CN102900072A - 一种大口径高压喷搅钻及钻喷一体化施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种大口径高压喷搅钻及钻喷一体化施工方法，钻杆即为喷射管，所述钻杆的钻头与喷射管的喷头连成一体。该喷搅钻的直径大于等于200mm，小于等于500mm，所述喷头位于钻头顶端两侧，所述钻头设有多个钻齿。包括下钻步骤，边喷射灌浆搅拌边提钻步骤，回灌浆液步骤，在成桩的中心部位以采用机械搅拌法，在桩体的外围则以采用高压喷射法。本发明一种大口径高压喷搅钻喷及钻喷一体化施工方法，在高压喷射灌浆法和深层搅拌法的基础上，将机械搅拌和喷射搅拌结合起来，可以有效发挥高压喷射灌浆法和深层搅拌法各自具有的的长处，而有效地克服它们各自存在的缺陷，同时具有高压喷搅钻喷一体化大口径优点。
Description
技术领域
本发明一种大口径高压喷搅钻喷及钻喷一体化施工方法，应用于基础处理工程中的地基加固防渗处理。
背景技术
地基加固防渗处理中，高压喷射灌浆法和深层搅拌法是目前国内外广泛应用的两种施工技术方法。高压喷射灌浆法其原理是：利用射流作用切割掺搅地层，改变地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的。高压喷射灌浆的工艺过程就是利用钻机造孔，然后把带有喷头的灌浆管下至地层的预定位置，用高压设备把水、浆等流体从喷嘴中喷射出来，用该射流冲击和破坏地层土体；当能量大、速度高的射流动压超过土体强度时，土粒便从土体剥落，一部分细小土粒随着浆液冒出地面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与灌入浆液掺搅混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列，在土体中形成凝结体。
深层搅拌法是使用带有特殊搅拌翼的钻杆旋转钻入土层至预定标高，然后在提升钻杆同时，边喷水泥浆边对土体进行强制搅拌，从而形成水泥土桩。深层搅拌法在应用中存在着土层适应性差、成桩质量不稳定、身强度低、刚度小、以及复合地基承载力提高幅度小等缺陷；而高压喷射注浆法在应用中则存在着造价高、功效低、损耗大、水泥浆液冒涌严重以及在砂砾层中施工时周边砂砾坍塌造成钻杆无法提升旋转施工等缺陷。
发明内容
本发明一种大口径高压喷搅钻喷及钻喷一体化施工方法，在高压喷射灌浆法和深层搅拌法的基础上，将机械搅拌和喷射搅拌结合起来，可以有效发挥高压喷射灌浆法和深层搅拌法各自具有的的长处，而有效地克服它们各自存在的缺陷，同时具有高压喷搅钻喷一体化大口径优点。
本发明的上述目的是通过这样的技术方案来实现的：一种大口径高压喷搅钻，钻杆即为喷射管，所述钻杆的钻头与喷射管的喷头连成一体。该喷搅钻的直径大于等于200mm，小于等于500mm。
所述喷头位于钻头顶端两侧。
所述钻头设有多个钻齿。
一种采用大口径高压喷搅钻的钻喷一体化施工方法，包括下钻步骤，边喷射灌浆搅拌边提钻步骤，回灌浆液步骤，在成桩的中心部位以采用机械搅拌法，在桩体的外围则以采用高压喷射法。
所述浆液的喷射压力≥25MPa，所述钻杆的提升速度为10~200 cm/min。
所述浆液为水泥浆、化学灌浆或水泥粉煤灰砂浆。
所述浆液中可以掺入有添加剂。
本发明与已有的高压喷射灌浆法相比，采用大口径钻喷一体化施工，钻杆即喷射管，钻到设计深度后即进行高喷施工，无需先钻孔后下喷射管并不分序连续施工，可以解决现有技术中的以下问题：
1)、钻孔问题：钻孔中卡钻、塌孔严重，泥浆、PVC管无法护壁，成孔困难。
2）、喷浆问题：泥浆护不住孔壁，塌孔较严重，多数孔在喷浆过程中塌孔，卡、埋喷管。成孔后孔壁周围破碎松动的石块在扰动下极易塌孔卡喷管。本发明简化工序，降低施工成本，减少工人劳动强度。具有高效、经济、稳定、水泥浆液的排放量减少，可节约水泥用量的。
3）、本发明与深层搅拌法相比，其对地层的适应性强，能在厚砂层、厚杂填土层、淤泥层、砾石层和卵石层等各种复杂地层有效使用，复合地基承载力提高等优点。
4）、本发明大口径高压喷搅钻喷一体化工法加大钻头后进行施工，可操作性强，提高了施工效率，成桩的直径显著提高，在实际施工中最小的成桩直径达2.2m，显示了加大钻头后很好的成桩效果。更好地保证了施工质量，在防渗墙施工过程中采用1.2m以上的孔距（传统工法旋喷的孔距的0.8m）用旋喷的方式进行施工，可以在不增加成本的前提下提高工效达50%以上。
5）、本发明对地层的适应性强，可用于基础处理工程中的地基加固、防渗处理等工程。
附图说明
图1为本发明一种大口径高压喷搅钻结构剖面示意图。
图2为本发明一种大口径高压喷搅钻仰视示意图。
具体实施方式
一种大口径高压喷搅钻，钻杆1即为喷射管，所述钻杆1的钻头1-1与喷射管的喷头2连成一体。该喷搅钻的直径大于等于200mm，小于等于500mm。所述喷头2位于钻头1-1顶端两侧。钻杆1的钻头设有多个钻齿3。
大口径高压喷搅钻的钻喷一体化施工方法，水管4-1，浆管4-2分别进入钻杆1内部，并连接喷头2。包括下钻步骤，边喷射灌浆搅拌边提钻步骤，回灌浆液步骤，在成桩的中心部位以采用机械搅拌法，在桩体的外围则以采用高压喷射法。
实施步骤：
一种采用大口径高压喷搅钻的钻喷一体化施工方法，先测量定孔；大口径高压喷搅钻喷一体化机定位，所述大口径高压喷搅钻喷一体化机的钻杆1的钻头与喷射管的喷头2连成一体，钻杆1即为喷射管。利用高压泵送浆，并输入压缩空气；钻杆1旋喷提升；回灌；成桩；拔管，清洗机具；大口径高压喷搅钻喷一体化机具移位至下一孔位。在成桩的中心部位以采用钻杆1的钻头即搅头的机械搅拌法，在桩体的外围则以采用高压喷射灌浆法。
相对于传统高喷灌浆，最重要的改进方面是钻孔工序，该钻杆1即喷射管，钻到设计深度后即进行高喷施工，实现钻、喷灌、搅一体化。
所述浆液的喷射压力≥25MPa，所述钻杆1的提升速度为10~200 cm/min。
所述浆液为水泥浆、化学灌浆或水泥粉煤灰砂浆。
所述浆液中掺入有添加剂，也称外加剂。在拌制混凝土过程 中掺入用以改善混凝土性能的物质。掺量一般不大于水泥质量的5%。
本发明采用喷头与钻头连成一体，不仅可简化高喷灌浆先钻孔再喷的工序，还能有效地解决厚砂层、厚杂填土层、淤泥层、砾石层和卵石层等各种复杂地层造成埋管不成孔以及护壁困难的问题。本发明喷搅钻钻到设计深度后，即进行高喷施工，无需先钻孔后下喷射管，可以不分序连续施工。
Claims (8)
1.一种大口径高压喷搅钻，其特征在于，钻杆（1）即为喷射管，所述钻杆（1）的钻头（1-1）与喷射管的喷头（2）连成一体。
2.根据权利要求1所述一种大口径高压喷搅钻，该喷搅钻的直径大于等于200mm，小于等于500mm。
3.根据权利要求1所述一种大口径高压喷搅钻，其特征在于，所述喷头（2）位于钻头（1-1）顶端两侧。
4.根据权利要求1所述一种大口径高压喷搅钻，其特征在于，所述钻头（1-1）设有多个钻齿（3）。
5.一种采用权利要求1所述的大口径高压喷搅钻的钻喷一体化施工方法，包括下钻步骤，边喷射灌浆搅拌边提钻步骤，回灌浆液步骤，其特征在于：在成桩的中心部位以采用机械搅拌法，在桩体的外围则以采用高压喷射法。
6.根据权利要求5所述一种采用大口径高压喷搅钻的钻喷一体化施工方法，其特征在于：所述浆液的喷射压力≥25MPa，所述钻杆（1）的提升速度为10~200 cm/min。
7.根据权利要求5所述一种采用大口径高压喷搅钻的钻喷一体化施工方法，其特征在于：所述浆液为水泥浆、化学灌浆或水泥粉煤灰砂浆。
8.根据权利要求5所述一种采用大口径高压喷搅钻的钻喷一体化施工方法，其特征在于：所述浆液中掺入有添加剂。
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