[发明专利]一种大直径超深高压喷射注浆装置及其注浆工艺

说明书

本发明公开了一种大直径超深高压喷射注浆装置及其注浆工艺，该注浆装置包括设置于钻具底端的注浆组件，所述注浆组件自上而下依次设置有水切削段、返浆段、地压测试段、喷浆段以及钻头；在回转上提钻具的同时使其上的水切削段以5‑30MPa的压力向外喷射切削水，以对钻具周围的土体进行切削成泥浆，喷浆段以5‑40MPa的压力、85‑100L/min的流量向外喷射水泥浆，以在钻具周围形成旋喷桩体。本发明的优点是：通过设置水切削段向外喷射高压切削水可对周围土体进行切削并进行稀释，同时利用地压测试段监测到的地层压力系数来控制反浆段集中排泥浆的速率，在高效排泥的同时可有效控制地内的压力，并通过控制喷浆段的喷浆压力及流量可保证喷浆成桩的质量。

技术领域

本发明属于地基施工技术领域，具体涉及一种大直径超深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。故需要提供一种高效排泥的大直径超高压喷射的注浆工艺，以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，提供一种大直径超深高压喷射注浆装置及其注浆工艺，该注浆工艺采用水切削段向外喷射高压切削水对周围土体进行切削并进行稀释，同时利用地压测试段监测到的地层压力系数来控制反浆段集中排泥浆的速率，在高效排泥的同时可有效控制地内的压力，并通过控制喷浆段的喷浆压力及流量以保证喷浆成桩的质量。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种大直径超深高压喷射注浆装置，其特征在于所述注浆装置包括设置于钻具底端的注浆组件，所述注浆组件自上而下依次设置有水切削段、返浆段、地压测试段、喷浆段以及钻头；所述水切削段包括至少一个水切削段主体，所述水切削主体上设置有至少一个切削喷嘴，所述喷浆段包括至少一个喷浆段主体，所述喷浆段主体上设置有至少一个水泥浆喷嘴。

所述水切削段主体内设置有切削段水道，所述切削段水道的一端与所述切削喷嘴相连通、另一端与高压水体输送管道相连通；所述水切削段主体内还设置有一气道，每个所述切削喷嘴的周缘均设置有气帽，所述气道的一端与所述气帽相连通、另一端与高压气体输送管道相连通。

所述喷浆段主体内设置有喷浆通道，所述喷浆通道的一端与所述水泥浆喷嘴相连通、另一端与高压水泥浆输送管道相连通；所述喷浆段主体内还设置有一气道，每个所述水泥浆喷嘴的周缘均设置有气帽，所述气道的一端与所述气帽相连通、另一端与高压气体输送管道相连通。

至少一所述切削喷嘴呈倾斜向下设置，所述水泥浆喷嘴呈倾斜向上设置。