CN110172969B - 四重管高压旋喷桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四重管高压旋喷桩施工方法，步骤如下：步骤一、施工准备：清理并整平施工场地，修建排污系统，安装检查各设备，钻机就位，四重管高压旋喷桩机就位，配置所需强度的水泥浆，待用；步骤二、确定钻孔位置；步骤三、钻机造孔；步骤四、下喷射管；步骤五、喷射注浆；步骤六、清洗设备并移位，进行下一桩柱施工过程。本发明通过在成型桩柱内添加钢筋条，增加了成型桩柱的抗弯强度。

Description

四重管高压旋喷桩施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种四重管高压旋喷桩施工方法。

背景技术

高压旋喷施工技术是以旋转的喷头喷出高速流体一边切削土体一边使水泥浆液与切碎的土体混合，经化学反应后形成坚固的加固土柱，强度可达数兆帕以上。传统的高压旋喷钻具有单重、双重、三重钻具。单重就是只有一个通道一次只能传输一种介质(泥浆)。要传输其它介质(水)需要停机换管，不仅更换不便，还容易造成堵塞，且成孔直径小。双重具有二重通道，可以同时传输两种介质(水、泥浆)。三重具有三重通道，能同时传输三种介质(泥浆、水、气)通过水和气压力切割土层、提高成孔效率和质量。但以上三种常用技术制备的旋喷桩柱只有水泥成分，在一定程度上抗弯强度较低。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种四重管高压旋喷桩施工方法，其通过在成型桩柱内添加钢筋条，增加成型桩柱的抗弯强度。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种四重管高压旋喷桩施工方法，步骤如下：

步骤一、施工准备：清理并整平施工场地，修建排污系统，安装检查各设备，钻机就位，四重管高压旋喷桩机就位，所述四重管高压旋喷桩机包括分流器、喷杆、多功能喷头；

所述分流器由四根同轴钢管组成，所述分流器顶部密封设置，所述分流器由内到外依次是第一钢管、第二钢管、第三钢管、第四钢管，所述第四钢管上设置有第一孔、第二孔、第三孔，所述第三钢管上设置有分别与所述第一孔和所述第二孔相对的第四孔、第五孔，所述第二钢管上设置有与所述第四孔相对的第六孔，所述第二钢管上所述第六孔处固定设置有第一连接管，所述第一连接管分别穿过所述第四孔和所述第一孔，所述第一连接管的自由端与高压泵相连，所述第三钢管上所述第五孔处固定设置有第二连接管，所述第二连接管穿过所述第二孔，所述第二连接管的自由端与灌浆泵相连，所述第四钢管上所述第三孔处固定设置有第三连接管，所述第三连接管的自由端与空气压缩机相连；

所述喷杆由四重同轴钢管构成，所述喷杆由内到外依次是内管、第二管、第三管、外管，所述内管、所述第二管、所述第三管和所述外管分别与所述第一钢管、所述第二钢管、所述第三钢管和所述第四钢管对应密封连通，所述内管内上部设置有连接块，所述连接块中间设置有连接孔，所述连接孔位于所述内管中轴线上，所述连接孔内壁上设置有内螺纹；

所述多功能喷头为一中部贯通且环壁厚度与所述内管内壁到所述外管外壁的距离相同的圆环形结构，所述多功能喷头直径与所述喷杆直径相同，所述多功能喷头顶部与所述喷杆上的四重管密封连接，所述多功能喷头顶部对应所述内管和所述第二管之间位置设置有环形储水凹槽，所述储水凹槽外侧壁上设置有第一喷水口，所述多功能喷头顶部对应所述第二管和所述第三管之间位置设置有环形储浆凹槽，所述储浆凹槽外侧壁上设置有喷浆口及与所述第一喷水口相对的第二喷水口，所述喷浆口位置低于所述第二喷水口，所述多功能喷头顶部对应所述第三管和所述外管之间位置设置有环形储气凹槽，所述储气凹槽的外侧壁上设置有与所述第二喷水口同轴的上喷嘴和与所述喷浆口同轴的下喷嘴，所述第一喷水口处设置有喷水管，所述喷水管依次穿过所述第二喷水口和所述上喷嘴，所述喷浆口处设置有喷浆管，所述喷浆管穿过所述下喷嘴；

配置所需强度的水泥浆，待用；

步骤二、确定钻孔位置：根据施工图确定施工现场钻孔位置，并做好标记；

步骤三、造孔：将所述钻机的主钻杆移动到已标记好的钻孔位置，确定垂直度和水平度后用所述钻机的驱动器固定所述主钻杆定位并钻孔至所需深度，提升收回所述主钻杆；

步骤四、下喷射管：所述四重管高压旋喷桩机的支架支持并连接所述喷杆，在所述喷杆的内管内安装钢筋条，所述钢筋条上设置有与所述连接块上连接孔处的内螺纹相匹配的外螺纹，所述钢筋条的外螺纹处直径大于所述钢筋条其他部位直径，将所述钢筋条通过所述螺纹结构旋入所述内管内，所述钢筋条底部穿过所述多功能喷头中空部且低于所述多功能喷头底部，调试所述高压泵喷水、所述灌浆泵喷水泥浆、所述空气压缩机供气效果，符合要求后，所述四重管高压旋喷桩机上的驱动器控制所述喷杆做进给运动进入所述钻孔内直到所述多功能喷头到达所述钻孔底部；

步骤五、喷射注浆：依次打开所述空气压缩机、所述高压泵、所述灌浆泵，水流依次通过所述第二钢管、所述第二管到达所述多功能喷头并从所述喷水管出口喷出，水泥浆依次通过所述第三钢管、所述第三管到达所述多功能喷头并从所述喷浆管出口喷出，压缩空气依次通过所述第四钢管、所述外管到达所述多功能喷头并分别从所述上喷嘴和所述下喷嘴同时喷出，同时所述四重管高压旋喷桩机上的驱动器控制所述喷杆旋转并向上提升，进行高压旋喷注浆，所述多功能喷头边喷射，同时所述喷杆带动所述多功能喷头旋转并向上移动，所述多功能喷头上喷嘴处同轴喷射压缩空气和水，所述多功能喷头下喷嘴处同轴喷射压缩空气和水泥浆，随着水泥浆的灌入，将伸出所述多功能喷头外的钢筋条包裹并固定，所述钢筋条上外螺纹与所述喷杆旋向相同，随着所述喷杆的上升，所述钢筋条脱离所述内管并留在桩柱内，待旋喷的桩柱到达指定高度后，依次关闭所述灌浆泵、所述高压泵、所述空气压缩机及其他设备，结束一根桩柱的施工；

步骤六、清洗设备并移位：喷浆成桩完毕后，拔出所述喷杆，对所述灌浆泵、水泥输送管道进行清洗，然后移动所述钻机及所述四重管高压旋喷桩机至下一待钻孔位置，按照步骤三～步骤五，进行下一根桩的施工。

优选的是，所述的四重管高压旋喷桩施工方法中，所述钢筋条底端连接有一圆板，所述圆板直径大于所述多功能喷头中空部尺寸。

优选的是，所述的四重管高压旋喷桩施工方法中，所述步骤一中水泥浆的配置在喷射前10分钟内完成，具体为：在20～30℃条件下，在搅拌机中放置比例为0.9～1.0的水和灰，然后进行充分搅拌15-30分钟后将水泥浆液过筛，静置2.5～3.5小时，然后再进行搅拌10～15分钟，待用。

优选的是，所述的四重管高压旋喷桩施工方法中，所述喷水管的出口较所述上喷嘴的喷口更凸出于所述多功能喷头外壁，所述喷浆管的出口较所述下喷嘴的喷口更凸出于所述多功能喷头外壁。

优选的是，所述的四重管高压旋喷桩施工方法中，所述排污系统为：在所述施工场地附近挖1～1.5立方米的深坑，在地表挖取多个排污通道，所述深坑通过所述排污通道与所述钻孔相连通。

优选的是，所述的四重管高压旋喷桩施工方法中，施工场地平整度为±60mm，施工场地作业面的宽度不少于3m。

优选的是，所述的四重管高压旋喷桩施工方法中，施工中各参数为：水压35～38MPa，水流量80～85L/min，气压0.8～1MPa，气流量13～15L/min，水泥浆压2～3MPa，水泥浆流量80～100L/min，提升速度12～15cm/min，回转速度21～23r/min。

优选的是，所述的四重管高压旋喷桩施工方法中，所述第一连接管通过所述第四孔时与所述第三钢管密封连接，所述第一连接管通过所述第一孔时与所述第四钢管密封连接，所述第二连接管通过所述第二孔时与所述第四钢管密封连接，所述喷水管通过所述第二喷水口时与所述储浆凹槽外侧壁密封连接。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、分流器的第一钢管、第二钢管、第三钢管、第四钢管分别对应连接喷杆的内管、第二管、第三管、外管且相通，喷杆的内管与第二管之间的空腔与多功能喷头的储水凹槽连通，喷杆的第二管和第三管之间的空腔与多功能喷头的储浆凹槽连通，喷杆的第三管和外管之间的空腔与储气凹槽连通，这样高压泵输送的水便可以依次通过与第二钢管连通的第一连接管、第一钢管和第二钢管之间的空腔、内管和第二管之间的空腔、储水凹槽、与储水凹槽连通的喷水管喷入钻孔内，灌浆泵输送的水泥浆便可以依次通过与第三钢管连通的第二连接管、第二钢管和第三钢管之间的空腔、第二管和第三管之间的空腔、储浆凹槽、与储浆凹槽连通的喷浆管喷入钻孔内，空气压缩机提供的空气便可以依次通过与第四钢管连通的第三连接管、第三钢管和第四钢管之间的空腔、第三管和外管之间的空腔、储气凹槽、与储气凹槽连通的上下喷嘴喷入钻孔内；

第二、第一连接管通过第四孔时与第三钢管密封连接，第一连接管通过第一孔时与第四钢管密封连接，第二连接管通过第二孔时与第四钢管密封连接，喷水管通过第二喷水口时与储浆凹槽外侧壁密封连接，密封连接的结构可以避免水、水泥浆流入分流器时或流出多功能喷头时在各管内造成漏浆漏液情况，堵塞各管道；

第三、喷杆内管内设置连接块，连接块中间设置与内管同轴的连接孔，连接孔内壁设内螺纹，钢筋条上设与内螺纹相匹配的外螺纹，内螺纹与外螺纹配合可将钢筋条安装在内管内；

第四、连接孔处的内螺纹和钢筋条上的外螺纹的旋向与喷杆的旋转方向相同，当内管在喷杆带动下开始快速旋转时，同时带动连接块旋转，钢筋条因惯性作用，静置片刻，因连接块的旋转而使钢筋条脱离连接块，掉落在喷出的水泥浆中，待桩柱成型后，钢筋条整体留在桩柱内，进而增加桩柱的抗弯强度，使桩柱支撑力更强；

第五、多功能喷头上设置上喷嘴和下喷嘴，上喷嘴处同时喷射空气和水，再次切割土体，扩大钻孔的直径，下喷嘴同时喷射空气和水泥浆，进一步切割土体，扩大钻孔的直径，进而增大成型桩柱的直径，使桩柱的强度增大；

第六、上喷嘴先喷水在一定程度上也对钻孔进行冲洗，然后下喷嘴喷水泥浆，保证水泥浆不被快速污染；

第七、随着喷杆的上升，成型桩柱的升高，被冲洗的污物污水被抬升到钻孔顶部并随排污通道流入深坑，避免污水污物在施工场地任意排放，污染环境，且污水污物在深坑内集中处理更方便；

第八、钢筋条底端连接圆板，圆板能与水泥浆有更大的接触面积，待圆板被埋在水泥浆中后，利于钢筋条的固定，在喷杆旋转的过程中，钢筋条能更快速脱离连接块的束缚固定在水泥浆中。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明中四重管高压旋喷桩机结构示意图；

图2为本发明中分流器、喷杆及多功能喷头连接关系示意图；

图3为本发明中四重管高压旋喷桩施工方法执行流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1、图2、图3所示，本发明提供一种四重管高压旋喷桩施工方法，步骤如下：

步骤一、施工准备：清理并整平施工场地，施工场地平整度为±60mm，施工场地作业面的宽度不小于3m；修建排污系统：在所述施工场地附近挖1～1.5立方米的深坑，深坑的边缘延伸挖取多个排污通道；安装检查各设备，钻机就位，四重管高压旋喷桩机就位，所述四重管高压旋喷桩机包括分流器3、喷杆2、多功能喷头4；

所述分流器3由四根同轴钢管组成，所述分流器3顶部密封设置，所述分流器3由内到外依次是第一钢管23、第二钢管24、第三钢管25、第四钢管26，所述第四钢管26上设置有第一孔、第二孔、第三孔，所述第三钢管25上设置有分别与所述第一孔和所述第二孔相对的第四孔、第五孔，所述第二钢管24上设置有与所述第四孔相对的第六孔，所述第二钢管24上所述第六孔处固定设置有第一连接管13，所述第一连接管13分别穿过所述第四孔和所述第一孔，所述第一连接管13通过所述第四孔时与所述第三钢管25密封连接，密封连接的方式可以是通过焊接固定密封连接或通过添加密封条、密封圈等物质密封连接，所述第一连接管13通过所述第一孔时与所述第四钢管26密封连接，密封连接的方式可以是通过焊接固定密封连接或通过添加密封条、密封圈等物质密封连接，所述第一连接管13的自由端与高压泵5相连，高压泵5通过管道与水池8相连，所述第三钢管25上所述第五孔处固定设置有第二连接管14，所述第二连接管14穿过所述第二孔，所述第二连接管14通过所述第二孔时与所述第四连接管14密封连接，密封连接的方式可以是通过焊接固定密封连接或通过添加密封条、密封圈等物质密封连接，所述第二连接管14的自由端与灌浆泵6相连，灌浆泵6通过管路与储浆池9相连，所述第四钢管26上所述第三孔处固定设置有第三连接管15，所述第三连接管15的自由端与空气压缩机7相连；

所述喷杆2由四重同轴钢管构成，所述喷杆2由内到外依次是内管19、第二管20、第三管21、外管22，所述内管19、所述第二管20、所述第三管21和所述外管22分别与所述第一钢管23、所述第二钢管24、所述第三钢管25和所述第四钢管26对应密封连通，所述内管19内上部设置有连接块16，所述连接块16中间设置有连接孔，所述连接孔位于所述内管19中轴线上，所述连接孔内壁上设置有内螺纹；

所述多功能喷头4为一中部贯通且环壁厚度与所述内管19内壁到所述外管22外壁的距离相同的圆环形结构，所述多功能喷头4直径与所述喷杆2直径相同，所述多功能喷头4顶部与所述喷杆2上的四重管密封连接，所述多功能喷头4顶部对应所述内管19和所述第二管20之间位置设置有环形储水凹槽，所述储水凹槽外侧壁上设置有第一喷水口，所述多功能喷头4顶部对应所述第二管20和所述第三管21之间位置设置有环形储浆凹槽，所述储浆凹槽外侧壁上设置有喷浆口及与所述第一喷水口相对的第二喷水口，所述喷浆口位置低于所述第二喷水口，所述多功能喷头4顶部对应所述第三管21和所述外管22之间位置设置有环形储气凹槽，所述储气凹槽的外侧壁上设置有与所述第二喷水口同轴的上喷嘴10和与所述喷浆口同轴的下喷嘴12，所述第一喷水口处设置有喷水管17，所述喷水管17依次穿过所述第二喷水口和所述上喷嘴10，所述喷水管17通过所述第二喷水口时与所述储浆凹槽外侧壁密封连接，密封连接的方式可以是通过焊接固定密封连接或通过添加密封条、密封圈等物质密封连接，所述喷浆口处设置有喷浆管18，所述喷浆管18穿过所述下喷嘴12；

在20～30℃条件下，在搅拌机中放置比例为0.9～1.0的水和灰，然后进行充分搅拌15-30分钟后将水泥浆液过筛，静置2.5～3.5小时，然后再进行搅拌10～15分钟，配置所需强度的水泥浆，待用；

步骤二、确定钻孔位置：根据施工图确定施工现场钻孔位置，并做好标记；

步骤三、造孔：将所述钻机的主钻杆移动到已标记好的钻孔位置，确定垂直度和水平度后用所述钻机的驱动器固定所述主钻杆定位并钻孔至所需深度，提升收回所述主钻杆，形成钻孔，排污通道从深坑边缘延伸至钻孔位置；

步骤四、下喷射管：所述四重管高压旋喷桩机的支架支持并连接所述喷杆2，在所述喷杆2的内管19内安装钢筋条11，所述钢筋条11上设置有与所述连接块16上连接孔处的内螺纹相匹配的外螺纹，所述钢筋条11的外螺纹处直径大于所述钢筋条11其他部位直径，将所述钢筋条11通过所述螺纹结构旋入所述内管19内，所述钢筋条11底部穿过所述多功能喷头4中空部且低于所述多功能喷头4底部，调试所述高压泵5喷水、所述灌浆泵6喷水泥浆、所述空气压缩机7供气效果，其中水压35～38MPa，水流量80～85L/min，气压0.8～1MPa，气流量13～15L/min，水泥浆压2～3MPa，水泥浆流量80～100L/min，符合要求后，所述四重管高压旋喷桩机上的驱动器1控制所述喷杆2做进给运动进入所述钻孔内直到所述多功能喷头4到达所述钻孔底部；

步骤五、喷射注浆：依次打开所述空气压缩机7、所述高压泵5、所述灌浆泵6，水流依次通过所述第二钢管24、所述第二管20到达所述多功能喷头4并从所述喷水管17出口喷出，水泥浆依次通过所述第三钢管25、所述第三管21到达所述多功能喷头4并从所述喷浆管18出口喷出，压缩空气依次通过所述第四钢管26、所述外管22到达所述多功能喷头4并分别从所述上喷嘴10和所述下喷嘴12同时喷出，同时所述四重管高压旋喷桩机上的驱动器1控制所述喷杆2旋转并向上提升，该喷杆的提升速度为12～15cm/min，回转速度为21～23r/min，进行高压旋喷注浆，所述多功能喷头4边喷射，同时所述喷杆2带动所述多功能喷头4旋转并向上移动，所述多功能喷头4上喷嘴10处同轴喷射压缩空气和水，压缩空气外包水流对土体进行再次切割扩大钻孔直径，所述多功能喷头4下喷嘴12处同轴喷射压缩空气和水泥浆，压缩空气外包水泥浆对土体进行再次切割，进一步扩大钻孔直径，且水泥浆与切割土体混合并凝固，随着水泥浆的灌入，将伸出所述多功能喷头外的钢筋条包裹并固定，所述钢筋条11上外螺纹与所述喷杆2旋向相同，随着所述喷杆2的上升，所述钢筋条11脱离所述内管19并留在桩柱内，待旋喷的桩柱到达指定高度后，依次关闭所述灌浆泵6、所述高压泵5、所述空气压缩机7及其他设备，结束一根桩柱的施工；喷射注浆过程中注意观察冒浆情况，冒浆量大时可适当增大喷杆提升速度，或减小水泥浆喷射量，若冒浆量过小，可适当减小喷杆提升速度，后增加水泥浆喷射量，喷射过程中钻孔内多余的污物和无水通过排污通道流入深坑；

步骤六、清洗设备并移位：喷浆成桩完毕后，拔出所述喷杆2，对所述灌浆泵6、水泥输送管道进行清洗，然后移动所述钻机及所述四重管高压旋喷桩机至下一待钻孔位置，按照步骤三～步骤五，进行下一根桩的施工。

本技术方案中水泥浆的配置在喷射前10分钟内完成，不能过早完成配置，否则放置时间太长水泥浆会凝固，配置太慢会影响施工进度。

本技术方案中分流器的第一钢管、第二钢管、第三钢管、第四钢管分别对应连接喷杆的内管、第二管、第三管、外管且相通，喷杆的内管与第二管之间的空腔与多功能喷头的储水凹槽连通，喷杆的第二管和第三管之间的空腔与多功能喷头的储浆凹槽连通，喷杆的第三管和外管之间的空腔与储气凹槽连通，这样高压泵输送的水便可以依次通过与第二钢管连通的第一连接管、第一钢管和第二钢管之间的空腔、内管和第二管之间的空腔、储水凹槽、与储水凹槽连通的喷水管喷入钻孔内，灌浆泵输送的水泥浆便可以依次通过与第三钢管连通的第二连接管、第二钢管和第三钢管之间的空腔、第二管和第三管之间的空腔、储浆凹槽、与储浆凹槽连通的喷浆管喷入钻孔内，空气压缩机提供的空气便可以依次通过与第四钢管连通的第三连接管、第三钢管和第四钢管之间的空腔、第三管和外管之间的空腔、储气凹槽、与储气凹槽连通的上下喷嘴喷入钻孔内；第一连接管通过第四孔时与第三钢管密封连接，第一连接管通过第一孔时与第四钢管密封连接，第二连接管通过第二孔时与第四钢管密封连接，喷水管通过第二喷水口时与储浆凹槽外侧壁密封连接，密封连接的结构可以避免水、水泥浆流入分流器、流出多功能喷头时在各管内造成漏浆漏液，堵塞各管道；喷杆内管内设置连接块，连接块中间设置与内管同轴的连接孔，连接孔内壁设内螺纹，钢筋条上设与内螺纹相匹配的外螺纹，内螺纹与外螺纹配合可将钢筋条安装在内管内；连接孔处的内螺纹和钢筋条上的外螺纹的旋向与喷杆的旋转方向相同，当内管在喷杆带动下开始快速旋转时，同时带动连接块旋转，钢筋条因惯性作用，静置片刻，因连接块的旋转而使钢筋条脱离连接块，掉落在喷出的水泥浆中，待桩柱成型后，钢筋条整体留在桩柱内，进而增加桩柱的抗弯强度，使桩柱支撑力更强；多功能喷头上设置上喷嘴和下喷嘴，上喷嘴处同时喷射空气和水，再次切割土体，扩大钻孔的直径，下喷嘴同时喷射空气和水泥浆，进一步切割土体，扩大钻孔的直径，进而增大成型桩柱的直径，使桩柱的强度增大；上喷嘴先喷水在一定程度上也对钻孔进行冲洗，然后下喷嘴喷水泥浆，保证水泥浆不被快速污染；随着喷杆的上升，成型桩柱的升高，被冲洗的污物污水被抬升到钻孔顶部并随排污通道流入深坑，避免污水污物在施工场地任意排放，污染环境，且污水污物在深坑内集中处理更方便。

在另一种技术方案中，所述四重管高压旋喷桩施工方法中，所述钢筋条底端连接有一圆板，所述圆板直径大于所述多功能喷头中空部尺寸。圆板能与水泥浆有更大的接触面积，待圆板被埋在水泥浆中后，利于钢筋条的固定，在喷杆旋转的过程中，钢筋条能更快速脱离连接块的束缚固定在水泥浆中。

在另一种技术方案中，所述四重管高压旋喷桩施工方法中，所述喷水管的出口较所述上喷嘴的喷口更凸出于所述多功能喷头外壁，所述喷浆管的出口较所述下喷嘴的喷口更凸出于所述多功能喷头外壁。水流通过喷水管先喷出水柱，再通过上喷嘴喷出的气体将水柱包裹，对土体进行切割，喷水管的出口较上喷嘴的喷口更凸出于多功能喷头外壁，可避免气体压力过大影响水柱形成，影响切割土体效果；水泥浆通过喷浆管先喷出水泥浆柱，再通过下喷嘴喷出的气体将水泥浆柱包裹对土体进行切割混合，喷浆管的出口较下喷嘴的喷口更凸出于多功能喷头外壁，可避免气体压力过大影响水泥柱形成。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例和实施例。

Claims (8)

1.四重管高压旋喷桩施工方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、施工准备：清理并整平施工场地，修建排污系统，安装检查各设备，钻机就位，四重管高压旋喷桩机就位，所述四重管高压旋喷桩机包括分流器、喷杆、多功能喷头；

所述分流器由四根同轴钢管组成，所述分流器顶部密封设置，所述分流器由内到外依次是第一钢管、第二钢管、第三钢管、第四钢管，所述第四钢管上设置有第一孔、第二孔、第三孔，所述第三钢管上设置有分别与所述第一孔和所述第二孔相对的第四孔、第五孔，所述第二钢管上设置有与所述第四孔相对的第六孔，所述第二钢管上所述第六孔处固定设置有第一连接管，所述第一连接管分别穿过所述第四孔和所述第一孔，所述第一连接管的自由端与高压泵相连，所述第三钢管上所述第五孔处固定设置有第二连接管，所述第二连接管穿过所述第二孔，所述第二连接管的自由端与灌浆泵相连，所述第四钢管上所述第三孔处固定设置有第三连接管，所述第三连接管的自由端与空气压缩机相连；

所述喷杆由四重同轴钢管构成，所述喷杆由内到外依次是内管、第二管、第三管、外管，所述内管、所述第二管、所述第三管和所述外管分别与所述第一钢管、所述第二钢管、所述第三钢管和所述第四钢管对应密封连通，所述内管内上部设置有连接块，所述连接块中间设置有连接孔，所述连接孔位于所述内管中轴线上，所述连接孔内壁上设置有内螺纹；

所述多功能喷头为一中部贯通且环壁厚度与所述内管内壁到所述外管外壁的距离相同的圆环形结构，所述多功能喷头直径与所述喷杆直径相同，所述多功能喷头顶部与所述喷杆上的四重管密封连接，所述多功能喷头顶部对应所述内管和所述第二管之间位置设置有环形储水凹槽，所述储水凹槽外侧壁上设置有第一喷水口，所述多功能喷头顶部对应所述第二管和所述第三管之间位置设置有环形储浆凹槽，所述储浆凹槽外侧壁上设置有喷浆口及与所述第一喷水口相对的第二喷水口，所述喷浆口位置低于所述第二喷水口，所述多功能喷头顶部对应所述第三管和所述外管之间位置设置有环形储气凹槽，所述储气凹槽的外侧壁上设置有与所述第二喷水口同轴的上喷嘴和与所述喷浆口同轴的下喷嘴，所述第一喷水口处设置有喷水管，所述喷水管依次穿过所述第二喷水口和所述上喷嘴，所述喷浆口处设置有喷浆管，所述喷浆管穿过所述下喷嘴；

配置所需强度的水泥浆，待用；

步骤二、确定钻孔位置：根据施工图确定施工现场钻孔位置，并做好标记；

步骤三、造孔：将所述钻机的主钻杆移动到已标记好的钻孔位置，确定垂直度和水平度后用所述钻机的驱动器固定所述主钻杆定位并钻孔至所需深度，提升收回所述主钻杆；

步骤四、下喷射管：所述四重管高压旋喷桩机的支架支持并连接所述喷杆，在所述喷杆的内管内安装钢筋条，所述钢筋条上设置有与所述连接块上连接孔处的内螺纹相匹配的外螺纹，所述钢筋条的外螺纹处直径大于所述钢筋条其他部位直径，将所述钢筋条通过所述螺纹结构旋入所述内管内，所述钢筋条底部穿过所述多功能喷头中空部且低于所述多功能喷头底部，调试所述高压泵喷水、所述灌浆泵喷水泥浆、所述空气压缩机供气效果，符合要求后，所述四重管高压旋喷桩机上的驱动器控制所述喷杆做进给运动进入所述钻孔内直到所述多功能喷头到达所述钻孔底部；

步骤五、喷射注浆：依次打开所述空气压缩机、所述高压泵、所述灌浆泵，水流依次通过所述第二钢管、所述第二管到达所述多功能喷头并从所述喷水管出口喷出，水泥浆依次通过所述第三钢管、所述第三管到达所述多功能喷头并从所述喷浆管出口喷出，压缩空气依次通过所述第四钢管、所述外管到达所述多功能喷头并分别从所述上喷嘴和所述下喷嘴同时喷出，同时所述四重管高压旋喷桩机上的驱动器控制所述喷杆旋转并向上提升，进行高压旋喷注浆，所述多功能喷头边喷射，同时所述喷杆带动所述多功能喷头旋转并向上移动，所述多功能喷头上喷嘴处同轴喷射压缩空气和水，所述多功能喷头下喷嘴处同轴喷射压缩空气和水泥浆，随着水泥浆的灌入，将伸出所述多功能喷头外的钢筋条包裹并固定，所述钢筋条上外螺纹与所述喷杆旋向相同，随着所述喷杆的上升，所述钢筋条脱离所述内管并留在桩柱内，待旋喷的桩柱到达指定高度后，依次关闭所述灌浆泵、所述高压泵、所述空气压缩机及其他设备，结束一根桩柱的施工；

步骤六、清洗设备并移位：喷浆成桩完毕后，拔出所述喷杆，对所述灌浆泵、水泥输送管道进行清洗，然后移动所述钻机及所述四重管高压旋喷桩机至下一待钻孔位置，按照步骤三～步骤五，进行下一根桩的施工。

2.如权利要求1所述的四重管高压旋喷桩施工方法，其特征在于，所述钢筋条底端连接有一圆板，所述圆板直径大于所述多功能喷头中空部尺寸。

3.如权利要求1所述的四重管高压旋喷桩施工方法，其特征在于，所述步骤一中水泥浆的配置在喷射前10分钟内完成，具体为：在20～30℃条件下，在搅拌机中放置比例为0.9～1.0的水和灰，然后进行充分搅拌15-30分钟后将水泥浆液过筛，静置2.5～3.5小时，然后再进行搅拌10～15分钟，待用。

4.如权利要求1所述的四重管高压旋喷桩施工方法，其特征在于，所述喷水管的出口较所述上喷嘴的喷口更凸出于所述多功能喷头外壁，所述喷浆管的出口较所述下喷嘴的喷口更凸出于所述多功能喷头外壁。

5.如权利要求1所述的四重管高压旋喷桩施工方法，其特征在于，所述排污系统为：在所述施工场地附近挖1～1.5立方米的深坑，在地表挖取多个排污通道，所述深坑通过所述排污通道与所述钻孔相连通。

6.如权利要求1所述的四重管高压旋喷桩施工方法，其特征在于，施工场地平整度为±60mm，施工场地作业面的宽度不少于3m。

7.如权利要求1所述的四重管高压旋喷桩施工方法，其特征在于，施工中各参数为：水压35～38MPa，水流量80～85L/min，气压0.8～1MPa，气流量13～15L/min，水泥浆压2～3MPa，水泥浆流量80～100L/min，提升速度12～15cm/min，回转速度21～23r/min。

8.如权利要求1所述的四重管高压旋喷桩施工方法，其特征在于，所述第一连接管通过所述第四孔时与所述第三钢管密封连接，所述第一连接管通过所述第一孔时与所述第四钢管密封连接，所述第二连接管通过所述第二孔时与所述第四钢管密封连接，所述喷水管通过所述第二喷水口时与所述储浆凹槽外侧壁密封连接。

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