[發明專利]一種復合式旋噴樁機和復合式旋噴樁施工方法

有效

• 申請號: 201710250039.2
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106948341B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 張亞鵬
• 申請（專利權）人: 武漢信安永興工程技術有限公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46;E21B10/61
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙)42224
• 代理人: 李佑宏

技術領域

本發明涉及土木工程領域，更具體地，涉及一種復合式旋噴樁機、一種復合式旋噴樁及其施工方法。

背景技術

目前在建筑工程領域的地基處理工程中，水泥加固法是被廣泛采用的一種處理方法，并且演變和派生出了很多種方法、工藝和設備。其中，水泥攪拌樁是一種常規的施工方法，但這種方法對土質要求較高，極易因攪拌不均勻造成樁身強度差異從而影響承載力。

為了解決水泥攪拌樁的上述缺陷，高壓旋噴樁應運而生，在建設工程樁基施工過程中，針對黏土層，填土層，淤泥層，沙層，高壓旋噴最常用的為小型錨桿機。這種小型錨桿機的鉆桿高度一般為2m，一邊旋轉，一邊高壓注漿，通過人工接鉆孔，來實現鉆孔深度。但這種小型錨桿機存在如下問題：

(1)由于傳統小型錨桿機每根鉆孔2米，通過人工接鉆孔，人干干擾過多，噴壓不穩定，鉆桿之間通過麻絲連接密封，麻絲密封容易造成噴射注漿壓力不穩定，注漿壓力不夠，下鉆力不夠，碰到硬土層，有碎渣的填土層，無法鉆進，而且由于水泥加固后的樁體本身強度不高，因此這兩種方法的整體承載力有較大局限，因此比較適用于對承載力要求不高的復合地基；

(2)傳統小型錨桿機施工過程中，高壓流翻漿嚴重，浪費材料，污染環境，地下土質過硬導致無法成樁，樁徑達不到設計要求，地下土體約束力不法準確量化，噴漿量噴漿壓力無法準確控制，垂直度難以控制，特別是高壓旋噴法更難控制樁身直徑的大小并做到上下一致；

(3)傳統小型錨桿機自動化程度低，不僅造成了原材料的浪費，也極易造成樁身缺陷，施工功效低，人工效率低等問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供一種復合式旋噴樁機、一種復合式旋噴樁及其施工方法，對傳統的高壓旋轉樁機的鉆桿進行改進，將鉆桿分為內外兩層，外層為外套管，內層為內芯桿，且鉆桿的長度可根據實際需求確定，一方面可以通過鉆桿自身的高度提高水泥漿的壓力，另一方面，雙層鉆桿可以承受更大的水泥漿壓力，一次性成樁到底，其有效地避免了小型錨桿機在成孔過程中的人為干擾所導致的施工穩定性差的問題。

為了實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供一種復合式旋噴樁機，該樁機包括支架、外套管、內芯桿、連接裝置、高壓管道及鉆頭；

其中，所述高壓管道的一端與水泥漿攪拌車連接，另一端通過所述連接裝置與所述內芯桿緊密連接；

所述連接裝置包括法蘭、O形圈和彎管接頭，所述彎管接頭一端通過所述法蘭與所述高壓管道密封連接，另一端通過法蘭與所述內芯桿密封連接，所述O形圈設于所述法蘭與高壓管道、法蘭與內芯桿之間，用于實現所述法蘭與高壓管道、法蘭與內芯桿的密封連接，用于實現高壓水泥漿順利轉彎并輸送到所述內芯桿中；

所述內芯桿為無縫鋼管，同軸套設于所述外套管內，所述外套管固定連接在所述支架上；

所述鉆頭與所述內芯桿的底端連接，包含攪拌鉆葉和高壓噴嘴，所述高壓噴嘴可拆卸的安裝于所述鉆頭底部的圓筒內，用于噴射所述高壓水泥漿，切割土體，形成樁基。

進一步地，所述高壓噴嘴的數量為2個或4個，且對稱設于所述鉆頭側壁的圓筒內。

進一步地，所述圓筒內沿周向設有風口，用于吹動所述高壓水泥漿向四周噴射，使所述高壓水泥漿噴射更加均勻。

進一步地，所述彎管接頭的彎曲角度為30～45°，壁厚為5～10mm。

進一步地，該樁機還包括底座，所述底座上表面設有滑軌，下表面設有滾輪，所述滾輪用于實現所述底座沿第一方向移動。

進一步地，該樁機還包括平臺，其上表面與所述支架固定連接，下表面與所述滑軌接觸。

進一步地，所述平臺上設有液壓機構，用于驅動所述平臺沿第二方向移動。

進一步地，所述平臺的四角均設有支腿，用于支撐所述平臺。

進一步地，所述平臺上設有第一液壓支撐桿和第二液壓支撐桿，所述第一液壓支撐桿和第二液壓支撐桿的另一端分別于所述支架連接，用于支撐所述支架、外套管、內芯桿及連接裝置。

按照本發明的另一個方面，提供一種復合式旋噴樁施工方法，采用所述的復合式旋噴樁機，包括如下步驟：

S1：樁位放樣；

S2：下放所述支腿，推動底座沿第一方向移動到預定位置；收起所述支腿，所述平臺落到所述滑軌上，通過液壓機構驅動所述平臺沿第二方向移動到預定位置，實現精準定位；

S3：檢查所有部件連接情況，設定參數；

S4：正循環所述鉆頭，鉆進至設計深度；

S5：反循環提升鉆頭，并通過高壓噴嘴噴射所述水泥漿，直至樁基成型。