[發(fā)明專利]一種雙管干噴水泥土成樁方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310312456.7
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103343535A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章軍平;胡學(xué)軍;朱雪峰;盧宗光;殷曼嬌;李聲偉;張輝;吳平;湯旭東;郭興
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵科工集團有限公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合地基加固處理成樁方法，尤其涉及一種高壓氣切削攪拌低壓氣輸送干粉固化材料的雙管干噴水泥土成樁方法。

背景技術(shù)

粉噴樁也叫加固土樁，它是利用粉狀水泥(或石灰)等材料作固化劑，在鉆孔過程中使用特制的噴粉樁機將固化劑噴入軟土地基的深層，經(jīng)攪拌使原位土與固化劑均勻混合并發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體相互影響，共同作用承擔(dān)上部荷載的粉噴樁復(fù)合地基。由于粉噴樁具有能有效減少總沉降量、能承受較大的加荷速率、抗側(cè)向變形能力強、可大大縮短施工期等優(yōu)點，目前在高速公路建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用得較為廣泛。

在以往的工程實踐中，粉噴樁處理軟土地基施工中常存在如下一些問題：均勻性差、部分?jǐn)嗷?、噴灰不均勻、強度不足；適用于松軟透氣性好的地基處理，密實透氣性差的地基難以處理；處理深度小，通常小于18米；成樁直徑小，通常小于600毫米。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷，提供一種新的高壓氣切削攪拌低壓氣輸送干粉固化材料的雙管干噴水泥土成樁方法，減小鉆進阻力，提高鉆進施工能力以及攪拌均勻性，使樁的承載力提高。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種雙管干噴水泥土成樁方法，包括以下幾個步驟:

（1）通氣預(yù)攪下沉

鉆具邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進，同時氣管輸入高壓氣體，芯管輸入低壓氣體，土體在原位受到攪動，鉆至設(shè)計標(biāo)高后停止鉆進，原地攪拌；

（2）輸送干粉固化劑提升

開啟粉體噴射機，將水泥粉體通過內(nèi)管噴入被攪動的土體中，氣管連續(xù)壓入高壓氣體，然后鉆頭邊反向旋轉(zhuǎn)邊提升，使土體和水泥粉體充分拌和；

（3）復(fù)攪成樁

按設(shè)計要求深度再次下沉復(fù)攪、復(fù)噴，成樁結(jié)束。

步驟1中所述的鉆具為雙管干噴攪拌鉆具，由水龍頭10、鉆桿20和鉆頭30連接組成，其中水龍頭10上有高壓氣體輸入口11，低壓氣體、低壓水泥粉輸入口12；鉆桿20包括氣管21和芯管22；鉆頭30上有高壓氣體輸出口31，低壓氣體、低壓水泥粉輸出口32和攪拌葉片33。

其中，高壓氣體從輸入口11輸入，經(jīng)過氣管21，從輸出口31輸出，形成高壓氣流；低壓氣體、低壓水泥粉從輸入口12送入，經(jīng)過芯管22，從輸出口32輸出，水泥粉和土壤經(jīng)葉片33攪拌成樁。

本發(fā)明的成樁方法原理是通過氣管往土壤中噴射高壓氣流，高壓氣流具有切割土壤，攪拌水泥土的作用，同時減小鉆進阻力，從而實現(xiàn)大直徑大深度噴粉樁的施工，施工深度可達到25m，成樁直徑可達到800至1000毫米。

有益效果

（1）噴粉樁成樁深度提高，成樁直徑大，可以實現(xiàn)大直徑大深度施工。

（2）噴入的高壓氣流具有切割和攪拌水泥土的作用，增大了噴粉樁的攪拌均勻度，縮短了噴粉樁成樁所花的時間，對周圍土層產(chǎn)生一定的負(fù)壓，有利于低壓噴粉的輸出，提高了施工效率和成樁質(zhì)量。

（3）與傳統(tǒng)的噴粉樁工藝相比，對地質(zhì)條件的適應(yīng)能力更強，能夠?qū)崿F(xiàn)在密實不透氣土層的順利噴粉施工。

（4）無噪音，不取土，效率高，節(jié)能且環(huán)保。

附圖說明

圖1為本發(fā)明使用的雙管干噴攪拌鉆具的示意圖；

圖2為本發(fā)明的雙管干噴水泥土成樁方法的工藝流程圖。

圖中，10為水龍頭；11為高壓氣體輸入口；12為低壓氣體、低壓水泥粉輸入口；20為鉆桿；21為氣管；22為芯管；30為鉆頭；31為高壓氣體輸出口；32為低壓氣體、低壓水泥粉輸出口；33為攪拌葉片。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

本發(fā)明的成樁方法的施工工藝中，與鉆機施工配合應(yīng)用的關(guān)鍵部件是一種雙管干噴攪拌鉆具（見圖1所示），由水龍頭10、鉆桿20和鉆頭30連接組成，其中水龍頭10上有高壓氣體輸入口11，低壓氣體、低壓水泥粉輸入口12；鉆桿20包括氣管21和芯管22；鉆頭30上有高壓氣體輸出口31，低壓氣體、低壓水泥粉輸出口32和攪拌葉片33。

其中，高壓氣體從輸入口11輸入，經(jīng)過氣管21，從輸出口31輸出，形成高壓氣流；低壓氣體、低壓水泥粉從輸入口12送入，經(jīng)過芯管22，從輸出口32輸出，水泥粉和土壤經(jīng)葉片33攪拌成樁。

本發(fā)明的雙管干噴水泥土成樁方法，包括以下幾個步驟，如圖2所示：

（1）通氣預(yù)攪下沉