CN206337557U - 一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置，包括一出水喷射器及一出浆喷射器，还包括一潜孔冲击器及一潜孔钻头，所述出浆喷射器中部内卡设有一浆气分离器，所述出水喷射器的顶部焊接于钻杆的底部，所述出水喷射器的底部穿过所述出浆喷射器的顶部与所述浆气分离器的顶部连接，所述出浆喷射器的底部与所述潜孔冲击器的顶部连接，所述潜孔冲击器的底部与所述潜孔钻头固定连接。本实用新型简单易用，功效高，适应性强，节约了引孔费用，加快了施工进度。

Description

一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，尤其涉及一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置。

背景技术

随着城市地下空间的发展，深基坑施工时对止水帷幕效果的要求越来越高。旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，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。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，先高压空气及高压水喷射切割土体，然后高压水泥浆提升搅拌，保证每米桩浆土比例和质量。

以往建筑工程深基坑止水帷幕大量采用钢筋混凝土围护桩间插入高压旋喷桩注浆，且多采用单重管或双重管施工工艺，遇砂层、卵石层及岩层等复杂硬质地层时，往往需要地质钻机先行引孔，而后再高压旋喷注浆，工期长，造价高。

三管旋喷：只喷水泥浆液、空气及高压水，机理是用高压水去切割土体，然后水泥浆再去充填切割后的土体，桩径一般1.0m～1.2m，可以在圆砾层内施工，水泥用量一般在400kg/m，正常施工速度一般在10～20cm/min。普通三重管中出水出气喷射器在出水的同时也能喷射高压空气，出浆出气喷射器在出浆的同时也能喷射高压空气，只能在软性地层中施工，并未考虑连接潜孔冲击器使其能在硬质地层中也能施工，这会在施工的过程中造成极大的不便。

在2007年4月11日公开的公开号为CN1944809A的中国发明，公开了一种三重管双高压旋喷注浆加固施工方法及其设备，将包裹压缩空气的高压水流和包裹压缩空气的高压水泥浆流分别通过喷射器上、下部的喷嘴喷出，上部的高压水喷射流先对土体进行一次切割破碎，下部的高压水泥浆喷射流再对土体进行二次扩大切割破碎，之后水泥浆与土体搅拌混合形成地基加固桩体。但该专利仅对土体的破碎作用强，如遇卵石层或岩层等复杂硬质地层时，靠液体高压喷射无法切割破岩，也就无法形成有效的复合水泥土体，若用于止水帷幕，势必造成渗漏隐患。传统的三重管高压旋喷桩施工采用地质钻机引孔后，再换上喷射注浆管插入预定深度喷浆施工，既影响施工进度，又容易产生塌孔埋钻等施工问题，在砂层、卵石层及岩层等复杂硬质地层中施工时，上述缺点更为突出。

在2012年01月18日公开的公开号为CN102322058A的中国发明，公开了一种潜孔冲击高压旋喷桩的施工工艺和设备，在潜孔冲击器的高频振动下，高压水、高压气、高频振动产生联动机理，使周围土体迅速软化，在高压泵转化为高压水泥浆后，形成均匀的水泥土桩。但该专利采用双重管加配潜孔冲击器，未将高压水和高压水泥浆分离喷射，高压水和高压水泥浆共用相同的喷嘴，钻进成孔后向上提升时只能喷浆不能喷水，对土体的二次切割效果减弱，成桩直径偏小，成桩效果较差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种三重管高压旋喷注浆设备，改变了普通三重管中出浆出气喷射器的内部结构，使其变成只出浆的出浆喷射器，并加装了潜孔冲击器及潜孔钻头，在卵石层、中风化等复杂硬质地层可直接钻孔旋喷施工，简单易用，功效高，适应性强，节约了引孔费用，加快了施工进度。

本实用新型是这样实现的：

一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置，包括一出水喷射器及一出浆喷射器，还包括一潜孔冲击器及一潜孔钻头，所述出浆喷射器中部内卡设有一浆气分离器，所述出水喷射器的顶部焊接于钻杆的底部，所述出水喷射器的底部穿过所述出浆喷射器的顶部与所述浆气分离器的顶部连接，所述出浆喷射器的底部与所述潜孔冲击器的顶部连接，所述潜孔冲击器的底部与所述潜孔钻头固定连接；

所述出水喷射器内设有一注水管、一第一注浆管及至少一第一注气管，所述出水喷射器的顶部两侧设有一出水孔，所述注水管、所述第一注浆管及所述第一注气管分别与所述钻杆内的高压水管路、高压浆液管路及高压空气管路一一对接，高压水从所述高压水管路进入所述注水管，并从所述出水孔喷出；

所述浆气分离器的内部设有一第二注浆管，所述浆气分离器的左右两侧设有一第二注气管，所述浆气分离器的前后两侧设有一出浆孔，所述出水喷射器的底部套在所述第二注浆管内，且所述出水喷射器的中部固定连接于所述出浆喷射器的顶部，使得所述第一注浆管与所述第二注浆管连通，所述第一注气管与所述第二注气管连通；所述出浆喷射器的中部两侧设有一通孔，高压浆液从所述高压浆液管路依次进入所述第一注浆管及所述第二注浆管，并依次从所述出浆孔和所述通孔喷出；

所述潜孔冲击器内设有复数个开孔，所述潜孔钻头的底部设有复数个出气孔，高压空气从所述高压空气管路依次进入所述第一注气管、所述第二注气管及所述开孔，并从所述出气孔喷出。

进一步地，所述出水喷射器的中部外壁上具有螺纹，所述出浆喷射器的顶部内壁上具有螺纹，所述出浆喷射器的底部外壁上具有螺纹，所述潜孔冲击器的顶部内壁上具有螺纹，所述出水喷射器与所述出浆喷射器之间以及所述出浆喷射器与所述潜孔冲击器之间是通过螺纹进行连接。

进一步地，所述出水喷射器的底部套设有复数个橡胶圈。

本实用新型的优点在于：本实用新型采用潜孔冲击式三重管高压旋喷注浆设备进行施工，通过对普通三重管中出浆出气喷射器内部结构的改装，通过浆气分离器使浆气分离，并在出浆喷射器底部增加与潜孔冲击器连接的螺纹，将空气引入潜孔冲击器，带动潜孔冲击器边震动破碎硬质地层边喷浆施工。本实用新型结构简单、小巧，使用方便，拆卸简单，降低劳动强度，提高施工效率，且不易损坏；本施工工艺采用设备能够直接破碎硬质岩层，无须先行引孔，节约了施工时间和引孔费用；造价低，采用三重管高压注浆压力大，切割土体能力强，形成水泥土固结体止水效果好，并可应用于地基土加固领域。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一种潜孔冲击式三重管高压旋喷注浆设备的整体结构示意图。

图2为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置的结构示意图。

图3a为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出水喷射器的正视图。

图3b为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出水喷射器的俯视图。

图3c为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出水喷射器的仰视图。

图4a为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出浆喷射器的正视图。

图4b为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出浆喷射器的俯视图。

图4c为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出浆喷射器的仰视图。

图5a为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中浆气分离器的正视图。

图5b为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中浆气分离器的立体图。

图5c为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中浆气分离器的俯视图。

图6a为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中潜孔冲击器的正视图。

图6b为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中潜孔冲击器的俯视图。

图7a为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中潜孔钻头的立体图。

图7b为本实用新型一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中潜孔钻头的仰视图。

图中标号说明：

100-本体、1-钻机机架、2-长螺旋动力头、3-钻杆、4-搅浆桶、5-储浆桶、6-高压注浆泵、7-高压浆液管路、8-空压机、9-高压空气管路、10-储水桶、11-高压水泵、12-高压水管路、200-三重管潜孔冲击式喷射器组合装置、13-出水喷射器、131-注水管、132-第一注浆管、133-第一注气管、134-出水孔、135-橡胶圈、136-固定杆、14-出浆喷射器、141-通孔、15-潜孔冲击器、151-开孔、16-潜孔钻头、161-出气孔、17-浆气分离器、171-第二注浆管、172-第二注气管、173-出浆孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作出进一步地详细说明，但本实用新型的结构并不仅限于以下实施例。

请参阅图1和图2所示，本实用新型的一种潜孔冲击式三重管高压旋喷注浆设备，包括一本体100，所述本体100上设有一钻机机架1、一长螺旋动力头2、一钻杆3、一搅浆桶4、一储浆桶5、一高压注浆泵6、一高压浆液管路7、一空压机8、一高压空气管路9、一储水桶10、一高压水泵11、一高压水管路12及一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置200；

本实用新型的一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置200包括一出水喷射器13、一出浆喷射器14、一潜孔冲击器15及一潜孔钻头16，所述出浆喷射器14中部内卡设有一浆气分离器17；

所述长螺旋动力头2的底部与所述钻杆3的顶部连接，所述出水喷射器13的顶部焊接于所述钻杆3的底部，所述出水喷射器13的底部穿过所述出浆喷射器14的顶部与所述浆气分离器17的顶部连接，所述出浆喷射器14的底部与所述潜孔冲击器15的顶部连接，所述潜孔冲击器15的底部与所述潜孔钻头16固定连接；所述搅浆桶4通过所述储浆桶5与所述高压注浆泵6连接，所述高压注浆泵6通过所述高压浆液管路7接入所述钻杆3内；所述空压机8通过所述高压空气管路9接入所述钻杆3内；所述储水桶10与所述高压水泵11连接，所述高压水泵11通过所述高压水管路12接入所述钻杆3内。

因所述出水喷射器13内的所述注水管131的进水口和所述第一注浆管132的进浆孔均需与所述钻杆3内的所述高压水管路12及所述高压浆液管路7对接，故所述出水喷射器13与所述钻杆3无法采用螺纹连接，只能采用焊接，其他喷射器之间均能采用螺纹连接，为了使设备在复杂硬质地层及软性土层均能方便施工，且便于拆卸，我们在两种地质情况下均使用相同的出水喷射器13。

如图3a至图7b所示，具体有：

所述出水喷射器13内设有一注水管131、一第一注浆管132及至少一第一注气管133，所述出水喷射器13的顶部两侧设有一出水孔134，所述注水管131、所述第一注浆管132及所述第一注气管133分别与所述钻杆3内的所述高压水管路12、所述高压浆液管路7及所述高压空气管路9一一对接，高压水从所述高压水管路12进入所述注水管131，并从所述出水孔134喷出；

所述浆气分离器17的内部设有一第二注浆管171，所述浆气分离器17的左右两侧设有一第二注气管172，所述浆气分离器17的前后两侧设有一出浆孔173，所述出水喷射器13的底部套在所述第二注浆管171内，且所述出水喷射器13的中部固定连接于所述出浆喷射器14的顶部，使得所述第一注浆管132与所述第二注浆管171连通，所述第一注气管133与所述第二注气管172连通；所述出浆喷射器14的中部两侧设有一通孔孔141，高压浆液从所述高压浆液管路7依次进入所述第一注浆管132及所述第二注浆管171，并依次从所述出浆孔173和所述通孔141喷出；

所述潜孔冲击器15内设有复数个开孔151，所述潜孔钻头16的底部设有复数个出气孔161，高压空气从所述高压空气管路9依次进入所述第一注气管133、所述第二注气管172及所述开孔151，并从所述出气孔161喷出。

所述出水喷射器13的中部外壁上具有螺纹，所述出浆喷射器14的顶部内壁上具有螺纹，所述出浆喷射器14的底部外壁上具有螺纹，所述潜孔冲击器15的顶部内壁上具有螺纹，所述出水喷射器13与所述出浆喷射器14之间以及所述出浆喷射器14与所述潜孔冲击器15之间是通过螺纹进行连接，便于拆卸和更换。

所述出水喷射器13的底部套设有复数个橡胶圈135，使得所述出水喷射器13的底部与所述第二注浆管141的连接更牢固。

所述第一注浆管132与所述出水喷射器13的中部下端之间是通过固定杆136进行固定的。

本实用新型的结构主要用于硬质地层的施工中，采用“出水喷射器13+出浆喷射器14+潜孔冲击器15+潜孔钻头16”这种组合。

本实用新型采用潜孔冲击式三重管高压旋喷注浆设备进行施工，通过对普通三重管中出浆出气喷射器内部结构的改装，通过浆气分离器17使浆气分离，使其变成只出浆的出浆喷射器14，并在出浆喷射器底部增加与潜孔冲击器15连接的螺纹，将空气引入潜孔冲击器15，带动潜孔冲击器15边震动破碎硬质地层边喷浆施工。

本实用新型结构简单、小巧，使用方便，拆卸简单，节约大量材料，降低劳动强度，提高施工效率，且保养费用低，不易损坏；本施工工艺采用设备能够直接破碎硬质岩层，无须先行引孔，节约了施工时间和引孔费用；造价低，采用三重管高压注浆压力大，切割土体能力强，形成水泥土固结体止水效果好，并可应用于地基土加固领域。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置，包括一出水喷射器及一出浆喷射器，其特征在于：还包括一潜孔冲击器及一潜孔钻头，所述出浆喷射器中部内卡设有一浆气分离器，所述出水喷射器的顶部焊接于钻杆的底部，所述出水喷射器的底部穿过所述出浆喷射器的顶部与所述浆气分离器的顶部连接，所述出浆喷射器的底部与所述潜孔冲击器的顶部连接，所述潜孔冲击器的底部与所述潜孔钻头固定连接；

所述出水喷射器内设有一注水管、一第一注浆管及至少一第一注气管，所述出水喷射器的顶部两侧设有一出水孔，所述注水管、所述第一注浆管及所述第一注气管分别与所述钻杆内的高压水管路、高压浆液管路及高压空气管路一一对接，高压水从所述高压水管路进入所述注水管，并从所述出水孔喷出；

所述浆气分离器的内部设有一第二注浆管，所述浆气分离器的左右两侧设有一第二注气管，所述浆气分离器的前后两侧设有一出浆孔，所述出水喷射器的底部套在所述第二注浆管内，且所述出水喷射器的中部固定连接于所述出浆喷射器的顶部，使得所述第一注浆管与所述第二注浆管连通，所述第一注气管与所述第二注气管连通；所述出浆喷射器的中部两侧设有一通孔，高压浆液从所述高压浆液管路依次进入所述第一注浆管及所述第二注浆管，并依次从所述出浆孔和所述通孔喷出；

所述潜孔冲击器内设有复数个开孔，所述潜孔钻头的底部设有复数个出气孔，高压空气从所述高压空气管路依次进入所述第一注气管、所述第二注气管及所述开孔，并从所述出气孔喷出。

2.如权利要求1所述的一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置，其特征在于：所述出水喷射器的中部外壁上具有螺纹，所述出浆喷射器的顶部内壁上具有螺纹，所述出浆喷射器的底部外壁上具有螺纹，所述潜孔冲击器的顶部内壁上具有螺纹，所述出水喷射器与所述出浆喷射器之间以及所述出浆喷射器与所述潜孔冲击器之间是通过螺纹进行连接。

3.如权利要求1所述的一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置，其特征在于：所述出水喷射器的底部套设有复数个橡胶圈。