CN113738282A - 一种超长水平全方位高压喷射工法桩 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超长水平全方位高压喷射工法桩，包括前端造成装置、测斜装置和调平装置；前端造成装置内部设置测斜装置，外部设置平行于其中轴线方向的调平装置；调平装置包括导轨、滑动板、液压顶和滚珠，导轨与滑动板卡接，液压顶设置在滑动板上，滚珠与导轨、前端造成装置滚动连接。本发明受地质条件影响较小，能够实现实时监控，便于调整，能够保证钻孔水平度；测斜装置能够在整个钻进过程中起到实时监测的作用，一旦钻孔倾斜，可以立即进行纠偏处理；通过控制多个方向的液压顶进行调整，可以对前端造成装置进行全方位的调整，同时在钻进过程中，液压顶能够保持原位不动，更有利于调整、保证钻孔水平度。
Description
技术领域
本发明属于旋喷装置，具体为一种超长水平全方位高压喷射工法桩。
背景技术
全方位高压喷射注浆法水平钻孔施工时一方面受到施工装置自重的影响，会导致钻孔轴线向下偏移，另一方面在钻孔过程中会因土质的不均匀性，导致轴线产生偏移。
MJS工法在传统高压喷射注浆工艺的基础上，采用了独特的多孔管和前端造成装置，实现了孔强制排浆和地压力监测，并通过调整强制排浆量来控制地压力，大幅度减少对环境的影响，而地压力的降低也进一步保证了成桩直径。现如今有许多超长距离的水平MJS桩，所以在施工中对钻孔的水平度要求较高。
申请号为202020217161.7的中国专利公开了一种适用于软土地层的钻进和定向纠偏钻头，适用于采用全方位高压喷射注浆法(MJS工法)的水平钻孔的钻进成孔及定向纠偏，使钻孔能够保持既定角度工作的装置，但问题在于：适用土层单一，且对钻进和定向纠偏钻头前端的斜圆柱体钻进方向、摆动角度进行调整的范围较小，对大范围调整效果一般。
发明内容
发明目的：为了克服现有润滑减摩涂层存在的不足，本发明目的是提供一种实时监控、便于调整、能够保证钻孔水平度的超长水平全方位高压喷射工法桩。
技术方案：本发明所述的一种超长水平全方位高压喷射工法桩，包括前端造成装置、测斜装置和调平装置；前端造成装置内部设置测斜装置，外部设置平行于其中轴线方向的调平装置；调平装置包括导轨、滑动板、液压顶和滚珠，导轨与滑动板卡接，液压顶设置在滑动板上，滚珠与导轨、前端造成装置滚动连接。
进一步地，调平装置的数量为四个以上，彼此互相连接。滚珠表面涂有润滑剂。
进一步地，液压顶间隔均匀设置在滑动板上，液压顶与控制器相连。当进行钻孔时，外侧的测斜指示灯熄灭，表明前端造成装置因自重、土层不均匀性等原因产生轴线偏移时，通过控制前端造成装置四周的调平装置的液压顶的升降，对轴线进行调平，之后继续进行钻孔。在滚珠的作用下，继续钻孔过程中，液压顶及滑动板不会跟随结构整体向前移动，而是留在原处，尽可能保证轴线的水平度，测斜装置能够全程进行测斜工作，一旦指示灯熄灭，可通过控制器随时调整液压顶，同时控制滑动板的移动。
进一步地，测斜装置包括固定杆、坠绳、支架、指示导体、固定导体和测斜指示灯，固定杆、坠绳、支架为绝缘体，支架通过固定杆与前端造成装置的内壁相连，固定导体设置在支架上，指示导体通过坠绳与前端造成装置的内壁相连，并与固定导体接触或分离，使得测斜指示灯点亮或熄灭。当指示导体与下侧固定导体接触时，连接在钻孔外侧的测斜指示灯将被点亮，表明前端造成装置的倾斜度保持良好，能够继续钻进。
进一步地，支架为三角形支架，能够很好地控制导体接触范围，保证水平度。测斜指示灯与控制器相连。指示导体为球体。固定导体为长方体。当前端造成装置的水平时，即轴线未产生偏移时，指示导体与固定导体的中心处相接触，坠绳与固定导体互相垂直。
进一步地，前端造成装置上还设置压力传感器、水泥浆喷射口及排泥口，压力传感器用于实时监测注浆压力的大小，通过水泥浆喷射口及排泥口调节压力值大小，控制压力值。
进一步地，前端造成装置上还设置前端高压喷嘴。
工作原理：当进行钻孔时，外侧的测斜指示灯熄灭，表明前端造成装置因自重、土层不均匀性等原因产生轴线偏移时，通过控制前端造成装置四周的调平装置的液压顶的升降，对轴线进行调平，之后继续进行钻孔。在滚珠的作用下，继续钻孔过程中，液压顶及滑动板不会跟随结构整体向前移动，而是留在原处，尽可能保证轴线的水平度，测斜装置能够全程进行测斜工作，一旦指示灯熄灭，可通过控制器随时调整液压顶，同时控制滑动板的移动。当指示导体与下侧固定导体接触时，连接在钻孔外侧的测斜指示灯将被点亮，表明前端造成装置的倾斜度保持良好，能够继续钻进。
施工方法：
(1)采用钻机在钢筋混凝土结构墙上钻孔，钻至距原状土10cm左右停止钻进；
(2)在钻孔位置安装孔口密封装置，从孔口密封装置内钻穿地下连续墙墙体；
(3)将钻杆与前端造成装置对接，将钻杆与钻头进行对接，对接前，应确保测斜指示灯为明亮状态，若熄灭，则应调整调平装置的液压顶，以满足水平误差；
(4)将前端造成装置置入钻孔，打开孔口，将钻头钻入孔口密封装置橡胶圈内，打开孔口密封装置闸阀，开启削孔水，削孔水沿前端高压喷嘴喷出，切割土体；
(5)钻头达到设计桩长后，在达到设定压力并确认地内压力正常后开始回抽钻管。
有益效果：
本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：受地质条件影响较小，能够实现实时监控，便于调整，能够保证钻孔水平度；测斜装置能够在整个钻进过程中起到实时监测的作用，通过指示灯亮、灭状态，实时得知钻孔是否倾斜，一旦钻孔倾斜，可以立即进行纠偏处理；通过控制多个方向的液压顶进行调整，可以对前端造成装置进行全方位的调整，同时在钻进过程中，液压顶能够保持原位不动，更有利于调整、保证钻孔水平度；压力传感器能够实时监测注浆压力的大小，并通过水泥浆喷射口及排泥口调节压力值大小，控制压力值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明调平装置3的结构示意图；
图3是本发明测斜装置2的剖视图。
具体实施方式
如图1，超长水平全方位高压喷射工法桩的前端造成装置1的外表面上对向焊接共四个调平装置3，调平装置3平行于前端造成装置1中轴线方向，彼此互相连接且间隔均匀。在前端造成装置1上固设有前端高压喷嘴7，还设置压力传感器4、水泥浆喷射口5及排泥口6，压力传感器4用于实时监测注浆压力的大小，通过水泥浆喷射口5及排泥口6调节压力值大小，控制压力值。
如图2，调平装置3包括导轨31、滑动板32、液压顶33和滚珠34，为保证滚珠34能够减小摩擦，自由运动，故在其表面涂有润滑剂。导轨31与滑动板32卡接连接，液压顶33焊接在滑动板32上，与控制器相连。滚珠34与导轨31、前端造成装置1滚动连接。
如图3，测斜装置2主要呈三角形，测斜装置2包括固定杆21、坠绳22、支架23、指示导体24、固定导体25和测斜指示灯26。固定杆21、坠绳22、支架23为绝缘体，三角形的支架23通过固定杆21固定在前端造成装置1的内壁。自三角形上顶点处通过坠绳22悬挂下坠的圆球形的指示导体24，三角形的下侧边框中部有长方体的固定导体25，测斜指示灯26与控制器相连。当指示导体24与下侧固定导体25接触时，连接在钻孔外侧的测斜指示灯26将被点亮，表明前端造成装置1的倾斜度保持良好，能够继续钻进。
当进行钻孔时，外侧的测斜指示灯26熄灭，表明前端造成装置1因自重、土层不均匀性等原因产生轴线偏移时，通过控制前端造成装置1四周的调平装置3的液压顶33的升降，对轴线进行调平，之后继续进行钻孔。在滚珠34的作用下，继续钻孔过程中，液压顶33及滑动板32不会跟随结构整体向前移动，而是留在原处，尽可能保证轴线的水平度，测斜装置2能够全程进行测斜工作，一旦指示灯熄灭，可通过控制器随时调整液压顶33，同时控制滑动板32的移动。
上述超长水平全方位高压喷射工法桩的施工方法，具体包括以下步骤：
(1)采用钻机在钢筋混凝土结构墙上钻孔，钻至距原状土10cm左右停止钻进；
(2)在钻孔位置安装孔口密封装置，从孔口密封装置内钻穿地下连续墙墙体；
(3)将钻杆与钻头进行对接，对接前，应确保测斜指示灯26为明亮状态，若熄灭，则应调整调平装置3的液压顶33，以满足水平误差；
(4)将钻头钻入孔口密封装置橡胶圈内，打开孔口密封装置闸阀，开启削孔水，削孔水沿前端高压喷嘴7喷出，切割土体；
(5)钻头达到设计桩长后，在达到设定压力并确认地内压力正常后开始回抽钻管。
Claims (10)
1.一种超长水平全方位高压喷射工法桩，其特征在于：包括前端造成装置(1)、测斜装置(2)和调平装置(3)；所述前端造成装置(1)内部设置测斜装置(2)，外部设置平行于其中轴线方向的调平装置(3)；所述调平装置(3)包括导轨(31)、滑动板(32)、液压顶(33)和滚珠(34)，所述导轨(31)与滑动(32)板卡接，所述液压顶(33)设置在滑动板(32)上，所述滚珠(34)与导轨(31)、前端造成装置(1)滚动连接。
2.根据权利要求1所述的一种超长水平全方位高压喷射工法桩，其特征在于：所述调平装置(3)的数量为四个以上，彼此互相连接。
3.根据权利要求1所述的一种超长水平全方位高压喷射工法桩，其特征在于：所述液压顶(33)间隔均匀设置在滑动板上，所述液压顶与控制器相连。
4.根据权利要求1所述的一种超长水平全方位高压喷射工法桩，其特征在于：所述测斜装置(2)包括固定杆(21)、坠绳(22)、支架(23)、指示导体(22)、固定导体(25)和测斜指示灯(26)，所述固定杆(21)、坠绳(22)、支架(23)为绝缘体，所述支架(23)通过固定杆(21)与前端造成装置(1)的内壁相连，所述固定导体(25)设置在支架(23)上，所述指示导体(22)通过坠绳(22)与前端造成装置(1)的内壁相连，并与固定导体(25)接触或分离，使得测斜指示灯(26)点亮或熄灭。
5.根据权利要求4所述的一种超长水平全方位高压喷射工法桩，其特征在于：所述支架(23)为三角形支架。
6.根据权利要求4所述的一种超长水平全方位高压喷射工法桩，其特征在于：所述测斜指示灯(23)与控制器相连。
7.根据权利要求4所述的一种超长水平全方位高压喷射工法桩，其特征在于：所述指示导体(24)为球体。
8.根据权利要求4所述的一种超长水平全方位高压喷射工法桩，其特征在于：所述固定导体(25)为长方体。
9.根据权利要求1所述的一种超长水平全方位高压喷射工法桩，其特征在于：所述前端造成装置(1)上还设置压力传感器(4)、水泥浆喷射口(5)及排泥口(6)，所述压力传感器(4)用于实时监测注浆压力的大小，通过水泥浆喷射口(5)及排泥口(6)调节压力值大小，控制压力值。
10.根据权利要求1所述的一种超长水平全方位高压喷射工法桩，其特征在于：所述前端造成装置(1)上还设置前端高压喷嘴(7)。
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