CN213741030U - 一种水平旋喷桩钻孔设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水平旋喷桩钻孔设备，所述水平旋喷桩钻孔设备包括：钻头、预切割组件和双层钻管，钻头、预切割组件和双层钻管依次连接；钻头用于通过尖锐端口钻入目标介质，目标介质至少包括浅覆土介质，并在钻头钻入目标介质后，通过预切割组件对目标介质进行预切割操作；双层钻管设有同心圆的外管和内管，外管形成有低压介质通道，内管形成有高压介质通道；预切割操作完成后，水平旋喷桩钻孔设备进行回撤旋喷操作，并通过高压介质通道流通高压浆液，高压浆液用于回撤旋喷操作下对目标介质进行置换，并对目标介质进行加固。本实用新型中，水平旋喷桩钻孔设备进行钻孔后通过回撤旋喷操作进行喷浆回退，从而实现钻喷一体化。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械钻孔领域，特别涉及一种水平旋喷桩钻孔设备。
背景技术
喷射注浆法又称旋喷法注浆，简称旋喷桩，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，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆土比例和质量。
在相关技术中，浅覆土条件下，旋喷桩施工过程中会出现上部土体隆起的问题，导致土体置换失败，无法保证一定的成桩桩径。
实用新型内容
本实用新型提供了一种水平旋喷桩钻孔设备。技术方案如下：
本实用新型提供一种水平旋喷桩钻孔设备，所述水平旋喷桩钻孔设备包括：钻头、预切割组件和双层钻管，所述钻头、所述预切割组件和所述双层钻管依次连接；
所述钻头用于通过尖锐端口钻入目标介质，所述目标介质至少包括浅覆土介质，并在所述钻头钻入所述目标介质后，通过所述预切割组件对所述目标介质进行第一操作方向的预切割操作，所述预切割操作通过清水或薄泥浆喷射实现，其中，所述预切割操作下，所述目标介质达到第一钻孔直径；
所述双层钻管设有同心圆的外管和内管，所述外管形成有低压介质通道，所述内管形成有高压介质通道，所述预切割操作下，所述水平旋喷桩钻孔设备通过所述低压介质通道流通所述清水或所述薄泥浆；
所述预切割操作完成后，所述水平旋喷桩钻孔设备进行回撤旋喷操作，并通过所述高压介质通道流通高压浆液，所述高压浆液用于所述回撤旋喷操作下对所述目标介质进行置换，并对所述目标介质进行加固，其中，所述回撤旋喷操作在第二操作方向下进行，所述第二操作方向与所述第一操作方向相反。
可选的，所述水平旋喷桩钻孔设备还包括回流通道和高低压通道，所述回流通道与所述高低压通道设置于所述双层钻管的尾部；
所述高低压通道设置有高低压通道口，所述高低压通道用于流通通过所述高低压通道口流入的液体；
所述回流通道设置有回流通道口，所述回流通道用于回流进入所述水平旋喷桩钻孔设备内的液体，并通过所述回流通道口排出。
可选的，所述低压介质通道和所述高压介质通道与所述高低压通道相通，所述低压介质通道和所述高压介质通道流入的液体由所述高低压通道的所述高低压通道口流入。
可选的，所述回撤旋喷操作下，所述目标介质达到第二钻孔直径，所述第二钻孔直径大于所述第一钻孔直径，其中，所述第一钻孔直径和所述第二钻孔直径的大小与钻孔速度呈正相关关系。
可选的，所述预切割操作在第一钻孔压力下进行，所述回撤旋喷操作在第二钻孔压力下进行，所述第一钻孔压力不大于所述第二钻孔压力。
综上所述，本实用新型中，提供了一种水平旋喷桩钻孔设备，水平旋喷桩钻孔设备包括依次连接的钻头、预切割组件和双层钻管，钻头、预切割组件和双层钻管依次连接；钻头用于通过尖锐端口钻入目标介质，目标介质至少包括浅覆土介质，并在钻头钻入目标介质后，通过预切割组件对目标介质进行预切割操作；双层钻管设有同心圆的外管和内管，外管形成有低压介质通道，内管形成有高压介质通道；预切割操作完成后，水平旋喷桩钻孔设备进行回撤旋喷操作，并通过高压介质通道流通高压浆液，高压浆液用于回撤旋喷操作下对目标介质进行置换，并对目标介质进行加固。本实用新型中，水平旋喷桩钻孔设备·钻孔后通过回撤旋喷操作进行喷浆回退，从而实现钻喷一体化。
附图说明
图1示出了本实用新型提供的一种水平旋喷桩钻孔设备的结构示意图；
图2示出了本实用新型提供的另一种水平旋喷桩钻孔设备的结构示意图；
图3示出了本实用新型提供的一种相关技术中水平旋喷桩存在问题的场景示意图。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
请参考图1至图2，其示出了本实用新型一个示意性实施例提供的水平旋喷桩钻孔设备的结构示意图。
在本实用新型中，提供了一种水平旋喷桩钻孔设备，水平旋喷桩钻孔设备包括钻头、预切割组件和双层钻管，钻头、预切割组件和双层钻管依次连接。
钻头用于通过尖锐端口钻入目标介质，目标介质至少包括浅覆土介质，并在钻头钻入目标介质后，如图1所示，通过预切割组件对目标介质进行第一操作方向的预切割操作，预切割操作通过清水或薄泥浆喷射实现，其中，预切割操作下，目标介质达到第一钻孔直径。
如图1所示，以及图2的截面图所示，双层钻管设有同心圆的外管101和内管102，外管101形成有低压介质通道，内管102形成有高压介质通道，预切割操作下，水平旋喷桩钻孔设备通过低压介质通道流通清水或薄泥浆。其中，如图1所示，为了实现液体流畅，低压介质通道流通清水或薄泥浆时，高压介质通道流通有回流液体。
预切割操作完成后，如图1所示，水平旋喷桩钻孔设备进行回撤旋喷操作，并通过高压介质通道流通高压浆液，高压浆液用于回撤旋喷操作下对目标介质进行置换，并对目标介质进行加固，其中，如图1所示，回撤旋喷操作在第二操作方向下进行，第二操作方向与第一操作方向相反。
如图3所示，其示出了一种相关技术中水平旋喷桩存在问题的场景示意图，如背景技术所言，浅覆土条件下，旋喷桩施工过程中会出现上部土体隆起的问题，导致土体置换失败，无法保证一定的成桩桩径。
本实用新型中，提供了一种水平旋喷桩钻孔设备，水平旋喷桩钻孔设备包括依次连接的钻头、预切割组件和双层钻管，钻头、预切割组件和双层钻管依次连接；钻头用于通过尖锐端口钻入目标介质，目标介质至少包括浅覆土介质，并在钻头钻入目标介质后，通过预切割组件对目标介质进行预切割操作；双层钻管设有同心圆的外管和内管，外管形成有低压介质通道，内管形成有高压介质通道；预切割操作完成后，水平旋喷桩钻孔设备进行回撤旋喷操作，并通过高压介质通道流通高压浆液，高压浆液用于回撤旋喷操作下对目标介质进行置换，并对目标介质进行加固。本实用新型中，水平旋喷桩钻孔设备钻孔后通过回撤旋喷操作进行喷浆回退，从而实现钻喷一体化。
在另一个实施例中，水平旋喷桩钻孔设备包括钻头、预切割组件和双层钻管，钻头、预切割组件和双层钻管依次连接。
钻头用于通过尖锐端口钻入目标介质，目标介质至少包括浅覆土介质，并在钻头钻入目标介质后，通过预切割组件对目标介质进行第一操作方向的预切割操作，预切割操作通过清水或薄泥浆喷射实现，其中，预切割操作下，目标介质达到第一钻孔直径。
双层钻管设有同心圆的外管和内管，外管形成有低压介质通道，内管形成有高压介质通道，预切割操作下，水平旋喷桩钻孔设备通过低压介质通道流通清水或薄泥浆。
预切割操作完成后，水平旋喷桩钻孔设备进行回撤旋喷操作，并通过高压介质通道流通高压浆液，高压浆液用于回撤旋喷操作下对目标介质进行置换，并对目标介质进行加固，其中，回撤旋喷操作在第二操作方向下进行，第二操作方向与第一操作方向相反。
可选的，水平旋喷桩钻孔设备还包括回流通道和高低压通道，回流通道与高低压通道设置于双层钻管的尾部。
高低压通道设置有高低压通道口，高低压通道用于流通通过高低压通道口流入的液体。
回流通道设置有回流通道口，回流通道用于回流进入水平旋喷桩钻孔设备内的液体，并通过回流通道口排出。
可选的，低压介质通道和高压介质通道与高低压通道相通，低压介质通道和高压介质通道流入的液体由高低压通道的高低压通道口流入。
可选的，回撤旋喷操作下，目标介质达到第二钻孔直径，第二钻孔直径大于第一钻孔直径，其中，第一钻孔直径和第二钻孔直径的大小与钻孔速度呈正相关关系。
可选的，预切割操作在第一钻孔压力下进行，回撤旋喷操作在第二钻孔压力下进行，第一钻孔压力不大于第二钻孔压力。
在一种可能的实施方式中，钻进时用清水或薄泥浆预切割一下，回退时正常旋喷，桩径能够保证。且水平旋喷桩钻孔设备为单管工艺，双层钻管钻具，如通过10个兆帕压力在钻进的时候进行预切割，钻到底后回退再进行高压力切割。预切割一般钻孔直径可以达到150mm，小压力切割能将孔径扩大到 300～400mm，再回退切割能达到600mm以上，如在粉质黏土介质中再钻进速度慢一点还能达到800mm的桩径；进一步的，双层钻管实现外侧管道间隙走低压，中间通道走高压，水平施工时双层钻管指的是外管通道走钻进的循环液，射流是沿施工轴线方向，压力在3～5兆帕，内管走高压切割液，射流方向垂直于轴线。这样的双层钻管能够实现钻喷一体化，即自钻入孔后回退喷浆。
本实用新型解决了在浅覆土条件下，通过改进水平旋喷桩钻孔设备及喷射工艺，实现了水平旋喷桩施工过程中土体置换，避免了上部土体隆起，保证了成桩桩径。
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种水平旋喷桩钻孔设备，其特征在于，所述水平旋喷桩钻孔设备包括：钻头、预切割组件和双层钻管，所述钻头、所述预切割组件和所述双层钻管依次连接；
所述钻头用于通过尖锐端口钻入目标介质，所述目标介质至少包括浅覆土介质，并在所述钻头钻入所述目标介质后，通过所述预切割组件对所述目标介质进行第一操作方向的预切割操作，所述预切割操作通过清水或薄泥浆喷射实现，其中，所述预切割操作下，所述目标介质达到第一钻孔直径；
所述双层钻管设有同心圆的外管和内管，所述外管形成有低压介质通道，所述内管形成有高压介质通道，所述预切割操作下，所述水平旋喷桩钻孔设备通过所述低压介质通道流通所述清水或所述薄泥浆；
所述预切割操作完成后，所述水平旋喷桩钻孔设备进行回撤旋喷操作，并通过所述高压介质通道流通高压浆液，所述高压浆液用于所述回撤旋喷操作下对所述目标介质进行置换，并对所述目标介质进行加固，其中，所述回撤旋喷操作在第二操作方向下进行，所述第二操作方向与所述第一操作方向相反。
2.根据权利要求1所述的水平旋喷桩钻孔设备，其特征在于，所述水平旋喷桩钻孔设备还包括回流通道和高低压通道，所述回流通道与所述高低压通道设置于所述双层钻管的尾部；
所述高低压通道设置有高低压通道口，所述高低压通道用于流通通过所述高低压通道口流入的液体；
所述回流通道设置有回流通道口，所述回流通道用于回流进入所述水平旋喷桩钻孔设备内的液体，并通过所述回流通道口排出。
3.根据权利要求2所述的水平旋喷桩钻孔设备，其特征在于，所述低压介质通道和所述高压介质通道与所述高低压通道相通，所述低压介质通道和所述高压介质通道流入的液体由所述高低压通道的所述高低压通道口流入。
4.根据权利要求1至3任一所述的水平旋喷桩钻孔设备，其特征在于，所述回撤旋喷操作下，所述目标介质达到第二钻孔直径，所述第二钻孔直径大于所述第一钻孔直径，其中，所述第一钻孔直径和所述第二钻孔直径的大小与钻孔速度呈正相关关系。
5.根据权利要求1至3任一所述的水平旋喷桩钻孔设备，其特征在于，所述预切割操作在第一钻孔压力下进行，所述回撤旋喷操作在第二钻孔压力下进行，所述第一钻孔压力不大于所述第二钻孔压力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021765542.5U CN213741030U (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种水平旋喷桩钻孔设备 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021765542.5U CN213741030U (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种水平旋喷桩钻孔设备 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN213741030U true CN213741030U (zh) | 2021-07-20 |
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ID=76840663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202021765542.5U Active CN213741030U (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种水平旋喷桩钻孔设备 |
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| CN (1) | CN213741030U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2021277744A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-22 | Manja, Feras MR | Implementation of soiled consolidation treatment / fluids in newly drilled CSG / CBM wells. |
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2020
- 2020-08-21 CN CN202021765542.5U patent/CN213741030U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2021277744A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-22 | Manja, Feras MR | Implementation of soiled consolidation treatment / fluids in newly drilled CSG / CBM wells. |
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