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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到土木工程旋喷桩技术,具体涉及一种多变径点旋喷二次成桩方法。
技术介绍
1、旋喷桩技术具有引孔直径小、成孔费用低、总体造价低廉等优点,近年来得到大量应用,已经拓展到边坡工程、基础工程等领域,有逐渐取代静压注浆技术的趋势。
2、研究表明:传统旋喷技术,水泥浆射流进入土体后,很快就会雾化,且随着射流压力增加,雾化距离没有明显改变,故旋喷桩直径一般限制在0.6-0.8m左右;多管喷射技术,在水泥浆出口增设环状加高压气射流提高水泥浆射流非雾化距离,增加高压水射流松动土体。这些改进效果比较显著,喷桩直径扩展到2m左右,但水泥浆射流路径太长,造成施工工期长、水泥用量大、桩体水泥浆均匀性较差等弊病;预成孔旋喷技术,采用预成孔土体返填,确保旋喷土体为松散体,喷桩直径扩展到2m以上,桩体可进入岩体,起到嵌固作用。这种技术也有水泥浆射流路径太长的弊病,同时增加了预成孔成本。
3、现有技术中,有文献提出采用在旋喷钻杆上设支架的方式将旋喷嘴向外延伸,以形成大直径旋喷的目的。但是,由于采用高压水、气、水泥浆同时作用,结构十分复杂。另外,在钻进时旋喷支架阻力极大,支架结构及钻机动力均难以承受。因此,至今未见相应机械出现。综上,对于大直径旋喷桩而言,还有很多问题有待解决。
技术实现思路
1、至少为了解决
技术介绍
中提到的技术问题,本专利技术提出了一种多变径点旋喷二次成桩方法,首先对旋喷土体进行松动处理,使多变径点旋喷装置可以进入土体,然后在水泥浆射流的有效影响范围基础上,扩大
2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案。
3、一种多变径点旋喷二次成桩方法,采用旋喷装置按旋喷桩半径r3预成孔返填土或土层松动旋喷,形成流塑态土体;
4、所述旋喷装置包括旋喷杆、锥形杆端、旋喷支架;
5、旋喷支架包括横向高压管、斜板、竖向板、加固板和圆环结构;斜板由上下两块组成,位于下方的斜板带刃口;
6、竖向板与旋喷杆和斜板固结;加固板与旋喷杆和横向高压管固结;横向高压管与旋喷杆固结并内部连通,并与斜板和圆环结构固结;锥形杆端上设置一级喷嘴p1,横向高压管端部设置二级喷嘴p2,一级喷嘴p1距旋喷杆轴线距离为r1,二级喷嘴p2距旋喷杆轴线距离为r2,r2-r1、r3-r2≤旋喷射流的有效影响范围ry;
7、旋喷前,旋喷杆带动旋喷支架正向旋转,斜板向下切削土体,使锥形杆端沉入松散土体底部;旋喷时启动水泥浆泵,高压水泥浆由旋喷杆分别进入锥形杆端从一级喷嘴p1喷出,进入横向高压管从二级喷嘴p2喷出,同时旋喷杆反向转动往上提升,形成旋喷桩。
8、进一步地:采用预成孔方法松动土体时,旋喷装置先放置在孔中,然后返填土体;采用旋喷高压水、气方法松动土体时,土体形成流塑态后,旋喷装置旋转进入孔中。
9、再进一步地:旋喷支架的作用一是将二级喷嘴延伸到距旋喷杆轴线距离r2的位置,二是切削土体使锥形杆端沉入预成孔孔底,不受具体结构形式限制。
10、更进一步地:可通过增加设置旋喷支架方法,获得不同ri的i级喷嘴结构;还可以通过在旋喷支架中横向高压管上增设喷嘴的方法,获得不同ri的i级喷嘴结构。
11、还需要说明的是:旋喷支架的结构尺寸小于松散土体直径。
12、实施步骤
13、本专利技术多变径点旋喷二次成桩方法实施步骤为:
14、步骤1、根据经验和现场试验确定水泥浆旋喷射流影响范围;
15、步骤2、根据工程要求确定旋喷桩直径,根据旋喷桩直径和水泥浆体旋喷射流影响范围确定喷嘴级数;
16、步骤3、按传统方法设置一级喷嘴,按旋喷支架方法设置其它级喷嘴,每级喷嘴满足ri-ri-1≤ry;
17、步骤4、调整旋喷支架上斜板倾斜度,使其容易快速旋转下沉,进入松动土体的底部;
18、步骤5、按步骤3、4加工各级旋喷支架及旋喷杆一体结构待用;
19、步骤6、按设计直径和旋喷桩长度,采用多管喷射技术由高压水、气、泥浆(或水泥浆)旋喷,在设计旋喷桩范围形成流塑性土体。当采用预成孔返土回填时,先将旋喷杆一体结构放入预成孔内,然后返土回填;
20、步骤7、对于土体松动旋喷方法,将带旋喷支架的旋喷杆一体结构放入孔口,正向旋转一体结构使下部进入流塑性土体底部;
21、步骤8、开启水泥浆体泵使浆体压力达到设计值,按施工要求的旋喷杆反向旋转、提升速度实施旋喷,直到上部孔口,实施完毕,关机。
22、本专利技术首次提出了将旋喷土体松动成流塑性状态,使带“变径点”多级旋喷装置可以进入土体旋喷;“变径点”多级旋喷解决了单级喷嘴由于雾化效应喷射半径有限的问题,无需增加高压水、气辅助,使大直径旋喷桩成为可能;从本专利技术原理上,桩径只与“变径点”多喷嘴分级有关,只受松动土体直径限制;多径向点旋喷有分层搅拌作用,旋喷支架有机械搅拌作用,浆体在桩体中分布均匀程度比传统单级旋喷大幅度提高,质量更可靠;⑤多径向点旋喷出浆量大,旋喷杆提升速度大,效率高;旋喷时不需要大量切割洗土,水泥浆返浆量大幅度降低,成本降低。大直径旋喷桩一直是工程中亟待解决的难题,本专利技术解决了这个难题,在地基加固、基础、水利、边坡等工程中有很大的应用前景。
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1.一种多变径点旋喷二次成桩方法,其特征在于,步骤包括:
2.根据权利要求1所述的多变径点旋喷二次成桩方法,其特征在于:采用预成孔方法松动土体时,旋喷装置先放置在孔中,然后返填土体;采用旋喷高压水、气方法松动土体时,土体形成流塑态后,旋喷装置旋转进入孔中。
3.根据权利要求1所述的多变径点旋喷二次成桩方法,其特征在于:通过旋喷支架(3)将二级喷嘴(P2)延伸到距旋喷杆(1)轴线距离R2的位置,并切削土体使锥形杆端(2)沉入预成孔孔底。
4.根据权利要求3所述的多变径点旋喷二次成桩方法,其特征在于:通过增加设置旋喷支架(3)方法,获得不同Ri的i级喷嘴结构;或者,通过在旋喷支架(3)中横向高压管(4)上增设喷嘴的方法,获得不同Ri的i级喷嘴结构。
5.根据权利要求1所述的多变径点旋喷方法,其特征在于:旋喷支架(3)的结构尺寸小于松散土体直径2R3。
【技术特征摘要】
1.一种多变径点旋喷二次成桩方法,其特征在于,步骤包括:
2.根据权利要求1所述的多变径点旋喷二次成桩方法,其特征在于:采用预成孔方法松动土体时,旋喷装置先放置在孔中,然后返填土体;采用旋喷高压水、气方法松动土体时,土体形成流塑态后,旋喷装置旋转进入孔中。
3.根据权利要求1所述的多变径点旋喷二次成桩方法,其特征在于:通过旋喷支架(3)将二级喷嘴(p2)延伸到距旋喷杆(1)轴...
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