[实用新型]用于建造地下厚墙的定喷具

说明书

本实用新型涉及一种高压定喷灌浆技术中的定喷具，特别是涉及一种用于建造地下厚墙的定喷具。

在现有技术中，高压定喷灌浆技术用于处理地基的防水渗漏问题，其喷具为双向单喷嘴结构，由喷咀喷射高压水作为地下挖掘动力，再通以压缩气作为排渣动力，同时用水泥浆填充挖掘出来的地下空间，凝固后成为地下泥墙。其中，通有高压水、压缩气和水泥浆的三条管路装在一钢质护管内，护管前端安装定喷头，工作时，将钢管护管放入已钻好的深孔中，一边喷射，一边逐渐提升护管直至地表。其不足之处是，它只能在地下建造约10厘米的水泥墙，不具有地基板桩的承重和解决地基下沉等作用，使用范围较小。

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种能使喷墙作为地基板桩及制止地基下沉的用于建造地下厚墙的定喷具。

本实用新型的目的可以通过以下的技术措施来实现：它由护管、高压水管、压缩气管、水泥浆管和带有水喷咀、水喷咀座和喷头端的定喷头组成，其特征是定喷头有四～六个水喷咀，分相反两个方向排布，每一朝向有两～三个水喷咀，同时压缩气出口与水喷咀同向，使高压水与压缩气同轴喷射，切割地层，水泥浆则从位于水喷咀下方的喷头端流出，用于填充切割出的沟槽，以形成地下水泥墙。

工作时，利用护管将定喷头伸入已钻好的深孔中，然后，高压水与压缩气同轴喷射，利用水动压超过土体结构强度的冲击破坏力及水脉冲使土体残余变形的疲劳破坏力和射流反作用力所产生的水楔对垂直两侧土体扩充的作用力的三重作用，对喷射方向的地层产生切割作用，随着喷具的徐徐提升，形成切割沟槽，水泥浆则在水气的下方的喷头端流出，充填正形成的沟槽，随着定喷头的提升，距离喷头越来越远的沟槽下部的浆液在上部浆液静压的作用下，逐渐沉积变稠而凝结。在正常工作中，水泥浆的供给大于孔内充填的消耗，所以会有回浆溢出，压缩气不仅起保护水束作用，而且大量的气体混于水泥浆当中，使其比重大大减少，特别是气泡上升，加上水泥浆有粘度，就很容易将在切割槽沟时所形成的地层沙土颗粒通过管路与孔壁的环筒状间隙升扬带上地面，而沟槽的空间则被供进的水泥浆填充，形成水泥板墙。

在本实用新型中，同一朝向的水喷嘴间的夹角可以在0～30°的范围内变化。水喷嘴座上端联接高压水管，然后下分两～三条水路，每一水路端安装两个喷咀，利用座的侧端套在护管内，及下端固定在护管隔板上来使水喷嘴座固定。

本实用新型与现有技术相比有着显著的优点：（1）同朝向有两～三个水喷咀喷射两条高压水束的切割宽度大大超过单喷咀的切割宽度，甚至超过两个单喷咀叠加的切割宽度，一般同朝向水喷咀间距离在10厘米左右，但却可喷成40～60厘米厚的水泥墙，约为单喷咀的三倍左右，且形成的水泥墙中间极少夹有地层中的泥沙，只在边界和末端过渡处会出现夹杂，墙体密实、抗压强度和抗折强度等各项指标都超过现有技术水平，其质量和承重能力都大大提高了，由本实用新型喷成的地下厚水泥墙不但有非常好的防水渗漏的效果，还能作为地基板桩，制止地基沉陷，使定喷灌浆技术的用途有了新拓展。

下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：

图1是本实用新型一种实施例的主视图；

图2是图1的A－A剖视图；

图3是图1的B－B剖视图。

图1、图2和图3所示的用于建造地下厚墙的定喷具是本实用新型的实施例之一，它由钢质护管（1）、高压水管（2）、压缩气管（3）、水泥浆管（4）和带有四个水喷咀的定喷头（5）组成，定喷头（5）上部接入压缩气管（3）的出口，压缩气（3a）从气管中出来进入定喷头（5）上部由隔板（9）间隔出来的空间，从与水喷咀（6）同向的定喷头（5）管壁出口处送出，如（3a）箭头所示，水喷咀座（7）为“个”字形结构，上端联通高压水管（2），下端定位于隔板（9）上，两分叉水路端分别安装有两个相反方向的水喷咀（6），两同朝向的水喷咀（6）平行排列，即两水喷咀间夹角为0。根据水力学原理，水流束呈层流状态（流线平行）时，流动顺畅，没有相互能量的抵消，相反若形成紊流状态时，则有涡流出现，增加内耗，所以同朝向的两水喷咀轴线平行布置应为最佳方案。由水喷咀（6）喷出的两条平行的高压水束其切割力有相互加强的超叠加作用，尽管两平行喷咀间距只有8厘米，但喷成的墙厚度可达40～60厘米，平均在30厘米以上。水泥浆管（4）伸向水、气两管的下方，使水泥浆（4a），从喷头端（8）流出，填充已形成的沟槽，形成水泥墙。除沟槽中的水泥墙实体外，在沟槽两侧还能形成因水泥浆向槽外地层渗透而成的渗透固结层，对水泥墙的承重、防水等性能有加强的作用。