[發明專利]用高壓雙液旋噴技術生成水平加固體的施工方法

有效

• 申請號: 200810033979.7
• 申請日: 2008-02-28
• 公開（公告）號: CN101245600A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 沈水龍;白云;金龍縣;彭少杰;楊俊龍;葛金科;陳立生;周松
• 申請（專利權）人: 上海市第二市政工程有限公司;韓國基礎技術株式會社;上海交通大學;上海城建(集團)公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46;E02D3/12;E21D11/10
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種建筑工程技術領域的施工方法，具體是一種用高壓雙液旋噴技術生成水平加固體的施工方法。

背景技術

高壓旋噴施工技術是以旋轉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，經化學反應后形成堅固的加固土柱，強度可達數兆帕以上。該工法由日本NIT的中西涉博士發明，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，還開發成功了超級旋噴的RJP工法，直徑可達3米以上。RJP工法以壓縮空氣包裹高壓水流對土體進行第一次切割，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年代末開發成功高壓旋噴施工技術后，該工法逐步水利工程防滲墻、城市地下工程、邊坡穩定、碼頭、橋梁基處等得到了廣泛的應用。也逐步開發了各種直徑的旋噴工法。

經對現有的技術文獻檢索發現，日本株式會社恩愛蒂中西涉，于1995年在我國申請并獲得過一系列關于提高旋噴樁直徑與質量的施工方法與設備的專利“ZL95115549.0，ZL95116805.3，ZL95115548.2，ZL95115553.9，ZL95116907.6，ZL95116806.1”。但是，中西涉發明的大直徑旋噴樁施工方法的共同特點是以超高壓的水流對土體作第一次切割，這樣會產生如下問題：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，其達到初凝并有一定的強度需數日以上；2)當該法在地下水位以下的粉砂層中施工時，產生砂土液化，流砂等現象，這樣會使土與水泥混合物在結硬前發生分離而；從而產生質量問題；使旋噴技術不能在流砂層中使用；3)對于水平施工的旋噴加固體，則流態混合土會流出，使加固失效。這些問題影響了旋噴技術的使用范圍。因此，本發明的目的是應用雙液旋噴技術在地下進行水平方向的旋噴施工，通過使混合土瞬時結硬來克服上述旋噴施工的缺陷，使該技術可以在流砂層中生成水平旋噴樁體。

發明內容

本發明針對現有技術的不足和缺陷，提供一種用高壓雙液旋噴技術生成水平加固體的施工方法。本發明利用高壓旋噴技術使松散地基快速固化結硬，在地下進行旋噴施工，解決地下水流動情況下難于進行水平旋噴固化的問題。本發明中同時用高壓噴射水泥漿與水玻璃，使這兩種漿液在噴嘴噴出的瞬間混合后再與土體攪拌混合，從而達到快速固結的目的。

本發明是通過以下技術方案實現的，包括以下步驟：

①準備場地，安裝調試設備：在作業基坑內外安裝連接好各設備，將高壓泵、低壓泵、空氣壓縮機通過分流器連接于三重管鉆噴桿上，高壓泵用于噴高壓水泥漿或水，低壓泵用于泵送速凝劑，三重管鉆噴桿由水平鉆機的支架支持連接，并由鉆機上的驅動器控制旋轉與做進退運動，多功能噴頭與三重管鉆噴桿連接。

所述三重管鉆噴桿用于鉆孔與輸送高壓液氣流至多功能噴頭，采用三重同軸鋼管構成。將三重管鉆噴桿的內管連接于高壓泵，水流與高壓水泥漿流通過該管通道到達多功能噴頭；第二道管連接于低壓泵，速凝劑通過該管通道到達多功能噴頭；外管連接于空氣壓縮機，超高壓壓縮空氣通過該管通道到達多功能噴頭。

所述多功能噴頭外部安裝有一個單向閥與兩個噴嘴，其內部設有通道分別對應于三重管鉆噴桿的多重管道，多功能噴頭一端與三重管鉆噴桿相連接。兩個噴嘴設于多功能噴頭的側面，間隔一定的距離前、后設置(噴頭頂端單向閥方向為前端方向，反之為后端方向)，分別稱為后部噴嘴和前部噴嘴。后部噴嘴為復合式的同軸噴嘴，內噴嘴連接于三重管鉆噴桿內通道，噴出高壓水泥漿液，外側噴嘴為環繞噴嘴連接于外通道，噴壓縮空氣。前部噴嘴為復合式的同軸噴嘴，內噴嘴連接于三重管鉆噴桿內通道，噴出高壓水泥漿液，外側噴嘴連接于第二通道，噴速凝劑。

②在實施水平的基坑外墻的預留孔口處安裝孔口密封裝置，并將該裝置的導水軟管連接到廢泥漿分離設備，用于導出泥漿。噴頭與三重管鉆噴桿從孔口密封裝置內穿過進行鉆孔與噴射，三重管鉆噴桿與孔口密封裝置之間采用橡膠密封圈密封。