[发明专利]一种高压浆旋喷全搅双轴桩机及其止水帷幕桩施工方法

说明书

一种高压浆旋喷全搅双轴桩机及其止水帷幕桩施工方法，包括钢框架及多组钻孔单元，其中钢框架的底面上间距调节支撑多组钻孔单元；钻孔单元包括钢板平台、电机、旋喷笼头、钻杆及齿轮箱，其中钢板平台调节连接在钢框架的底梁上，该钢板平台上固设电机、旋喷笼头及齿轮箱；钻杆为空心杆，该钻杆与旋喷笼头同轴设置，钻杆顶部通过齿轮箱与电机动力连接，钻杆内设有分别与旋喷笼头独立连通的高压气路及注浆液路，且钻杆底部径向开设有注浆口及喷气口。该桩机结合了高压旋喷桩机与水泥搅拌桩机的优势，有效解决了因土质特殊或施工条件复杂等因素造成的止水帷幕桩缩颈及长短不一问题，且施工效率高，施工成本低廉。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种高压浆旋喷全搅双轴桩机及其止水帷幕桩施工方法。

背景技术

目前在建筑领域釆用中小型止水帷幕桩施工的机械设备主要为水泥搅拌桩机和高压旋喷桩机两类，其施工原理一类是利用钻头长刀片旋切土层为低压水泥浆提供通道来完成桩径的搅拌。另一类是利用高压水泥浆通过钻头细小喷嘴形成高速射流，来完成对土体的旋转切削达到桩径的搅拌。

上述两种设备因成桩原理不同在碰见特除土层后，往往形成缩颈断桩造成两桩咬合不严密的质量问题，其中水泥搅拌桩机是在两根钻杆之间再设一根注浆管同时向两根钻杆内扰动的土体中注浆，但是该注浆方式中注浆管长度必须小于钻杆，导致桩孔底部难以浸浆，并且由于两根钻杆所扰动的土体压力易因土质差异造成土压不同，易使浆液集中朝向其中一根钻杆的桩孔流动，进而导致同时钻设的两根止水帷幕桩长短不一且中部存在漏点；而高压旋喷桩机的缺陷在于非硬性搅拌土体，其主要靠高速射流切割土体，然而在土体中存在石块或其他硬性物质，高速射流无法击穿的施工环境时，极易造成断桩或桩体缩颈等缺陷。

特别是现有技术中的水泥搅拌桩机，其主体为一个长方形角钢框架，在框架上部为提升索具，下部角钢槽内设有整块钢板。在钢板两端装有两台电机分别为钢板底面上与电机同轴设置的两根钻杆提供扭矩，两根钻杆之间的钢板底面上垂向固接设有一根无旋转动力的注浆钻杆上部设有注浆笼头，钻杆旋转扭力靠框架内电机提供下降钻进时靠框架重量压沉，提升时靠上方索具与机身塔架和机上卷扬机来完成。其主要缺陷在于：向中间部位的注浆钻杆注浆时，浆液将流向其两侧的钻孔内，并随钻孔内钻杆的旋转与土体混合，但是其两侧土压不一致时，浆液将多流向压力小一侧的桩孔内，而土压较大一侧的桩孔内则会出现缩颈，甚至断桩。

因上述两种设备均存在缺陷，易导致帷幕墙体发生渗漏水事故。故现有技术中多采用多层施工来弥补上述缺陷，即第一排止水帷幕桩钻设完成后，紧贴第一排的孔位继续钻设第二排，甚至第三排，以止水帷幕的整体厚度来避免单排止水帷幕桩缩颈漏水的事故问题，然而该工法费事费力且施工成本较高。

因此，如何设计一种低成本、高效率的止水帷幕桩桩机，一方面解决水泥搅拌桩机土压不均且长短不一的缺陷问题，另一方面解决高压旋喷桩机遇到硬质障碍物缩颈断桩的问题，就成为了本领域人员亟待解决的技术问题。

通过公开专利检索，发现以下对比文件：

CN110409475A公开了一种砂土层深基坑止水帷幕施工工艺及其三轴水泥搅拌桩钻杆，包括以下步骤，对倒虹段和管廊分别进行基坑支护结构建立，由于基坑的涉及范围较大，且施工的难度不一，首先对基坑进行初步的防水面建立，形成初步的基坑防水面；对冷缝位置进行确定，冷缝的形成是由于水泥浆在凝结时存在时间差，导致出现一个软弱的结合面，根据施工的进度以及桩机二次进场施工与初次进场施工的时间差来判断对应的冷缝位置；在冷缝相应的位置上采取补强措施，并在采取补强措施后再次进行查漏；对仍渗漏的位置进行补漏操作，进一步提高冷缝位置的防水性能，提高基坑整体的防水性能。

经分析，上述公开专利正是通过多层施工来解决单层止水帷幕状缩颈缺陷，进而导致渗漏的问题，其与本申请在桩机结构及施工方法上均存在较大差异，因此不影响本申请的新颖性。

发明内容