[发明专利]一种地内压力控制系统及其旋喷施工方法

说明书

本发明是一种地内压力控制系统；包括钻机、钻具，还包括注浆模块以及抽浆模块；注浆模块包括喷浆口、孔口密封器、钻具导流器、注浆管、注浆泵，抽浆模块包括抽浆口、孔口密封器、抽浆阀门、负压泵、钻具抽浆阀门、抽浆管以及泥浆箱；孔口密封器套设在钻具上并位于钻具与孔口的交界处。本发明所提出的地内压力控制系统，能够在旋喷施工时，合理调节地内压力，减小钻具工作时对周围孔壁的绕动，并且有利于桩径的控制，提高旋喷施工作业的效果质量。进一步，本发明所提出的地内压力控制系统，由于孔口密封器、钻具密封器的设置，使得钻具能够横向设置、倾斜设置或者竖直设置。

技术领域

本发明涉及地下施工技术领域，具体是一种地内压力控制系统及其旋喷施工方法。

背景技术

高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。其具有施工占地少、振动小、噪音低的优势，但是，当前高压旋喷桩的施工工艺容易污染环境，原因在于，当前施工过程中对于泥浆的控制手段较少，在作业时容易对地下土体造成过高或过低的压力，进而容易影响成桩质量，并且泥浆在施工过程中容易外溢，从而对环境造成一定的污染。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提出一种在旋喷桩施工过程中，能够对孔内泥浆进行控制，从而达到旋喷过程中对孔内压力进行控制、对孔内泥浆进行控制的目的。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种地内压力控制系统，包括钻机、钻具，钻具由钻机驱动，还包括注浆模块以及抽浆模块；注浆模块包括喷浆口、孔口密封器、钻具导流器、注浆管、注浆泵，抽浆模块包括抽浆口、孔口密封器、抽浆阀门、负压泵、钻具抽浆阀门、抽浆管以及泥浆箱，其中，在钻具的头端分别开设喷浆口、抽浆口，所述喷浆口、抽浆口分别与注浆管、抽浆管的一端口连接，所述注浆管、抽浆管穿设在钻具内并从设置在钻具尾端的钻具导流器处伸出，注浆管的另一端口与注浆泵连接，抽浆管的另一端口经串联钻具抽浆阀门、负压泵与与泥浆箱连接；孔口密封器套设在钻具上并位于钻具与孔口的交界处。

上述的地内压力控制系统，还包括钻具密封器和孔口密封器抽浆阀门，钻具密封器设置在钻具上，在钻具密封器与孔口密封器之间设置孔口密封器抽浆阀门，所述孔口密封器抽浆阀门与钻具抽浆阀门并联。

所述的地内压力控制系统，孔口密封器包括密封圈和密封圈保持架，所述密封圈保持架用于将密封圈与钻干夹紧同事，密封圈保持架还用作钻杆支架，当钻杆横置时提供支撑力。

所述的地内压力控制系统，钻具密封器包括抱爪、抱爪保持架、抱爪驱动齿轮、传动锥齿和手柄；抱爪保持架和抱爪驱动齿轮将抱爪夹持，抱爪驱动齿轮的盘面上开设弧形导向槽，抱爪两端具有定位轴，所述定位轴插入在抱爪驱动齿轮的弧形导向槽中，所述抱爪有三个，挡抱爪驱动齿轮转动时，所述三个抱爪同步向抱爪驱动齿轮的中心动作；所述抱爪驱动齿轮与传动锥齿啮合，传动锥齿插设在手柄上并通过手柄驱动，所述钻具密封器用于通过手柄驱动抱爪将钻具夹紧，实现机械密封。

上述的地内压力控制系统，在钻具密封器和孔口密封器之间设置压力表。

上述地内压力控制系统的旋喷施工方法，包括

步骤1、在地面或加固体表面，安装孔口密封器；

步骤2、钻机夹持钻具穿过孔口密封器进行钻进施工；

步骤3、钻具钻进到指定位置后，开启注浆泵进行注浆喷射，同时钻机缓慢回转并缓慢提升，同时检测地内压力；

步骤4、注浆过程中，地下多余浆液沿钻具的外壁和钻孔内壁上涌，到达孔口密封器后，通过孔口密封器抽浆阀门流向泥浆箱；

步骤5、钻具抽浆阀门所抽取的泥浆来自钻具的喷嘴附近，从而有效降低喷嘴附近的地内压力，减小喷射能量的损失，从而同等条件下的成桩直径更大；

步骤6、地内压力在适宜区间时，开启孔口密封器抽浆阀门，使泥浆集中回收流向泥浆箱，避免泥浆外溢污染环境；