专利名称：旋喷灌筑混凝土装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及高压旋喷注浆及水下灌注混凝土桩的设备。
高压旋喷注浆技术是利用工程钻机钻进小孔，将高压旋喷注浆管置于预定深度的小孔内，注浆管底部侧面有喷咀，用高压泵等高压发生装置把浆液从喷咀中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，把浆液和冲刷下来的土体拌成混合体，最后在土中形成圆柱状固结体。这样虽能形成较大直径的桩基，但是存在如下缺点(1)注浆过程中返回地面的大量废液，经测定，和留在孔内的成桩浆液相比，不仅成份一致，而且机械性能也一致。因此，这种返回浆液造成水泥及添加成份的很大浪费。(2)旋喷桩体包含了水泥和地层的固有成份，因此对一个桩来说，所通过的地层不同，各段桩的成份就不同，因而造成各段桩的机械性能不均匀。(3)该种装置最大的缺点是只能喷射水泥一类的浆液，不能灌筑含有较大砾石骨料的混凝土，这是因为现有的旋喷注浆管，其导流器，钻杆和喷头的浆液通道过于狭小，砾石无法通过。以上缺点限制了旋喷注浆技术的使用范围。
现用的灌筑混凝土桩，都要预先在地层中形成较大直径的桩孔，因而需要庞大的钻孔设备。在含砂多的地层中，桩孔很容易塌陷，造成施工困难和质量缺陷。优点是所耗费的水泥，只是旋喷桩的三分之一。而导管法，泵压法浇注水下混凝土虽能保证质量，但水下清基，立模等准备工作相当麻烦。
本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述困难，而提出一种旋喷灌注混凝土的装置，即采用旋喷技术成桩孔，泵压法水下灌筑混凝土成桩，从而将两种技术的优点结合起来。不但一次可成直径达一米的混凝土桩，而且简化了一般钻孔灌注混凝土的施工过程，大大加快了工程进度。
本实用新型的目的是通过如下方式来完成的将高压旋喷注水管与浇注混凝土的导管组成整体的钻杆，钻杆上有分送高压水和混凝土料到钻杆内的导流器，高压旋喷注水管的喷头具有上、下两个利用投球控制的侧喷咀。这样由于导流器以及钻杆内的混凝土通道有较大的截面积，所以允许混凝土中大的砾石通过，
以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。
图1是使用一般钻机的旋喷灌注混凝土工作系统图。
图2是提引接头导流器的纵向半剖视图。
图3是主动导流器的纵向半剖视图。
图4是分离式钻杆喷射头的局部剖视图。
图5是偏心套管式钻杆的局部剖视图。
参见
图1，旋喷灌注混凝土的工作系统包括钻机(10)、高压水发生装置(1)、混凝土制备及泵送系统(5)以及其它附属装置，这些均属现有技术设备。钻孔成桩时，对于一般的土层、砂层、污泥层，可以不用钻头，高压水经导流器(3)、喷射头(8)的底喷咀(4)喷射切割孔底土层，在钻机回转作用下，直接形成孔径为φ135毫米桩孔。对于砾石层或如固地基时要通过的混凝土层，喷射头下部可设计成钻头形式，先钻出一个φ135毫米的小孔到预定深度，由旋喷注水管(7)和混凝土导管(6)组成的钻杆(9)伸入到钻好的小孔底部，关闭喷头底喷咀(4)，高压水经喷射头底部侧喷咀(2)切割孔壁土层。钻机按设计参数回转、提升，扩大孔径至L处，L等于上部侧喷咀(11)至钻杆头部的距离。再将钻杆重新下至孔底，关闭高压水，打开混凝土泵，混凝土经喷射头(8)的导管喷头(12)灌入孔底。当混凝土面上开至L／2时，打开高压泵，高压水经喷射头上部侧喷咀(11)切割孔壁土层。此时底喷咀，底部侧喷咀均处于关闭状态。钻机按设计参数回转、提升。同时，混凝土经导管(6)灌入孔内，即边钻孔，边成桩。
完成上述过程的关键性部件为导流器、钻杆和高压旋喷注水管的喷头，是本发明的核心部分。
其中导流器有两种形式，它们的作用是将高压水和混凝土分成两条通道由钻杆输入孔内。图2是提引接头导流器(80)，该种导流器用于一般钻机，它具有相对固定外壳(14)转动的配流盘(13)，配流盘内两个独立腔室(15)、(16)分别与固定外壳的混凝土进料管(17)和高压进水管(18)相连。高压水由配流盘的细管(19)进入钻杆(9)的水管部分，输入喷射头(8)；混凝土经盖(20)的进料管(17)进入蕊管(21)，再经配流盘(13)的粗管(22)进入钻杆的混凝土管，输入至喷射头(8)，喷射头包括高压水喷头和混凝土喷头两部分。见图2，蕊管(21)和配流盘(13)的输出管(19)、(22)联为一体，是转动部分，通过轴承(24)、(25)相对导流器的固定外壳部分旋转。在固定部分与旋转部分之间有密封填料(26)、(27)和(28)、分别用密封盖(29)、(30)、(31)压紧。从而有效地将水和混凝土的通道分开。导流器的外部联有一对定向滚轮(32)。顶部的盖(20)上有吊环(33)，可用卷扬机提升。
另一种导流器是主动导流器(90)，见图3。该种导流器适用于专门的旋喷钻机，钻机(10)安装在导流器上，二者联为一体共同安装在钻杆上，随同钻具一同升降，钻机(10)带动配流盘(42)相对外壳(43)转动，配流盘内的两个独立腔室(45)、(46)分别与固定外壳的混凝土进料管(47)和高压进水管(48)相连。这种导流器的蕊管(49)就是钻机(10)的回转器。钻机由液压马达或变速电动机(50)驱动齿轮(51)，齿轮(51)带动齿轮(52)，齿轮(52)带动蕊管(49)旋转。蕊管、配流盘、钻杆相互联接，从而将回转传至钻杆及喷射头，这种导流器的外壳及钻机相对井架不发生旋转，仅随钻杆上下移动，其中蕊管(49)、配流盘(42)是转动部分。在固定部分与旋转部分之间有密封填料和压紧盖。在实际应用中，这两个管的位置可以互换，构成新的导流器。
本旋喷灌筑混凝土装置的钻杆由混凝土导管(6)和高压水管(7)组成一个整体。它上接导流器、下接喷射头。
图1及图4所示的分离式钻杆(9)由两根管道外部直接焊接在一起而成，也可以通过钢筋联接在一起。图中采用两根分立的管道并联而不采用同轴管道是为了保证混凝土导管有足够大的通道面积。
为了达到同样目的，如图5所示，钻杆也可以由两个互不串通的偏心内、外管(60)、(61)组成偏心套管式钻杆(59)。两个管子套在一起，轴线不重合，这样也能保证混凝土通道有较大截面积。其中外管(61)为混凝土管，内管(60)为水管。与导流器联接部分(62)亦为套管式结构，其中夹层空腔(63)与水管(60)相通，中心管(64)与混凝土管(61)相通。为此，导流器的出口也相应做成套管式结构，二者通过螺纹联接。该种钻杆的其它结构与分离式钻杆类似。两种钻杆上都设有投球口(65)。
参见图4，钻杆喷射头包括高压水喷头(7)和混凝土喷头(12)两部分。其中高压水喷头的结构主要包括底部侧喷咀(2)和上部侧喷咀(11)，其间相隔一定的距离，长度约为L。为了实现操作任务，上部侧喷咀(11)由带投球座(69)的密封环(70)和弹簧(71)控制。另外，根据需要，也可以在高压水管的头部设置主要向下喷射的底喷咀(4)，也采用投球控制的方法。如图4，底部侧喷咀(2)可以设置在喷头体(73)上，通过接头(74)与中间管(75)联接，再通过接头(76)与配流盘的水管相接。
喷射头的混凝土喷出部分就是水下灌筑混凝土的导管口，如图4所示，可以由喷头(77)、接头(78)和中间管(79)组成。高压水喷射部分与混凝土喷出部分之间用钢筋(80)联接，以增加喷头刚度。图示喷头适用于一般土层，对于砾石层或加固地基所要通过的混凝土层，喷射头的下部可设计成钻头的形式。
本装置成桩过程如下1.钻进过程在钻进一般土层时，上部侧喷咀(11)由于弹簧(71)和密封环(70)的作用处于封闭状态，高压水经底喷咀(4)、底部侧喷咀(2)喷出。由于底喷咀的孔径比侧喷咀大，底喷咀起主要切割孔底土层的作用，侧喷咀起辅助扩孔作用。在钻机的回转作用下，先形成一个较小的桩孔到预定深度。2.开浇由投球口(65)向注水管内投入一较小钢球，将喷头底喷咀(4)关闭，高压水经底部侧喷咀(2)冲击，切割孔壁土层。钻机按设计参数回转、提升扩大孔径至距孔底L处，将钻具重新下至孔底。关闭高压水，打开混凝土泵，混凝土由导管喷头(12)灌入充水的孔底。3.正常工作阶段当混凝土面升至L／2时，打开高压水泵，这时第二次的投球支撑在球座(69)上，在压力的作用下，球座下移，打开上部侧喷咀(11)，而底喷咀(4)、底部侧喷咀(2)均处于关闭状态，高压水经上部侧喷咀(11)喷出，切割孔壁土层，扩大孔径，钻机按设计考数回转、提升，同时混凝土也经喷头(77)灌入孔内，实现边钻孔，边成桩。
本设备与现用旋喷灌浆技术相比，除保留其所有特点外，还具有如下优点(1)喷入孔内的不是单一的水泥浆，而是水泥，砂石及其它添加成份。因此大大降低了水泥耗量。根据桩的用途不同，所用的水泥可减少60～80％，从而大幅度降低了施工费用。(2)构成旋喷桩体的成份不包含地层成份，保证了桩体质量均匀和等强度。根据桩的用途及配方的不同，水泥砂浆桩体其材料强度可控制在45～300公斤／厘米2。
与现用的灌注混凝土桩相比，有如下优点(1)采用小型钻孔设备钻小孔(φ135毫米)，即可一次成直径达1米的混凝土桩。如成一个直径为600～1000毫米、长为15米的桩，只需2小时。(2)由于桩体具有旋喷桩体的特征，从而提高了桩的承载能力。对于摩擦桩以及桩脚支撑在坚硬土层上的端承桩来说，在相同桩径和桩深的情况下，无论是桩侧承载，还是桩端承载能力，都要比现用的灌注桩、压锤，锤打桩，振动沉锤提高87～90％。(3)由于采用旋喷法成桩，可以通过调整喷射流工艺参数，在地下构成不同形状的混凝土桩。还可以通过调整钻机的倾角，在地下构成不同方向的混凝土桩，这是现用的灌注混凝土方法难于实现的。
与现用的建造复合地基的方法相比，费用相当，其优点是旋喷法不受地层条件限制，可以在任何条件下(如不论地下水位高低)进行施工，施工速度快。
权利要求1.一种旋喷灌筑混凝土的装置，包括钻机(10)，高压旋喷注水管(7)和水下浇注混凝土的导管(6)，其特征在于所说的高压旋喷注水管(7)与浇注混凝土的导管(6)组成整体的钻杆(9)、(59)，钻杆上有分送高压水和混凝土料的导流器(80)、(90)，高压旋喷注水管的喷头(7)具有上下两个利用投球控制的侧喷咀(11)、(2)。
2.如权利要求1所述的旋喷灌筑混凝土装置，其特征在于所说的导流器(80)由相对固定外壳(14)转动的蕊管(21)和配流盘(13)组成，配流盘内两个独立腔室(15)、(16)分别与外壳的混凝土进料管(17)和高压进水管(18)相通。
3.如权利要求1所述的旋喷灌筑混凝土装置，其特征在于所说的导流器(90)与钻机(10)联为一体，共同安装在钻杆上，钻机(10)带动配流盘(42)相对外壳(43)转动，配流盘内的两个独立腔室(45)、(46)分别与外壳的混凝土进料管(47)和高压进水管(48)相连。
4.如权利要求1、2或3所述的旋喷灌筑混凝土装置，其特征在于所说的钻杆(9)是由混凝土导管(6)和高压旋喷注水管(7)并联组成的分离式钻杆。
5.如权利要求1、2或3所述的旋喷灌筑混凝土装置，其特征在于所说的钻杆(59)是由两个互不串通的内、外管(60)、(61)组成的偏心套管式钻杆。
专利摘要本装置采用旋喷注浆技术成桩孔，泵压法水下灌筑混凝土成桩。包括钻机，高压旋喷注水管和水下浇注混凝土的导管，其特征在于所说的旋喷注水管与浇注混凝土的导管组成整体的分离式钻杆或偏心式钻杆，钻杆上有分送高压水和混凝土料的特殊导流器。旋喷注水管的喷头具有上、下两个利用投球控制的侧喷嘴。这样不但能灌注含较大砾石的混凝土，而且一次可成直径达一米的混凝土桩，施工简便，速度快，应用范围广。
文档编号E02D7/00GK2033017SQ8820080
公开日1989年2月22日 申请日期1988年1月1日 优先权日1988年1月1日
发明者周忠东, 刘旭久, 王振泰 申请人:西安旋喷注浆技术开发公司