CN106759299A - 一种桩径可控旋喷工艺 - Google Patents

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武思宇
李建平
李耀晖
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    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
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Abstract

一种桩径可控旋喷工艺，主要用于复杂地质结构和根据地层变化需随时调整旋喷桩径的施工，包括钻进系统、后台系统、电脑监控系统三部分，其中钻进系统包括钻机、钻杆、钻头、喷头；后台系统包括自动水泥浆搅拌后台、空压机、高压泵；电脑监控系统包括压力检测探头、超声波检测探头、数据分析仪、自动控制系统。传统旋喷工艺在地下施工，无法观察到施工状况，施工质量无法保证；地下障碍物较多，地下有需保护的地下结构，岩石较厚的情况，施工参数不能随时调整，因此研发一种可检测旋喷的工艺，其特点为可随时检测施工数据，并且可检测到地质情况和旋喷质量，根据反馈的数据，对施工的参数进行调整，做到自动化，数据化，智能化，工程质量可控化。

Description

一种桩径可控旋喷工艺
技术领域
本发明涉及一种桩径可控旋喷工艺，主要用于桥梁工程、市政工程、给排水工程、隧道工程、民建工程的施工。由于传统工艺无法随时检测在地下旋喷施工数据，保证不了施工质量，针对上述问题，研发一种可检测进行旋喷施工的施工工艺。
背景技术
随着我国工程建设和社会经济的发展，旋喷工艺在基坑施工中起到越来越重要的位置，在建筑物基础托换、工业建筑的基坑工程以及水利建设工程经常应用此工法，但传统旋喷工艺在地下施工，无法观察到施工状况，施工质量无法保证；地下障碍物较多，地下有需保护的地下结构，岩石较厚的情况，施工参数不能随时调整，因此研发一种可检测旋喷的工艺，其特点为可随时检测施工数据，并且可检测到地质情况和旋喷质量，根据反馈的数据，对施工的参数进行调整，做到自动化，数据化，智能化，工程质量可控化。节省工程成本，缩短工期，确保地下工程及工作人员的安全，可保证地上及地下结构及建筑不被破坏，由于用喷射流形成的加固体形状灵活，满足多种加固要求。
发明内容
此项研发的项目克服了传统旋喷无法应对复杂工况，施工质量无法保证的问题。新发明使施工变得简单，节约造价。此研发项目可根据地层变化和地下复杂的结构生成实际地层数据，根据测量所得数据自动设备更改参数，也可人为操作，操作人员根据反馈数据，人工输入数值，得到更好的施工效果。本发明可改善工人作业环境，满足设计需要，施工质量大幅提高，对改善工人施工环境有积极意义。
一种桩径可控旋喷工艺，主要用于复杂地质结构和根据地层变化需随时调整旋喷量的施工，包括钻进系统、后台系统、电脑监控系统三部分，其中钻进系统包括钻机、钻杆、钻头、喷头；后台系统包括自动水泥浆搅拌后台、空压机、高压泵；电脑监控系统包括压力检测探头、超声波检测探头、数据分析仪、自动控制系统。
钻机移动到指定位置，将钻机分别与钻杆、高压泵、空压机相连接，并安装上钻头，钻头上安装喷头，钻杆上安装内压力检查探头、超声波检测探头，高压泵与自动水泥浆搅拌后台相连接，将设备与现场的电源相连接，合上总开关，启动电源，输入施工参数，系统自动将水泥和水按适当的水灰比加入自动水泥浆搅拌后台，开始搅拌，钻机运转，钻头旋转插入土体，空压机供气，防止泥土堵塞喷头出气口，钻头按设计轨迹钻进，达到设计路径端头，启动高压泵，向土中注入水泥浆，通过喷射流来切割土体并使水泥与土搅拌混合，形成水泥土体加固，向上提升钻杆，提升的过程中内压力检查探头检测喷嘴喷出浆液及压缩气体的压力，超声波探头检测成桩直径及成桩质量，形成数据，数据传输到数据分析仪，数据分析仪把分析数据传输到自动控制系统，自动控制系统根据实际工作情况调整参数指导后台系统及钻进系统工作，将钻杆提升到设计值，完成一个工作循环。喷射过程中使用电脑监控系统实时监控，查看整个施工过程，保证了施工质量。
本发明的采用一种桩径可控旋喷工艺的方法，包括以下步骤：
步骤1）施工前需进行试桩，根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数，确保加固体有效直径不小于设计值。
步骤2）平整场地，做到 “三通一平”；
步骤3）根据桩基设计平面图，桩位放样，测量定位；
步骤4）搭设施工平台、设备，钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致；
步骤5）将设备与现场的电源相连接，合上总开关，启动电源，输入施工参数；
步骤6）水泥和水按适当的水灰比加入自动水泥浆搅拌后台，开始搅拌；
步骤7）钻机运转，钻头旋转插入土体，空压机供气，防止泥土堵塞喷头出气口；
步骤8）钻头按设计轨迹钻进，达到设计路径端头，启动高压泵，向土中注入水泥浆；
步骤9）按照设计值提升钻杆，边提升边旋喷作业；
步骤10）提升的过程中内压力检查探头检测喷嘴喷出浆液及压缩气体的压力，超声波探头检测成桩直径及成桩质量，形成数据；
步骤11）数据传输到数据分析仪，数据分析仪把分析数据传输到自动控制系统；
步骤12）自动控制系统根据实际工作情况调整参数指导后台系统及钻进系统工作；
步骤13）钻头按原设计路径返回到地面；
步骤14）旋喷钻机拔出钻杆移位下个孔位。
本发明可适应不同场地，应用范围广，节约人力成本，提高经济效益及施工质量。具体有益效果如下：
1. 通过电脑监控系统可查看整个施工过程；
2. 通过喷射流来切割土体并使水泥与土搅拌混合，形成水泥土体加固；
3. 钻机体积小，可进入狭小空间；
4. 此施工工艺含有内压力检查探头可随时检测孔内压力，形成数据反馈到数据分析仪，分析后传导至自动控制系统指导施工；
5. 此施工工艺含有超声波检测探头可检测旋喷直径和施工质量，形成数据反馈到数据分析仪，分析后传导至自动控制系统指导施工；
6. 无需开挖注浆，节省人工成本，安全可靠，能保证施工质量；
7. 此工法可做到自动化，数据化，智能化，工程质量可控化。施工前将数据输入控制器，即可自动生产施工；
8. 必要时可人工操作，人工控制施工参数，真正做到人机配合；
9. 本发明含显示器，可观察施工数据。
附图说明
图1为本发明的施工方案示意图；
图2为本发明的喷头处放大图；
图中标号：
1-压力检测探头；2-喷头；3-超声波检测探头；4-钻头；5-钻杆；6-钻机；7-数据分析仪；8-自动控制系统；9-空压机；10-高压泵；11-自动水泥浆搅拌后台；12-显示器。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例1
本发明的采用一种桩径可控旋喷工艺的方法，包括以下步骤：
步骤1）施工前需进行试桩，根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数，确保加固体有效直径不小于设计值。
步骤2）平整场地，做到 “三通一平”；
步骤3）根据桩基设计平面图，桩位放样，测量定位；
步骤4）搭设施工平台、设备，钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致；
步骤5）将设备与现场的电源相连接，合上总开关，启动电源，输入施工参数；
步骤6）水泥和水按适当的水灰比加入自动水泥浆搅拌后台，开始搅拌；
步骤7）钻机运转，钻头旋转插入土体，空压机供气，防止泥土堵塞喷头出气口；
步骤8）钻头按设计轨迹钻进，达到设计路径端头，启动高压泵，向土中注入水泥浆；
步骤9）按照设计值提升钻杆，边提升边旋喷作业；
步骤10）提升的过程中内压力检查探头检测喷嘴喷出浆液及压缩气体的压力，超声波探头检测成桩直径及成桩质量，形成数据；
步骤11）数据传输到数据分析仪，数据分析仪把分析数据传输到自动控制系统；
步骤12）自动控制系统根据实际工作情况调整参数指导后台系统及钻进系统工作；
步骤13）钻头按原设计路径返回到地面；
步骤14）旋喷钻机拔出钻杆移位下个孔位。

Claims (10)

1.此项研发的项目克服了传统旋喷无法应对复杂工况，施工质量无法保证的问题。新发明使施工变得简单，节约造价。此研发项目可根据地层变化和地下复杂的结构生成实际地层数据，根据测量所得数据更改参数，也可人为操作，操作人员根据反馈数据，人工输入数值，得到更好的施工效果。本发明可改善工人作业环境，满足设计需要，施工质量大幅提高，对改善工人施工环境有积极意义，对旋喷止水帷幕的发展起到不可替代的作用。
一种桩径可控旋喷工艺，主要用于复杂地质结构和根据地层变化需随时调整旋喷量的施工，包括钻进系统、后台系统、电脑监控系统三部分，其中钻进系统包括钻机(6)、钻杆(5)、钻头(4)、喷头(2)；后台系统包括自动水泥浆搅拌后台(11)、空压机(9)、高压泵(10)；电脑监控系统包括压力检测探头(1)、超声波检测探头(3)、数据分析仪(7)、自动控制系统(8)、显示器(12)、钻机(6)移动到指定位置，将钻机(6)分别与钻杆(5)、高压泵(10)、空压机(9)相连接，并安装上钻头(4)，钻头(4)上安装喷头(2)，钻杆(5)上安装压力检查探头(1)、超声波检测探头(3)，高压泵(10)与自动水泥浆搅拌后台(11)相连接，将设备与现场的电源相连接，合上总开关，启动电源，输入施工参数，系统自动将水泥和水按适当的水灰比加入自动水泥浆搅拌后台(11)，开始搅拌，钻机(6)运转，钻头(4)旋转插入土体，空压机(9)供气，防止泥土堵塞喷头出气口，钻头(4)按设计轨迹钻进，达到设计路径端头，启动高压泵(10)，向土中注入水泥浆，通过喷射流来切割土体并使水泥与土搅拌混合，形成水泥土体加固，向上提升钻杆(5)，提升的过程中压力检查探头(1)检测孔内压力，超声波探头(3)检测成桩直径及成桩质量，形成数据，数据传输到数据分析仪(7)，数据分析仪(7) 把分析数据传输到自动控制系统(8)，自动控制系统(8)根据实际工作情况调整参数指导后台系统及钻进系统工作，将钻杆(5)提升到设计值，完成一个工作循环。喷射过程中使用显示器(12)，查看整个施工过程，保证了施工质量。
2.如权利要求1所述的一种桩径可控旋喷工艺，其特征在于：通过电脑监控系统可查看整个施工过程。
3.如权利要求1所述的一种桩径可控旋喷工艺，其特征在于：通过喷射流来切割土体并使水泥与土搅拌混合，形成水泥土体加固。
4.如权利要求1所述的一种桩径可控旋喷工艺，其特征在于：钻机(6)体积小，可进入狭小空间。
5.如权利要求1所述的一种桩径可控旋喷工艺，其特征在于：此施工工艺含有压力检查探头(1)可随时检测孔内压力，形成数据反馈到数据分析仪，分析后传导至自动控制系统(8)指导施工。
6.如权利要求1所述的一种桩径可控旋喷工艺，其特征在于：此施工工艺含有超声波检测探头(3)可检测旋喷直径和施工质量，形成数据反馈到数据分析仪(7)，分析后传导至自动控制系统(8)指导施工。
7.如权利要求1所述的一种桩径可控旋喷工艺，其特征在于：无需开挖注浆，节省人工成本，安全可靠，能保证施工质量。
8.如权利要求1所述的一种桩径可控旋喷工艺，其特征在于：此工法可做到自动化，数据化，智能化，工程质量可控化。施工前将数据输入控制器，即可自动生产施工。
9.如权利要求1所述的一种桩径可控旋喷工艺，其特征在于：必要时可人工操作，人工控制施工参数，真正做到人机配合。
10.如权利要求1所述的一种桩径可控旋喷工艺，其特征在于：本发明含显示器，可观察施工数据。
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