[發明專利]粉體高壓噴射注漿地基加固工法

無效

• 申請號: 201110131794.1
• 申請日: 2011-05-20
• 公開（公告）號: CN102155012A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 吳旭君;王憲章;楊志銀;張俊;鄭平;趙偉;駱永生;杜甫志;谷霖;高焰林;鐘如輝;王召磊
• 申請（專利權）人: 中冶建筑研究總院有限公司;中國京冶工程技術有限公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46
• 代理公司: 北京銳思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 李濤

技術領域

本發明涉及巖土領域，尤其是指粉體高壓噴射注漿地基加固處理領域。

背景技術

傳統的噴粉攪拌樁因為是采用機械葉片迴轉將粉狀固化劑與土體攪拌混合而形成水泥土固結體，其缺點是易受土層中填埋物影響而無法施工；成樁直徑較小；或受機械因素使固化劑拌合不均而使固結體質量難以保證。而傳統的高壓旋噴注漿方法的固化劑是水泥漿液，該工法形成的水泥土固結體含水量較大(通常水灰比≥2.0)，相同水泥含量的條件下，其固結體的水泥土強度較低；在飽水砂層的固結過程中水泥土(砂漿)易離析，形成豎向不連續的(餅狀)固結體，嚴重影響止水效果，同時施工時出現大量冒漿污染現場環境。

發明內容

本發明的目的在于解決上述工藝存在的缺點與不足，提供一種粉體高壓噴射注漿地基加固工法，其工藝步驟如下：

步驟一：先鉆引導孔(3)，并利用高壓空氣將小灰罐(12)中的粉體固化劑吹入到大灰罐(11)中；

步驟二：引導孔(3)按設計要求鉆到一定深度后，鉆機(5)就位將鉆桿(4)和鉆頭(2)放入到引導孔(3)中，同時噴粉嘴(20)保持有高壓空氣噴出；

步驟三；向鉆頭(2)輸送高壓水和粉體固化劑進行粉體噴射注漿施工，高壓水經高壓水噴嘴(21)形成高壓水射流(23)切割土體并沖刷攪拌由噴粉嘴(20)噴出的粉體固化劑，待其凝固后而形成固化樁體(1)；

步驟四：鉆桿(4)進行迴轉和提升作業，當鉆頭(2)離地面1～2米時停止高壓水和粉體固化劑的輸送，但不得中斷高壓空氣的輸送；

步驟五：提起鉆桿(4)和鉆頭(2)到地面，該樁體(1)施工完成，停止高壓空氣輸送，移動鉆機(5)到下一個樁位重復上述施工步驟。

所述的迴轉速度為15-20r/min，提升速度為10-20m/min，高壓水射流壓力為20-40MPa，噴粉量為30-60kg/min，固化樁體樁長為10-30m，高壓空氣壓力為0.5-1.5MPa。

所述的高壓水射流切割土體是在環狀水泥粉體流保護下進行的。

所述的鉆桿(4)包括高壓水通道(19)和粉體輸送通道(18)；

所述的鉆頭(2)包括高壓水噴嘴(21)和噴粉嘴(20)；

所述的粉體固化劑包含水泥灰粉、生石灰粉及其他對土體有固化作用的粉劑。

所述的鉆桿(4)的截面是二重管或三重管；

所述的加固體截面包括圓形、扇形、半圓形及其他平面幾何形狀。

所述的高壓水噴嘴(21)和噴粉嘴(20)相互位置是同軸布置、非同軸布置或者噴粉嘴(20)向下布置。

本發明的技術方案是將巖土領域的噴粉攪拌樁工法和高壓噴射注漿工法結合在一起而又不同于兩者的一種新型的加固地基或地下止水防滲的施工工法。其技術原理是采用高壓水射流(＞20MPa)來切割土體并沖刷攪拌由噴粉嘴20噴出的粉體固化劑，待其凝固后而形成固化樁體1(見圖1和圖2)。可用于建筑物地基加固、已有建筑物地基加固、深基坑地下工程的支擋、筑造地下防水帷幕、防止砂土液化、增大土的摩擦力和粘聚力以及防止壩基沖刷等地基加固工程。

本發明的創新點在于彌補了噴粉攪拌工法受填埋物影響、成樁直徑較小和粉體固化劑與土體拌合不均、高壓旋噴注漿工法的水灰比較大水泥土強度低、水泥漿液易離析、地下注水量多造成冒漿量大現場污染嚴重等缺點。

本發明粉體高壓噴射注漿成樁工法優點如下：

1、本發明解決了噴粉攪拌樁工法受填埋物影響、成樁直徑較小和粉體固化劑與土體拌合不均、高壓旋噴注漿工法的水灰比較大、水泥土強度低、飽水砂層水泥漿液易離析、地下注水量多造成冒漿量大、現場污染嚴重等缺點；2、提供了一種新型的地基處理施工方法；加固過程中采用環狀水泥粉體流保護下的高壓水射流切割土體，可以有效增大加固范圍，同時降低加固體的含水量；3、由于加固體含水量的降低能提高加固體的承載能力，減少單位加固體造成的泥漿污染和冒漿體的水泥浪費，從而降低工程造價；有利于節能和綠色環保。

附圖說明

圖1為本發明的施工工藝示意圖；

圖2為本發明的成樁示意圖；

圖3為本發明的設備結構示意圖；

圖4為本發明的高壓水噴嘴和噴粉嘴不同布置圖。

具體實施方式

本發明以在南方某市建筑基坑地基加固工程中進行實際施工作業為例。

實施例1：

工藝步驟如下：