[发明专利]一种直径可控高压喷射注浆装置及其注浆工艺

说明书

本发明公开了一种直径可控高压喷射注浆装置及其注浆工艺，该注浆装置包括一固定于钻具底端的注浆组件，注浆组件从上往下依次为：水切削段、返浆段、地压测试段、喷浆段和钻头；喷浆段上设置有至少一组喷嘴组，喷嘴组包括位于上端且向下倾斜的喷嘴以及位于下端且向上倾斜的喷嘴，两者位于同一竖向直线上；在上提钻具的同时，使钻具喷浆段上的各喷嘴分别沿其倾斜设置方向以35‑45MPa的压力、85‑100L/min的流量向外喷射水泥浆并交汇于设计半径处，以在钻具周围形成直径可控的旋喷桩体。本发明的优点是：通过倾斜设置的喷嘴组进行水泥浆喷射可获得直径可控的旋喷桩体，且在施工过程中地层压力系数可保持稳定，对于周边环境的影响较小。

技术领域

本发明属于地基施工技术领域，具体涉及一种直径可控高压喷射注浆装置及其注浆工艺。

背景技术

传统高压注浆法施工中，泥浆是通过钻杆周边的间隙，在地面上自然排出。但深处的排泥却很困难，因为超深处的钻杆与高压喷射口四周的地内压力增大，往往会导致喷射效率下降，因此，加固效果及可靠性减小。另外，在施工过程中，地内压力增大，会导致周围地表隆起。

MJS工法(Metro Jet System)又称全方位高压喷射工法，MJS工法在传统高压喷射注浆工艺的基础上，采用了独特的多孔管和前端造成装置(习惯称之为Monitor)，实现了孔内强制排浆和地内压力监测，并通过调整强制排浆量来控制地内压力，使深处排泥和地内压力得到合理控制，使地内压力稳定，也就降低了了在施工中出现地表变形的可能性，大幅度减少对环境的影响，而地内压力的降低也进一步保证了成桩直径。和传统旋喷工艺相比，MJS工法减小了施工对周边环境的影响。

但通过大量的现场施工的实际情况发现：排泥吸口容易被较大的土块堵塞，有时由于泥浆密度较大也容易造成吸泥口堵塞，造成排泥不畅，影响施工质量和施工进度。为此需要提供一种高效排泥的超大直径超高压喷射注浆施工方法，有效控制地内压力的稳定，使排泥达到最佳效果。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种直径可控高压喷射注浆装置及其注浆工艺，该注浆装置通过在钻具上提过程中利用至少一组倾斜设置的喷嘴组向外喷射水泥浆以实现水泥浆交汇于设计半径位置，实现直径可控的旋喷桩体的施作。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种直径可控高压喷射注浆装置，其特征在于所述注浆装置包括一注浆组件，所述注浆组件固定设置于一钻具的底端，所述注浆组件从上往下依次为：水切削段、返浆段、地压测试段、喷浆段和钻头；所述喷浆段上设置有至少一组喷嘴组，所述喷嘴组包括位于上端且向下倾斜的喷嘴以及位于下端且向上倾斜的喷嘴，两者位于同一竖向直线上。

所述水切削段的外侧壁上设置有切削喷嘴和气帽，所述切削喷嘴同所述切削段内部的环形槽和切削段水道依次连接，所述气帽同所述切削段内部的气道相连通。

所述返浆段内设置有一真空返浆通道，所述返浆段的外侧壁上设置有一返浆口，所述返浆口上设置有一网状挡板，所述返浆口与所述真空返浆通道连通；所述真空返浆通道连接一泥浆传输管道，所述泥浆传输管道还连接一泥浆处理池。

所述喷浆段内设置有喷浆通道，所述喷浆通道的一端与所述喷嘴相连通、另一端与水泥浆高压输送管道相连通；在所述喷浆段侧壁上对应于各所述喷嘴的设置位置，分别设置有气帽，所述气帽与设置于所述喷浆段内的气道相连通。

一种涉及任一所述直径可控高压喷射注浆装置的注浆工艺，涉及直径为2000mm-2600mm的旋喷桩体的施作，其特征在于所述注浆工艺包括以下步骤：将旋喷机械的钻具下放至一孔底，运行所述旋喷机械，在回转上提所述钻具的同时，使所述钻具底端部喷浆段上的各喷嘴分别沿其倾斜设置方向以35-45MPa的压力、85-100L/min的流量向外喷射水泥浆并交汇于设计半径处，以在所述钻具周围形成直径可控的所述旋喷桩体。