一种地基加固高压旋喷注浆装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种地基加固高压旋喷注浆装置，由三重管、控制系统、排泥系统、喷嘴、钻头构成，其中喷嘴分为高压水和空气混合液喷嘴和超高压水泥浆和空气混合液喷嘴两种。能实现垂直或倾斜的360º全方位地基加固，对周边环境及地基扰动影响较小，能实施大深度地基加固及水下施工的可选择排泥场所的地基加固处理装置，具有结构简单、操作方便、能耗低、效率高等特点，可显著增加切削深度，增大固结体直径，缩短施工工期，降低施工成本，可应用于各种淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土地基加固，也可应用于含有较多大粒径块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或过多有机质地基的加固。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种地基加固高压旋喷注浆装置，具体指能够对各种淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土、碎石土、含有较多大粒径块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或过多有机质地基进行注浆加固的设备。
技术介绍
在地基加固中，普遍采用静压化学或水泥注浆和高压旋喷注浆设备，静压化学或水泥注浆是将不同性质的硬化剂(化学药品或水泥)，用压力注入到地基中，用以改良土的性质，该注浆设备主要适用于砂类土和粘性土。但是，在很多情况下，由于土层和土性的关系，其加固效果不容易控制，尤其是在沉积的分层地基和夹层多的地基中，注入剂往往会沿着层面流动，难以渗透到细颗粒的孔隙中，经常出现加固效果不明显的情况；高压旋喷注浆是利用超高压喷射流体的功能，将土层的组织结构破坏，并将破坏了的土粒与浆液混合搅拌，在地层中形成固结体，是作为在狭隘场所及既有构造物的地基加固的首选方法，但目前高压旋喷注浆设备普遍存在水泥用量大、施工时间长、排泥量多的缺点，其中水泥用量约为需加固体体积的50%以上，注浆成本高，严重阻碍高压旋喷注浆设备的推广应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种地基加固高压旋喷注浆装置，能实现垂直或倾斜的360o全方位地基加固，对周边环境及地基扰动影响较小，能实施大深度地基加固及水下施工的可选择排泥场所的地基加固处理装置，具有结构简单、操作方便、能耗低、效率高特点，可显著增加切削深度，增大固结体直径，缩短施工工期，降低施工成本。本技术为解决以上技术问题所采用的技术方案是：一种地基加固高压旋喷注浆装置，其特征在于：具有三重管，所述三重管的上部由控制系统控制驱动机构驱动机构驱动三重管按顺时针旋转，钻头设置在三重管底端，所述三重管下端的侧壁上分布有超高压水泥浆和空气混合液喷嘴，所述超高压水泥浆和空气混合液喷嘴的上部侧壁上公布有高压水和空气混合液喷嘴，超高压水泥浆和空气混合液贮藏罐通过输送管道与三重管上端相连，高压水和空气混合液贮藏罐通过输送管道也与三重管的上端相连，排泥系统设置在地面以上，将通过气升作用排出的废泥输送到指定场所；所述控制系统内置微型控制模块，通过逻辑电路控制三重管的运转、高压水和空气混合液与超高压水泥浆和空气混合液的配料、加压输送、喷射以及排泥系统的运行。所述高压水和空气混合液喷嘴、超高压水泥浆和空气混合液喷嘴有2~3个分别分布在三重管上。由于采用了以上技术方案，本技术地基加固高压旋喷注浆装置具有以下技术特点：采用二次切削土体的方式，上段采用高压水辅以压缩空气进行一次切削，下段采用超高压水泥浆辅以同轴压缩空气进行二次切削，同时将水泥浆与土体混合，能实现垂直或倾斜的360o全方位地基加固，对周边环境及地基扰动影响较小，能实施大深度地基加固及水下施工的可选择排泥场所的地基加固处理装置，实现短时间形成大直径水泥土固化体的效果；采用摩擦阻力极小的喷嘴，减小喷嘴损失率，使地基切削能力提高了10%左右；与传统大口径加固设备相比，多喷射口使注浆地基加固效率上升了30%左右，施工速度明显加快；由于旋喷搅拌效率的提高，针对加固体体积所投入的水和混合泥浆的总体注入量减少了20%~25%左右，从而减少了排泥量，解决了传统旋喷搅拌设备水泥用量大于加固体体积50%以上的难题，并且减少注入量操作使得对周边环境的扰动影响减小，实现了对周边施工环境的保护；与传统旋喷搅拌设备施工规格、模式单一相比，具有结构简单、操作方便、能耗低、效率高等特点，可显著增加切削深度，增大固结体直径，缩短施工工期，降低施工成本，本专利技术可适用于各种工况下对不同加固径的需求，如可应用于各种淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土地基加固，也可应用于含有较多大粒径块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或过多有机质地基的加固。附图说明图1为本专利技术一种地基加固高压旋喷注浆装置结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种地基加固高压旋喷注浆装置，包括三重管1、排泥系统2、高压水和空气混合液喷嘴3、超高压水泥浆和空气混合液喷嘴4、钻头5、控制系统6、高压水和空气混合液贮藏罐7、超高压水泥浆和空气混合液贮藏罐8、超高压水泥浆和空气混合液输送管道9、高压水和空气混合液输送管道10。控制系统6与三重管1地上部分相连；三重管1按顺时针旋转；排泥系统2设置于地面以上；钻头6设置在三重管1下侧端部；高压水和空气混合液喷嘴3和超高压水泥浆和空气混合液喷嘴4分布于三重管1上；超高压水泥浆和空气混合液贮藏罐8通过超高压水泥浆和空气混合液输送管道9与三重管1相连；高压水和空气混合液贮藏罐7通过高压水和空气混合液输送管道10与三重管1相连。所述三重管1下端侧面上分别分布有1~3个超高压水泥浆和空气混合液喷嘴4，在超高压水泥浆和空气混合液喷嘴上分布有1~3个高压水和空气混合液喷嘴3。所述控制系统6内置微型控制模块，通过逻辑电路控制三重管1的运转、高压水和空气混合液与超高压水泥浆和空气混合液的配料、加压输送、喷射以及排泥系统2的运行。所述排泥系统2负责将通过气升作用排出的废泥输送到指定场所。施工时，首先构筑工作面，将高压旋喷注浆装置固定于预加固地基路表，然后将三重管中心位置与预定施工的加固体中心位置对齐，并在三重管周围留出存积排泥的空间，通过三重管的旋转带动钻头钻取一定深度和内径的孔洞，根据预加固地基的土质、含水率、有机质含量、碎石含量等参数选择高压水和空气混合液、超高压水泥浆和空气混合液的最佳配比进行配料，通过管道加压输送至三重管，三重管上的高压水和空气混合液喷嘴喷射高压水辅以压缩空气首先对土体进行一次切削，切削结束后，运转超高压泵，达到下段喷射水泥浆所需的压力进行空转，当达到水泥浆喷射所需的超高压以及流量后，开始进行旋喷工作，超高压水泥浆和空气混合液喷嘴喷射超高压水泥浆辅以同轴压缩空气对土体进行二次切削，此过程中的废土通过气升原理排出，同时将水泥浆与剩余原状土混合搅拌，实现短时间形成大直径均匀质量的水泥土固化体的效果，加固体成型结束后，用起重机吊起三重管完成作业。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地基加固高压旋喷注浆装置，其特征在于：具有三重管，所述三重管的上部由控制系统控制驱动机构驱动机构驱动三重管按顺时针旋转，钻头设置在三重管底端，所述三重管下端的侧壁上分布有超高压水泥浆和空气混合液喷嘴，所述超高压水泥浆和空气混合液喷嘴的上部侧壁上公布有高压水和空气混合液喷嘴，超高压水泥浆和空气混合液贮藏罐通过输送管道与三重管上端相连，高压水和空气混合液贮藏罐通过输送管道也与三重管的上端相连，排泥系统设置在地面以上，将通过气升作用排出的废泥输送到指定场所；所述控制系统内置微型控制模块，通过逻辑电路控制三重管的运转、高压水和空气混合液与超高压水泥浆和空气混合液的配料、加压输送、喷射以及排泥系统的运行。

【技术特征摘要】
1.一种地基加固高压旋喷注浆装置，其特征在于：具有三重管，所述三重管的上部由控制系统控制驱动机构驱动机构驱动三重管按顺时针旋转，钻头设置在三重管底端，所述三重管下端的侧壁上分布有超高压水泥浆和空气混合液喷嘴，所述超高压水泥浆和空气混合液喷嘴的上部侧壁上公布有高压水和空气混合液喷嘴，超高压水泥浆和空气混合液贮藏罐通过输送管道与三重管上端相连，高压水和空气混合液贮藏罐通过输送管道也与三重管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵蔚，隋翔，张君伟，秦弘泉，潘自恒，陈维康，卢冰，曹艺儒，王瑞超，陈华涛，王德欢，王东伟，
申请(专利权)人：南阳市水利建筑勘测设计院，河南灵捷水利勘测设计研究有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41