[發(fā)明專利]用高壓噴射雙液漿生成水平旋噴加固體的施工設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810033977.8
• 申請日: 2008-02-28
• 公開（公告）號: CN101245599A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金龍縣;白云;沈水龍;彭少杰;楊俊龍;葛金科;陳立生;周松
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市第二市政工程有限公司;韓國基礎(chǔ)技術(shù)株式會社;上海交通大學(xué);上海城建(集團(tuán))公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46;E02D3/12;E21D11/10
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種建筑工程技術(shù)領(lǐng)域的施工設(shè)備，具體是一種用高壓噴射雙液漿生成水平旋噴加固體的施工設(shè)備。

背景技術(shù)

高壓旋噴施工技術(shù)是以旋轉(zhuǎn)的噴頭噴出高壓流體一邊切削土體一邊使水泥漿液與切碎的土體混合，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后形成堅(jiān)固的加固土柱，強(qiáng)度可達(dá)數(shù)兆帕以上。該工法由日本NIT的中西涉博士發(fā)明，最初是簡單的單管法(也稱CCP法)，僅噴射水泥漿液；其后又開發(fā)了二重管法、三重管法等，二重管法以壓縮空氣包裹高壓水泥漿液切割并混合，使加固體直徑比單管法有較大的增加；三重管法以壓縮空氣包裹高壓水流首先切割土體，形成較大直徑的碎土空隙，再以泥漿泵注入水泥漿填充與混合，使加固體直徑比前兩種方法有了極大的提高。其后，還開發(fā)成功了超級旋噴的RJP工法，直徑可達(dá)3米以上。RJP工法以壓縮空氣包裹高壓水流對土體進(jìn)行第一次切割，形成較大直徑的碎土空隙，再以壓縮空氣包裹水泥漿作第二次切割并作填充與混合，使加固體直徑有了空前的提高。我國自70年代末開發(fā)成功高壓旋噴施工技術(shù)后，該工法逐步水利工程防滲墻、城市地下工程、邊坡穩(wěn)定、碼頭、橋梁基處等得到了廣泛的應(yīng)用。也逐步開發(fā)了各種直徑的旋噴工法。

經(jīng)對現(xiàn)有的技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，日本株式會社恩愛蒂中西涉，在1995年申請并獲得過可以用于生成水平旋噴加固體的施工裝置專利：“地基加固體造成裝置及施工法(專利號ZL95115549.0)”。該發(fā)明專利雖然給出了在一定條件下進(jìn)行水平旋噴加固施工的設(shè)備。但是該發(fā)明的設(shè)備有如下幾個(gè)不足：首先，以超高壓的水流對土體作第一次切割，這樣會產(chǎn)生如下幾個(gè)問題：1)由于旋噴施工后的水泥土混合物，處于流動性的泥漿狀態(tài)，其達(dá)到初凝并有一定的強(qiáng)度需數(shù)日以上；2)當(dāng)該法在地下水位以下的粉砂層中施工時(shí)，產(chǎn)生砂土液化，流砂等現(xiàn)象，這樣會使土與水泥混合物在結(jié)硬前發(fā)生分離；從而產(chǎn)生質(zhì)量問題；使旋噴技術(shù)不能在流砂層中使用；3)如果進(jìn)行水平旋噴施工，則流態(tài)的混合土?xí)目卓诹鞒?，使加固失效。這些問題影響了旋噴技術(shù)的使用范圍。為此，該發(fā)明水平施工時(shí)不噴射壓縮空氣，這樣做的直接的結(jié)果是降低了噴射液態(tài)流體的切割效率，使水平旋噴加固體的直徑減小。為解決該問題，該發(fā)明中通過提高噴射液態(tài)流體壓力的方法增加切割直徑，同時(shí)采用強(qiáng)制吸泥的方法來降低地層壓力，以減小對周圍的影響。然而，由于有電纜線的存在，這樣使得鉆噴桿不能360度旋轉(zhuǎn)，只能作來回?cái)[動噴射，降低了施工效率，很不經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種用高壓噴射雙液漿生成水平旋噴加固體的施工設(shè)備。本發(fā)明應(yīng)用雙液旋噴技術(shù)在地下進(jìn)行水平方向的旋噴施工，通過使混合土瞬時(shí)結(jié)硬來克服上述背景技術(shù)中的水平旋噴施工的缺陷，使該技術(shù)可以在流砂層中生成水平旋噴加固體體。同時(shí)，使用本發(fā)明的設(shè)備可以使旋噴施工的效率大大提高。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括：高壓泵、低壓泵、空氣壓縮機(jī)、分流器、三重管鉆噴桿、多功能噴頭、水平鉆機(jī)、孔口密封裝置。高壓泵、低壓泵、空氣壓縮機(jī)通過分流器連接于三重管鉆噴桿上。三重管鉆噴桿由水平鉆機(jī)的支架支持連接，并由水平鉆機(jī)上的驅(qū)動器控制旋轉(zhuǎn)與做前后進(jìn)退運(yùn)動及左右平移運(yùn)動。多功能噴頭的一端通過螺紋與三重管鉆噴桿連接?？卓诿芊庋b置安裝于需進(jìn)行旋噴加固的地下鉆孔的孔口；噴頭與三重管鉆噴桿從孔口密封裝置內(nèi)穿過對地層進(jìn)行鉆孔與噴射，三重管鉆噴桿與孔口密封裝置之間用橡膠密封圈密封。

所述高壓泵用于噴高壓水泥漿(或水)，高壓泵通過軟管連接到拌漿站，拌漿站連接水泥儲倉；高壓泵、拌漿站通過分叉閥連接到水箱，從而實(shí)現(xiàn)為高壓泵提供水泥漿或水。

所述低壓泵用于泵送速凝劑，低壓泵連接速凝劑桶，為低壓泵提供速凝劑。

所述孔口密封裝置包括圓柱形鋼管、壓力控制閥門，泥漿流出閥門及O型橡膠密封圈、橡膠密封圈擋塊，其中壓力控制閥門設(shè)置在圓柱形鋼管的上部；泥漿流出閥門設(shè)置在圓柱形鋼管的下部；O型橡膠密封圈置于三重管鉆噴桿與圓柱形鋼管之間；橡膠密封圈擋塊安裝于水平旋噴樁孔口的相反端，用于防止橡膠密封圈滑出。所述孔口密封裝置的作用是在水平鉆孔與旋噴的過程中將產(chǎn)生的廢泥漿有序排出。

所述三重管鉆噴桿用于鉆孔與輸送高壓液流至多功能噴頭，由三重同軸鋼管構(gòu)成，包括內(nèi)管、第二道管、外管，內(nèi)管連接于高壓泵，水流與高壓水泥漿流通過該管通道到達(dá)多功能噴頭；第二道管連接于低壓泵，速凝劑通過該管通道到達(dá)多功能噴頭；外管連接于空氣壓縮機(jī)，超高壓壓縮空氣通過該管通道到達(dá)多功能噴頭。

所述多功能噴頭用于噴鉆孔水與噴射高壓水泥漿液、速凝劑、壓縮空氣等流體。