CN206928898U - 在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，所述在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备包括：钻杆；潜孔冲击器，连接在所述钻杆的底端，所述潜孔冲击器包括：上端口、下端口、位于上端口和下端口之间的中空内腔、包围所述中空内腔的侧壁、连接在所述下端口上的内筒、连接在所述内筒之外的套管、连接在所述内筒和套管底部的潜孔冲击器钎头、以及设置在所述套管外侧的喷嘴；所述钻杆与潜孔冲击器之间具有连通的高压空气通路。本实用新型除满足原有潜孔冲击器的全部功能外，同时可实现在潜孔冲击器底部喷射高压水(浆)，满足在坚硬地层条件下钻进、喷射一体化的施工要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑机械领域，具体涉及一种高压喷射注浆法施工所用新型潜孔冲击器，尤其是一种在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备。
背景技术
高压旋喷桩技术自发明以来，被广阔用于地基加固处理、基坑和水利等工程的防渗截水，经过多年的应用和改进，陆续出现了单管法、二重管法、三重管法、RJP、MJS等多种工法，但上述工法在实际应用中仍存在诸多问题。
上述工法适用于软土、粉土、黏土及松散砂土等一般地层，但是遇到密实砂层、卵砾石层、含块石地层、混凝土旧基础、基岩等复杂地层时则无法钻进或产生桩位偏移，桩身质量无法保证。即使在含砾石、块石地层先进行引孔后进行注浆，上述几种工法在进行高压喷射注浆时，喷射流因砾石的体大量重，不能切削颗粒或使其移动和重新排列，无法喷射到块石背面，产生注浆盲区；喷射流只能在压力作用下充填砾石的裂隙和土的孔隙，排挤出孔隙中的自由水和气体，无法保证桩体直径。
二重管、三重管工法其设备动力装置位于钻杆正上方，与下方钻头距离较大，完全依靠上方动力装置扭矩实现钻进成孔，而且采用钻杆刚度低，导致成孔垂直度偏差较大，对于较长桩咬合无法保证，难以实现底部高压喷射水流(浆液)。
综上所述，现有技术中存在以下问题：已有的气动潜孔冲击器功不具备底部高压喷射水流(浆液)的功能。
实用新型内容
本实用新型提供一种在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，以解决已有的气动潜孔冲击器不具备高压喷射水流(浆液)的功能的问题。
为此，本实用新型提出一种在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，所述在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备包括：
钻杆；
潜孔冲击器，连接在所述钻杆的底端，所述潜孔冲击器包括：上端口、下端口、位于上端口和下端口之间的中空内腔、包围所述中空内腔的侧壁、连接在所述下端口上的内筒、连接在所述内筒之外的套管、连接在所述内筒和套管底部的潜孔冲击器钎头、以及设置在所述套管外侧的喷嘴，其中，所述喷嘴位于所述潜孔冲击器钎头的上方；
所述钻杆与潜孔冲击器之间具有连通的高压空气通路；所述潜孔冲击器还包括：与钻杆连接的高压浆液管路，所述高压浆液管路与高压空气通路相分隔；所述喷嘴连接所述高压浆液管路，所述高压浆液管路连接所述套管。
进一步地，所述上端口连接钻杆。
进一步地，所述喷嘴的数目为多个。
进一步地，所述上端口设有外锥形丝扣。
进一步地，所述下端口设有内锥形丝扣。
进一步地，所述内筒和套筒通过O型密封圈连接在所述下端口上。
进一步地，所述钻杆的浆液管路包括：沿所述钻杆的轴线设置的第一段管路、设置在所述侧壁中并沿平行所述钻杆的轴线设置的第三段管路、以及连接在所述第一段管路和第三段管路之间的第二段管路，所述第二段管路沿所述钻杆的径向设置。
进一步地，所述喷嘴由空心螺栓制成，所述空心螺栓包括：螺帽和螺柱，所述螺帽和螺柱依次从外向内穿设在侧壁中，所述空心螺栓内设有合金制成的内衬套，所述内衬套沿所述空心螺栓的轴向伸出所述螺帽的外侧。
进一步地，所述内衬套的壁厚不小于1mm。
进一步地，所述喷嘴的喷射方向垂直所述上端口和下端口的连线。
本实用新型将高压喷射技术和潜孔冲击器相结合，拓展了高压喷射技术的应用范围；能够实现底部的潜孔冲击和高压喷射。现有高压喷射工艺所采用的喷嘴比较单一，方向基本固定，而且，喷嘴和钻杆是一体结合的，甚至是结合在钻头上，因此，每次整体更换的成本较高，单一修复时喷嘴寿命较短，喷嘴设置较多时较易堵管，喷嘴设置较少时成孔的自然条件和技术标准有一定局限性。本实用新型将喷嘴直接安装在潜孔冲击器上，不仅喷嘴寿命周期长，而且更换简便，中间环节少，避免了在更换和修复时造成其他部位损坏的风险，适应性强，使用范围广。
附图说明
图1为本实用新型的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备的整体结构示意图；
图2为图1中A-A处的剖视结构示意图。
附图标号说明：
1、侧壁 2、O形圈 3、潜孔冲击器 4、喷嘴 5内筒 7中空内腔
10、高压浆液管路 11、高压注浆管连接接头 12、锥形丝扣 13、第一段管路 14、第三段管路 15、第二段管路
31、锥形丝扣 32、环形凹槽 33、高压水(浆)管路 34、套管 35潜孔冲击器钎头
41、空心螺栓 42、内衬套
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型。
如图1和图2所示，本实用新型的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备包括钻杆和可拆卸连接的潜孔冲击器3。
钻杆为筒状，所述钻杆具有中心孔；
潜孔冲击器3，连接在所述钻杆的底端，所述潜孔冲击器包括：上端口(位于高压注浆管连接接头11处)、下端口(位于锥形丝扣处)、位于上端口和下端口之间的中空内腔7、包围所述中空内腔的侧壁1、连接在所述下端口上的内筒5、连接在所述内筒之外的套管34、连接在所述内筒和套管底部的潜孔冲击器钎头35、以及设置在所述套管外侧的喷嘴4，其中，所述喷嘴4位于所述潜孔冲击器钎头35的上方；其中，所述喷嘴4为高压喷嘴；侧壁1与套管34连接；
所述钻杆与潜孔冲击器之间具有连通的高压空气通路；所述潜孔冲击器还包括：与钻杆连接的高压浆液管路10，所述高压浆液管路10与高压空气通路相分隔；所述喷嘴4连接所述高压浆液管路10，所述高压浆液管路连接所述套管。套管34中设有高压水(浆)管路33，与高压浆液管路10连接，因而高压浆液管路10连接潜孔冲击器外套管34和高压水(浆)管路33，能够形成高压水(浆)通路。这里所说的高压浆液是高压旋喷桩施工中所采用的高压，压力至少大于大气压，一般压力可达几个大气压，例如为15MPa。
高压水(浆)管路和高压水(浆)管路33到达潜孔冲击器底部高压喷嘴4，高压水(浆)从喷嘴4离开潜孔冲击器。本实用新型将潜孔冲击器侧壁加厚，在这个加厚的部分引出管路，连接潜孔冲击器的侧壁上的喷嘴，将水泥浆喷出。
进一步地，所述上端口连接钻杆，以实现高压喷射和潜孔冲击。上端口的端部还设有高压注浆管连接接头11，以实现与高压注浆管的连接。
进一步地，所述喷嘴4的数目为多个，以实现多方位，高效率的旋喷。
进一步地，所述上端口设有外锥形丝扣，即与钻杆相连接的锥形丝扣12，第三段管路以实现连接钻杆。
进一步地，所述下端口设有内锥形丝扣，即锥形丝扣31，以实现连接内筒。
进一步地，所述内筒5和套筒63通过O型密封圈2连接在所述下端口上，以实现密封。
进一步地，所述高压浆液管路10，即高压水(浆)管路，包括：沿所述钻杆的轴线设置的第一段管路13、设置在所述侧壁中并沿平行所述钻杆的轴线设置的第三段管路14、以及连接在所述第一段管路和第三段管路之间的第二段管路15，所述第二段管路15沿所述钻杆的径向设置。第一段管路13采用高压无缝管，第三段管路14为设置在潜孔冲击器的侧壁1中的孔道，第二段管路15的一边为连接第一段管路13的高压无缝管，另一边为设置在潜孔冲击器的侧壁中连接第三段管路14的孔道。这样，高压浆液管路10，即高压水(浆)管路，为折线设计，充分利用了筒状内腔和侧壁，实现不同通道的分工。第三段管路例如为圆形，以便制作。
进一步地，所述喷嘴4由空心螺栓41制成，所述空心螺栓包括：螺帽和螺柱，所述螺帽和螺柱依次从外向内穿设在潜孔冲击器的侧壁中，所述空心螺栓内设有合金制成的内衬套42，所述内衬套沿所述空心螺栓的轴向伸出所述螺帽的外侧，以实现较强的喷射效果。喷嘴4采用空心硬质高强螺栓41，且该喷嘴内镶嵌有硬质合金的内衬套42，所述内衬套42沿高压喷嘴4轴向伸出至高压喷嘴4外。内衬套42的壁厚不小于1mm，以保证承受足够的喷射压力。
潜孔冲击器3的下端口处设有环形凹槽32，以对所述上部的侧壁实现定位连接。
本实用新型除满足原有潜孔冲击器的全部功能外，同时可实现在潜孔冲击器底部高压水(浆)离开潜孔冲击器，满足原高压喷射注浆工艺以外的坚硬地层的施工要求，甚至可以通过调整施工工艺在强风化基岩和人工抛石的地质条件下施工，形成更大直径旋喷桩，应用广泛。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1.一种在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，其特征在于，所述在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备包括：
钻杆；
潜孔冲击器，连接在所述钻杆的底端，所述潜孔冲击器包括：上端口、下端口、位于上端口和下端口之间的中空内腔、包围所述中空内腔的侧壁、连接在所述下端口上的内筒、连接在所述内筒之外的套管、连接在所述内筒和套管底部的潜孔冲击器钎头、以及设置在所述套管外侧的喷嘴，其中，所述喷嘴位于所述潜孔冲击器钎头的上方；
所述钻杆与潜孔冲击器之间具有连通的高压空气通路；所述潜孔冲击器还包括：与钻杆连接的高压浆液管路，所述高压浆液管路与高压空气通路相分隔；所述喷嘴连接所述高压浆液管路，所述高压浆液管路连接所述套管。
2.如权利要求1所述的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，其特征在于，所述上端口连接钻杆。
3.如权利要求1所述的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，其特征在于，所述喷嘴的数目为多个。
4.如权利要求1所述的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，其特征在于，所述上端口设有外锥形丝扣。
5.如权利要求1所述的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，其特征在于，所述下端口设有内锥形丝扣。
6.如权利要求1所述的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，其特征在于，所述内筒和套筒通过O型密封圈连接在所述下端口上。
7.如权利要求1所述的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，其特征在于，所述高压浆液管路包括：沿所述钻杆的轴线设置的第一段管路、设置在所述侧壁中并沿平行所述钻杆的轴线设置的第三段管路、以及连接在所述第一段管路和第三段管路之间的第二段管路，所述第二段管路沿所述钻杆的径向设置。
8.如权利要求1所述的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，其特征在于，所述喷嘴由空心螺栓制成，所述空心螺栓包括：螺帽和螺柱，所述螺帽和螺柱依次从外向内穿设在所述侧壁中，所述空心螺栓内设有合金制成的内衬套，所述内衬套沿所述空心螺栓的轴向伸出所述螺帽的外侧。
9.如权利要求8所述的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，其特征在于，所述内衬套的壁厚不小于1mm。
10.如权利要求8所述的在底部喷射高压浆液的潜孔冲击设备，其特征在于，所述喷嘴的喷射方向垂直所述上端口和下端口的连线。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112411531A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-26 | 江西省水利科学研究院 | 一种回旋+冲击钻喷一体高喷工艺及装置 |
| CN113026775A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-06-25 | 中国十九冶集团有限公司 | 注浆装置、松散地层成孔装置及成孔方法 |
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