CN115434306B - 高旋喷桩施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种高旋喷桩施工工艺，涉及泥浆高压旋喷技术的领域，其包括以下工作步骤，准备工作；初次钻孔，使用钻机对施工地点进行施工孔钻孔施工；安装旋喷辅助装置：将插管钻孔机构配合安装在钻机转轴上，插管沿钻孔掘进方向插入钻孔内；制浆试喷；二次钻孔，在钻机带动下通过旋喷辅助装置对钻孔进行二次钻进，使钻孔达到工艺要求；高压喷射注浆：使用旋喷辅助装置对成型的钻孔进行高压喷射注浆作业；结束工作，拔出旋喷辅助装置，移动钻机至下一加工位置。本申请具有降低高旋喷桩施工工艺在成孔中出现的工艺偏差的效果。
Description
技术领域
本申请涉及泥浆高压旋喷技术的领域，尤其是涉及一种高旋喷桩施工工艺。
背景技术
高旋喷桩施工工艺是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基得到加固。
目前高旋喷桩施工工艺都是在成孔之后再插管，成孔垂直度与插管垂直度容易出现偏差，导致插管在插入成孔时出现工艺偏差，进而影响高旋喷桩施工工艺的加固效果和拆除插管时的施工难度。
针对上述中的相关技术，发明人认为现阶段高旋喷桩施工工艺在成孔中容易出现工艺偏差，进而影响插管的插入和拆除。
发明内容
为了降低高旋喷桩施工工艺在成孔中出现的工艺偏差，本申请提供一种高旋喷桩施工工艺。
本申请提供的一种高旋喷桩施工工艺，采用如下的技术方案：
一种高旋喷桩施工工艺，包括以下步骤：
准备工作，确定施工地点并对施工地点进行表面清扫，同时将钻机移动至待加工位置；
初次钻孔，使用钻机对施工地点进行施工孔钻孔施工；
安装旋喷辅助装置：将插管钻孔机构配合安装在钻机转轴上，插管沿钻孔掘进方向插入钻孔内；
制浆试喷，根据实际施工要求制备水泥浆，同时通过钻机带动旋喷辅助装置工作，对初次穿孔处进行试喷，并对压缩空气、水以及水泥浆进行参数调试，试喷结束后对试喷泥浆进行清理；
二次钻孔，在钻机带动下通过旋喷辅助装置对钻孔进行二次钻进，使钻孔达到工艺要求；
高压喷射注浆：使用旋喷辅助装置对成型的钻孔进行高压喷射注浆作业；
结束工作，结束高压喷射注浆工作后，拔出旋喷辅助装置，并对旋喷辅助装置进行清理，之后移动钻机至下一加工位置，进行后续高旋喷桩施工。
通过采用上述技术方案，初次钻孔后将旋喷辅助装置安装在初次钻孔内，在初次钻孔内进行制浆试喷，降低试喷难度，之后在钻机带动下通过旋喷辅助装置对钻孔进行二次掘进，掘进的同时钻孔内壁始终与插管外壁抵接，保证成孔垂直度与插管垂直度相同，降低高旋喷桩施工工艺在成孔中出现的工艺偏差。
可选的，所述旋喷辅助装置包括插管，所述插管安装在钻孔内壁内，所述插管与钻孔内壁紧密贴合；
所述插管内开设有插管腔体，所述插管腔体内安装有喷射机构，所述喷射机构底部连接有掘进机构，所述掘进机构转动安装在插管底壁上；
所述掘进机构远离插管底壁的一端与钻机转轴固定连接；
所述喷射机构远离掘进机构的一端连通有高压泵。
通过采用上述技术方案，设置掘进机构，掘进机构对钻孔进行二次掘进，进而带动插管与钻孔在始终抵接的情况下向掘进方向移动，保证插管与钻孔的垂直度保持一致，同时在钻孔完成掘进后，在掘进机构带动下，带动旋喷辅助装置整体向外拔出，同时对钻孔内部进行高压旋喷，完成旋喷工作，同时方便对插管进行拆除，降低施工难度。
可选的，所述插管包括第一外壳体，所述第一外壳体抵接在钻孔底壁上，所述第一壳体上抵接有第二外壳体，所述第二外壳体上抵接有第三外壳体；
所述第一外壳体与第二外壳体连接处和所述第二外壳体和第三外壳体连接处均采用插接方式连接；
所述第一外壳体底部开设有第一滑轨，所述第一滑轨内滑动安装有掘进机构。
通过采用上述技术方案，在第一外壳体与第二外壳体连接处和第二外壳体和第三外壳体连接处均采用插接方式连接，保证第一外壳体、第二外壳体以及第三外壳体之间的连接稳定性，同时通过第一外壳体与第二外壳体连接处的第一外壳体内径大于第二外壳体外径，第二外壳体与第三外壳体连接处的第二外壳体内径大于第三外壳体外径，避免插管外壁的土和灰尘进入掘进腔体内，进而影响旋喷辅助装置，在第一外壳体底部开设第一滑轨，第一滑轨内滑动安装有掘进机构，保证掘进机构与第一外壳体之间的传动稳定性。
可选的，所述掘进机构包括钻头，所述钻头滑动连接在第一滑轨内，所述钻头上固定安装有掘进套筒，所述掘进套筒设置在插管腔体内，所述掘进套筒内壁上开设有两个第二滑轨；
所述掘进套筒内开设有掘进腔体，所述掘进腔体内安装有喷射机构，所述掘进腔体内安装有两个固定板，两个所述固定板分别滑动安装在两个第二滑轨内，两个所述固定板上均安装有夹紧组件；
所述掘进套筒内还设置有掘进转轴，所述掘进转轴一端与钻机转轴固定连接，所述掘进转轴远离钻机的一端固定安装在钻头上，所述掘进转轴转动穿设在两个所述固定板上，所述掘进转轴上安装有两组转动组件。
可选的，所述钻头内开设有喷射空腔，所述喷射空腔连通有数个喷口；
所述喷射空腔与喷射机构连通。
通过采用上述技术方案，设置喷射空腔，保证喷射机构导入的水泥浆、水以及空气可以在喷水空腔内充分混合，并通过喷口排出。
可选的，所述喷射机构包括三个均匀设置在掘进腔体内的喷射管，所述三个喷射管均穿设在两个固定板上，三个所述喷射管一端均与喷射空腔连通，三个所述喷射管远离喷射空腔的一端均连通有高压泵。
通过采用上述技术方案，设置三个喷射管，将水泥浆、水以及空气分别通过喷射管导入至喷射空腔内，并在喷射空腔内进行混合，方便后续进行喷射。
可选的，两组所述夹紧组件分别与两个固定板连接，两组所述夹紧组件均包括三个转动板，三个所述转动板分别转动套设在三个所述喷射管外壁上，三个所述转动板上均开设有数个均匀设置的第三滑轨，数个所述第三滑轨内均滑动连接有滑块，数个所述滑块远离第三滑轨的一端均固定连接有夹紧板，数个所述夹紧板远离第三滑块的一端均分别转动套接在数个夹紧转轴上，数个所述夹紧转轴均固定安装在固定板上。
通过采用上述技术方案，掘进转轴转动进而带动第一直齿轮转动，第一直齿轮转动的同时带动第二直齿轮转动，第二直齿轮转动进而带动转动板转动，转动板转动的同时带动滑块在第三滑轨内发生移动，通过滑块移动进而带动夹紧板以夹紧转轴为中心进行转动，通过夹紧板转动进而将喷射管夹紧，保证装置运行平稳性。
可选的，两组所述转动组件均包括第一直齿轮，两个第一直齿轮固定套设在掘进转轴上，两个所述第一直齿轮周侧均啮合连接有三个第二直齿轮，三个所述第二直齿轮分别固定套设在三个所述转动板外壁上。
通过采用上述技术方案，掘进转轴转动进而带动第一直齿轮转动，第一直齿轮转动杆进而带动第二直齿轮转动，第二直齿轮转动进而带动夹紧组件工作，实现对喷射管的夹紧工作，保证装置结构稳定性。
可选的，三个高压泵分别用于供高压气、高压水以及高压水泥浆。
可选的，初次钻孔孔深大于钻孔深度的三分之一，初次钻孔孔深小于钻孔深度的三分之二。
通过采用上述技术方案，保证旋喷辅助装置在安装中的稳定性，避免第一外壳体和第二外壳体连接处出现断裂。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.初次钻孔后将旋喷辅助装置安装在初次钻孔内，在初次钻孔内进行制浆试喷，降低试喷难度，之后在钻机带动下通过旋喷辅助装置对钻孔进行二次掘进，掘进的同时钻孔内壁始终与插管外壁抵接，保证成孔垂直度与插管垂直度相同，降低高旋喷桩施工工艺在成孔中出现的工艺偏差；
2.设置掘进机构，掘进机构对钻孔进行二次掘进，进而带动插管与钻孔在始终抵接的情况下向掘进方向移动，保证插管与钻孔的垂直度保持一致，同时在钻孔完成掘进后，在掘进机构带动下，带动旋喷辅助装置整体向外拔出，同时对钻孔内部进行高压旋喷，完成旋喷工作，同时方便对插管进行拆除，降低施工难度；
3.在第一外壳体与第二外壳体连接处和第二外壳体和第三外壳体连接处均采用插接方式连接，保证第一外壳体、第二外壳体以及第三外壳体之间的连接稳定性，同时通过第一外壳体与第二外壳体连接处的第一外壳体内径大于第二外壳体外径，第二外壳体与第三外壳体连接处的第二外壳体内径大于第三外壳体外径，避免插管外壁的土和灰尘进入掘进腔体内，进而影响旋喷辅助装置，在第一外壳体底部开设第一滑轨，第一滑轨内滑动安装有掘进机构，保证掘进机构与第一外壳体之间的传动稳定性。
附图说明
图1是本申请实施例的结构示意图；
图2是本申请实施例的掘进机构结构示意图；
图3是本申请实施例的夹紧组件结构示意图；
图4是本申请实施例的A处放大图。
附图标记说明：1、插管；11、第一外壳体；12、第二外壳体；13、第三外壳体；14、第一滑轨；15、插管腔体；2、喷射机构；21、喷射管；3、掘进机构；31、掘进套筒；311、掘进腔体；312、第二滑轨；32、固定板；33、掘进转轴；34、钻头；341、喷射空腔；342、喷口；35、夹紧组件；351、夹紧板；352、夹紧转轴；353、滑块；354、转动板；355、第三滑轨；36、转动组件；361、第一直齿轮；362、第二直齿轮。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高旋喷桩施工工艺。
参照图1，高旋喷桩施工工艺包括以下步骤：
准备工作：确定施工地点并对施工地点进行表面清扫，同时将钻机移动至待加工位置，在待加工工位安装钻机时要保证钻机机身平稳，保证钻机转轴垂直度。
初次钻孔：使用钻机对施工地点进行施工孔钻孔施工，初次钻孔深度大于成孔深度的三分之一，小于成孔深度的三分之二，同时在掘进过程中要根据不同的施工土层进行适应性调整，保证钻机机身平稳进尺。
安装旋喷辅助装置：将插管1钻孔机构配合安装在钻机转轴上，插管1沿钻孔掘进方向插入钻孔内。
参照图1和图2，旋喷辅助装置包括插管1，插管1安装在初次钻孔内，插管1内安装在钻孔钻孔内壁内，插管1与钻孔内壁紧密贴合，插管1内开设有插管1腔体，插管1腔体内安装有喷射机构2，喷射机构2一端与高压泵连通，喷射机构2远离高压泵的一端连接有掘进机构3，掘进机构3与插管1底壁转动连接。
旋喷辅助装置工作时，通过钻机带动掘进机构3工作，掘进机构3工作进而带动插管1向钻孔掘进方向移动，掘进完成后喷射机构2开始工作，通过高压泵对钻孔内进行高压喷射注浆，同时掘进机构3带动插管1向远离掘进的方向的移动，喷射完成的同时拆除插管1。
参照图1和图2，插管1包括第一外壳体11，第一外壳体11抵接在钻孔底部，第一外壳体11上抵接有第二外壳体12，第二外壳体12上抵接有第三外壳体13，第一外壳体11和第二外壳体12连接处以及第二外壳体12和第三外壳体13连接处均采用插接的方式连接，第一外壳体11与第二外壳体12连接处的第一外壳体11内径大于第二外壳体12外径，第二外壳体12与第三外壳体13连接处的第二外壳体12内径大于第三外壳体13外径，第一外壳体11底壁上开设有第一滑槽，第一滑槽导向方向为圆弧形，第一滑槽内滑动安装有掘进机构3。
插管1在进行安装时，第一外壳体11、第二外壳体12以及第三外壳体13相互插接，保证第一外壳体11、第二外壳体12以及第三外壳体13之间的连接稳定性，同时通过第一外壳体11与第二外壳体12连接处的第一外壳体11内径大于第二外壳体12外径，第二外壳体12与第三外壳体13连接处的第二外壳体12内径大于第三外壳体13外径，避免插管1外壁的土和灰尘进入掘进腔体311内，进而影响旋喷辅助装置，同时在掘进机构3工作的同时，通过掘进机构3的上升进而带动第一外壳体11向远离掘进的方向移动，进而带动插管1整体向上移动，完成对插管1的拔出工作。
参照图2、图3和图4，掘进机构3包括钻头34，钻头34滑动安装在第一滑轨14内，钻头34底部抵接在钻孔底壁上，钻头34内开设有喷射空腔341，喷射空腔341与喷射机构2连通，喷射机构2包括三个喷射管21，三个喷射管21均与喷射空腔341连通。喷射空腔341连通有三个喷口342，喷口342均匀开设在钻头34上。钻头34上安装有掘进套筒31，掘进套筒31内壁上开设有两个第二滑轨312，两个第二滑轨312内均滑动连接有固定板32，掘进套筒31内开设有掘进腔体311，掘进腔体311内设置有掘进转轴33，掘进转轴33一端固定安装在钻头34上，掘进转轴33穿设在两个固定板32上，固定板32与掘进转轴33转动连接，掘进转轴33远离钻头34的一端与钻机转轴固定连接，掘进转轴33上还安装有两组转动组件36，两组转动组件36均包括第一直齿轮361，两个第一直齿轮361均固定套接在掘进转轴33上，两个第一直齿轮361上均啮合连接有三个第二直齿轮362，第二直齿轮362与夹紧机构连接。两个固定板32上还穿设有三个喷射管21。
两个固定板32上均连接有夹紧组件35，两个夹紧组件35均包括三个转动板354，三个转动板354分别固定穿设在第二直齿轮362内壁上，转动板354上开设有数个均匀设置的第三滑轨355，第三滑轨355导向方向为圆弧形，第三滑轨355内滑动连接有滑块353，滑块353远离第三滑轨355的一端固定连接有夹紧板351，夹紧板351远离滑块353的一端转动套接在夹紧转轴352上，转轴固定安装在固定板32上，转动板354与固定板32之间设置有空腔，转动板354在空腔内以对应夹紧转轴352为中心转动。三个喷射管21分别穿设在三个转动板354上。
掘进转轴33转动进而带动第一直齿轮361转动，第一直齿轮361转动的同时带动第二直齿轮362转动，第二直齿轮362转动进而带动转动板354转动，转动板354转动的同时带动滑块353在第三滑轨355内发生移动，通过滑块353移动进而带动夹紧板351以夹紧转轴352为中心进行转动，通过夹紧板351转动进而将喷射管21夹紧，保证装置运行平稳性。
制浆试喷：根据实际施工要求制备水泥浆，水泥浆入池之前要经过60目筛网过滤，避免水泥浆内存在纸屑、塑料以及石块等杂物，固化剂颗粒最大不超过0.2厘米，在水泥浆内加水时进行定时定量加水，加水后水泥浆搅拌时间在2分钟至60分钟之间，同时通过钻机带动旋喷辅助装置工作，对初次穿孔处进行试喷，并对压缩空气、水以及水泥浆进行参数调试，试喷结束后对试喷泥浆进行清理。
二次钻孔：在钻机带动下通过旋喷辅助装置对钻孔进行二次钻进。钻机工作时，通过钻机转轴转动带动掘进机构3工作，掘进转轴33转动进而带动钻头34转动，钻头34转动的同时对钻孔进行二次钻进，同时通过钻头34钻进进而带动插管1向钻头34钻进的方向移动，保证钻孔垂直度与插管1垂直度相同，降低高旋喷桩施工工艺在成孔中出现的工艺偏差。使钻孔达到工艺要求。
高压喷射注浆：使用旋喷辅助装置对成型的钻孔进行高压喷射注浆作业，与三个喷射管21连通的高压泵分别将水泥浆、水以及空气加压注入喷射管21内，经过喷水管引入至喷射空腔341内，在喷水空腔内水泥浆、水以及空气相互混合，并通过三个喷口342喷出，高压喷出后的水泥浆、水以及空气混合物对钻孔内壁产生冲击，同时在钻机的带动下，钻头34高速转动并向上移动，钻头34移动的同时带动旋喷辅助装置整体向上移动，方便拆除插管1，完成高压喷射注浆工序。
结束工作：结束高压喷射注浆工作后，拔出旋喷辅助装置，并对旋喷辅助装置进行清理，之后移动钻机至下一加工位置，进行后续高旋喷桩施工。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高旋喷桩施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
准备工作，确定施工地点并对施工地点进行表面清扫，同时将钻机移动至待加工位置；
初次钻孔，使用钻机对施工地点进行施工孔钻孔施工；
安装旋喷辅助装置：将插管(1)钻孔机构配合安装在钻机转轴上，插管(1)沿钻孔掘进方向插入钻孔内；
制浆试喷，根据实际施工要求制备水泥浆，同时通过钻机带动旋喷辅助装置工作，对初次穿孔处进行试喷，并对压缩空气、水以及水泥浆进行参数调试，试喷结束后对试喷泥浆进行清理；
二次钻孔，在钻机带动下通过旋喷辅助装置对钻孔进行二次钻进，使钻孔达到工艺要求；
高压喷射注浆：使用旋喷辅助装置对成型的钻孔进行高压喷射注浆作业；
结束工作，结束高压喷射注浆工作后，拔出旋喷辅助装置，并对旋喷辅助装置进行清理，之后移动钻机至下一加工位置，进行后续高旋喷桩施工；
所述旋喷辅助装置包括插管(1)，所述插管(1)安装在钻孔内壁内，所述插管(1)与钻孔内壁紧密贴合；
所述插管(1)内开设有插管(1)腔体，所述插管(1)腔体内安装有喷射机构(2)，所述喷射机构(2)底部连接有掘进机构(3)，所述掘进机构(3)转动安装在插管(1)底壁上；
所述掘进机构(3)远离插管(1)底壁的一端与钻机转轴固定连接；
所述喷射机构(2)远离掘进机构(3)的一端连通有高压泵；
所述插管(1)包括第一外壳体(11)，所述第一外壳体(11)抵接在钻孔底壁上，所述第一外壳体(11)上抵接有第二外壳体(12)，所述第二外壳体(12)上抵接有第三外壳体(13)；
所述第一外壳体(11)与第二外壳体(12)连接处和所述第二外壳体(12)和第三外壳体(13)连接处均采用插接方式连接；
所述第一外壳体(11)底部开设有第一滑轨(14)，所述第一滑轨(14)内滑动安装有掘进机构(3)；
所述掘进机构(3)包括钻头(34)，所述钻头(34)滑动连接在第一滑轨(14)内，所述钻头(34)上固定安装有掘进套筒(31)，所述掘进套筒(31)设置在插管(1)腔体内，所述掘进套筒(31)内壁上开设有两个第二滑轨(312)；
所述掘进套筒(31)内开设有掘进腔体(311)，所述掘进腔体(311)内安装有喷射机构(2)，所述掘进腔体(311)内安装有两个固定板(32)，两个所述固定板(32)分别滑动安装在两个第二滑轨(312)内，两个所述固定板(32)上均安装有夹紧组件(35)；
所述掘进套筒(31)内还设置有掘进转轴(33)，所述掘进转轴(33)一端与钻机转轴固定连接，所述掘进转轴(33)远离钻机的一端固定安装在钻头(34)上，所述掘进转轴(33)转动穿设在两个所述固定板(32)上，所述掘进转轴(33)上安装有两组转动组件(36)。
2.根据权利要求1所述的高旋喷桩施工工艺，其特征在于：所述钻头(34)内开设有喷射空腔(341)，所述喷射空腔(341)连通有数个喷口(342)；
所述喷射空腔(341)与喷射机构(2)连通。
3.根据权利要求2所述的高旋喷桩施工工艺，其特征在于：所述喷射机构(2)包括三个均匀设置在掘进腔体(311)内的喷射管(21)，所述三个喷射管(21)均穿设在两个固定板(32)上，三个所述喷射管(21)一端均与喷射空腔(341)连通，三个所述喷射管(21)远离喷射空腔(341)的一端均连通有高压泵。
4.根据权利要求3所述的高旋喷桩施工工艺，其特征在于：两组所述夹紧组件(35)分别与两个固定板(32)连接，两组所述夹紧组件(35)均包括三个转动板(354)，三个所述转动板(354)分别转动套设在三个所述喷射管(21)外壁上，三个所述转动板(354)上均开设有数个均匀设置的第三滑轨(355)，数个所述第三滑轨(355)内均滑动连接有滑块(353)，数个所述滑块(353)远离第三滑轨(355)的一端均固定连接有夹紧板(351)，数个所述夹紧板(351)远离第三滑轨(355)的一端均分别转动套接在数个夹紧转轴(352)上，数个所述夹紧转轴(352)均固定安装在固定板(32)上。
5.根据权利要求4所述的高旋喷桩施工工艺，其特征在于：两组所述转动组件(36)均包括第一直齿轮(361)，两个第一直齿轮(361)固定套设在掘进转轴(33)上，两个所述第一直齿轮(361)周侧均啮合连接有三个第二直齿轮(362)，三个所述第二直齿轮(362)分别固定套设在三个所述转动板(354)外壁上。
6.根据权利要求5所述的高旋喷桩施工工艺，其特征在于：三个高压泵分别用于供高压气、高压水以及高压水泥浆。
7.根据权利要求1所述的高旋喷桩施工工艺，其特征在于：初次钻孔孔深大于钻孔深度的三分之一，初次钻孔孔深小于钻孔深度的三分之二。
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