；
16、s8：完成注浆并封口：待最上层注浆体完成注浆后，缓慢提升注浆软管进入注浆杆中，旋转注浆杆使其与最上层注浆体分离，随后缓慢向上提升注浆杆及注浆软管，同步缓慢注浆避免钻孔坍塌，注浆杆及注浆软管离开钻孔后注浆结束，最后进行封口。
17、进一步，在步骤s6中，所述注浆孔处设置有塑料薄膜，随着注浆压力的增加，塑料薄膜会被冲破，使注浆管内的浆液能够通过注浆孔进入到囊体中。
18、本发明的有益效果是：
19、1、本发明可以实现注浆体的快速串联拼接，快速灵活组装成不同注浆长度的注浆囊，使得注浆囊注浆能够结合工程实际，满足不同土体深度范围的变形控制要求，提升设备应用灵活性；
20、2、本发明可以串联不同膨胀尺寸的注浆体，实现圆柱形、正圆锥形、倒圆锥形等不同形状的膨胀效果，控制土体朝不同方向发生变形，提升了应用范围；
21、3、本发明可以有效确保注浆体膨胀效果，根据实际注浆情况选取不同内径大小的高强度注浆软管，有效提升注浆压力以及注浆可靠性，针对硬质土体可以选取小尺寸的注浆体，确保了注浆体在各类土体中的膨胀效果；
22、4、本发明通过设置单向密封结构，在注浆体完成注浆以后，单向密封结构能够将注浆体封闭，在注浆体内浆液未凝固的情况下，能够避免浆液从注浆体中溢出，保证了注浆体的内部压力稳定；
23、5、本发明可以实现注浆体、注浆杆、注浆软管等的标准化设计、制作及推广应用，尤其是可以实现对注浆体尺寸规格的标准定义，便于在各类土层中应用；
24、6、本发明在实际工程中，只有注浆体在完成注浆后留置于土体之中，注浆杆和注浆软管可以重复使用，有效控制材料消耗，节约工程投资。
1.一种串联式胶囊注浆装置，包括注浆杆（1），所述注浆杆（1）的底部设置有注浆囊（2），其特征在于：所述注浆囊（2）包括至少一个注浆体（3），每个所述注浆体（3）包括注浆管（4），所述注浆管（4）的内腔与注浆杆（1）的内腔连通，所述注浆管（4）的上端设置有外螺纹（401），所述注浆管（4）的下端设置有与外螺纹（401）配合使用的内螺纹（402），所述注浆囊（2）的下方设置有与内螺纹（402）配合的堵头（5）；所述注浆管（4）外侧设置有囊体（6），所述注浆管（4）上设置有注浆孔（403），所述注浆孔（403）内设置有连通囊体（6）内腔和注浆管（4）内腔的连接管（7），所述注浆管（4）内设置有注浆软管（8），所述注浆软管（8）的一端位于注浆杆（1）的外部、另一端位于注浆管（4）的内腔中且设有锥形注浆头（801），所述注浆管（4）的内腔中设置有与锥形注浆头（801）配合使用的凸台（9），所述凸台（9）的下方设置有单向密封结构（10）。
2.如权利要求1所述的一种串联式胶囊注浆装置，其特征在于：所述单向密封结构（10）包括设置在凸台（9）下表面的铰接座（101），所述铰接座（101）上铰接有密封板（102）。
3.如权利要求2所述的一种串联式胶囊注浆装置，其特征在于：所述密封板（102）的下表面设置有浮动体（103），所述密封板（102）的上表面设置有密封圈（104）。
4.如权利要求1所述的一种串联式胶囊注浆装置，其特征在于：所述凸台（9）上设置有与锥形注浆头（801）配合的锥形的密封面（901）。
5.如权利要求1所述的一种串联式胶囊注浆装置，其特征在于：所述囊体（6）的材料为高强度高弹性的橡胶。
6.如权利要求1所述的一种串联式胶囊注浆装置，其特征在于：所述注浆孔（403）处设置有塑料薄膜（404）。
7.一种串联式胶囊注浆方法，采用如权利要求1-6任一项所述的一种串联式胶囊注浆装置，其特征在于：包括如下步骤，
8.如权利要求7所述的一种串联式胶囊注浆方法，其特征在于：在步骤s6中，所述注浆孔（403）处设置有塑料薄膜（404），随着注浆压力的增加，塑料薄膜（404）会被冲破，使注浆管（4）内的浆液能够通过注浆孔（403）进入到囊体（6）中。
