【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于旋喷桩施工，具体涉及一种高压旋喷桩用钻机及其施工方法。
技术介绍
0、技术背景
1、高压旋喷桩的成桩机制如下：通过钻机把带有喷嘴的注浆管放到预定深度后，利用高压发生装置喷射高压水泥浆体并缓慢提升，水泥浆与土体结合形成质地均匀的固结体，达到提高土体参数、加固地基、防渗防漏的作用。
2、然而，在钻孔过程中，钻头及钻杆对四周岩土体会造成极大程度的扰动，使得周围岩土体松散、粘结强度及整体性降低，尤其是在高灵敏性软弱土层中成孔容易出现塌孔、缩颈等现象，导致孔径减小继而影响后续成桩直径及承载能力。对此，现有技术中通常在钻进过程中增设高压水冲切装置，借助高压水体对孔壁进行冲切，有效确保孔径尺寸满足设计要求。然而，高压水体由单一方向(水平向)喷射而出，水平射流方向难以对四周的漂石或块石产生有效冲切，导致最终的扩孔效果不够理想。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术意在提供一种高压旋喷桩用钻机及其施工方法，以解决现有技术中高压水喷射方向单一的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种高压旋喷桩用钻机，包括钻头、与所述钻头端部固定连接的外管，所述外管的内部套设有高压水管，所述高压水管的底端设置有冲切组件，所述冲切组件包括用于在竖直方向上实时调节冲切角度的水平向辐射冲切组件以及用于竖直向稳定冲切的竖直向定点冲切组件，所述水平向辐射冲切组件包括第一水平向辐射冲切组件与第二水平向辐射冲切组件，所述第一水平向辐射冲切组
4、进一步，所述高压水管的底端设有横截面为圆的收口件，所述收口件沿水流方向逐渐向内收缩，所述收口件的底部一体成型有底板。
5、进一步，所述第一水平向辐射冲切组件包括与所述高压水管底板相连通的出水管，所述出水管包括沿水流方向顺次连接的第一出水管及第二出水管，所述第一出水管呈弯折状，所述第二出水管为直管，所述第一出水管的竖直段与所述底板连通，所述第一出水管的水平段与所述第二出水管之间的连接处设有弹性波纹管，所述弹性波纹管可发生拉伸变形及弯曲变形。
6、进一步，所述外管上设有出水孔，所述出水孔与所述第二出水管的端面正对，所述出水孔的内部设有相同截面尺寸的连接板，所述连接板的厚度小于所述出水孔的进深，所述连接板位于所述出水孔靠所述高压水管的一侧，所述连接板上开有限位孔，所述限位孔的宽度与所述第二出水管的外径一致，所述限位孔的高度大于所述第二出水管的外径，所述第二出水管穿过所述限位孔且所述第二出水管的外端位于所述出水孔内，所述第二出水管的上下两侧均通过竖向的弹性连接件与所述限位孔弹性连接。
7、进一步，所述第一出水管水平段靠近所述弹性波纹管的一端转动连接有竖直向的蜗杆，所述蜗杆伸入所述第一出水管的内部且与所述第一出水管的轴线相交，所述蜗杆的底部设有螺旋叶片，所述螺旋叶片位于所述第一出水管截面的中心位置处，所述蜗杆背离所述高压水管的一侧设有与所述蜗杆相匹配的蜗轮，所述蜗轮背离所述蜗杆的一侧间隔设有凸轮，所述凸轮位于所述第二出水管的正上方，所述蜗轮与所述凸轮转动中心的距离大于所述凸轮的转动半径，所述凸轮转动中心到所述第二出水管的垂直距离小于所述凸轮的转动半径，所述蜗轮的侧面设有主动轮，所述凸轮的侧面设有从动轮，所述从动轮的轴线穿过所述凸轮的转动中心，所述主动轮与所述从动轮通过皮带实现传动。
8、进一步，所述第二水平向辐射冲切组件与第一水平向辐射冲切组件的结构相似，不同之处在于，所述凸轮替换为转盘，所述转盘的外缘与所述转盘下方的出水管通过连接杆进行连接。
9、进一步，所述转盘下方的出水管处于水平状态时，所述连接杆与所述转盘盘面的连接点正好处于连接点运动轨迹的下顶点。
10、进一步，所述竖直向定点冲切组件包括位于所述钻头端面外缘处的两个竖直喷口，所述竖直喷口以所述钻头的轴线为对称轴对称分布，所述竖直喷口与所述收口件的底板相连通。
11、本专利技术还提供了一种高压旋喷桩用钻机的施工方法，采用上述一种高压旋喷桩用钻机，包括以下步骤：
12、s1，测量定位，标记旋喷桩成桩的中心点；
13、s2，安装钻机，将钻头正对旋喷桩的中心点，连接高压水管及注浆管；
14、s3，钻孔，通过地面上的高压水泵对高压水管实现压力供水，供水压力根据地质岩层及钻进深度进行合理调节，保证冲切效果；钻进过程中严格控制钻孔的倾斜角度，避免出现废孔；
15、s4，注浆，当孔深达到设计深度时，将注水切换为注浆，注浆过程中同步提升钻头直至达到旋喷桩的设计标高。
16、本专利技术的有益效果在于：
17、(1)与现有技术相比，在右侧第一水平向辐射冲切组件的作用下，第二出水管在水平面下方发生上下摆动，在左侧第二水平向辐射冲切组件的作用下，第三出水管在水平面上方发生上下摆动，通过第一水平向辐射冲切组件及第二水平向辐射冲切组件对四周漂石或块石的嵌入端进行直接冲切，能够有效提升扩孔效果，确保成桩直径满足设计要求以及成桩强度满足承载力要求。
18、(2)通过增设竖直向定点冲切组件，在钻进过程中能够对下方岩土体进行冲切，破坏岩土体的整体性及黏结强度，从而提升钻进效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高压旋喷桩用钻机，其特征在于，包括钻头、与所述钻头端部固定连接的外管，所述外管的内部套设有高压水管，所述高压水管的底端设置有冲切组件，所述冲切组件包括用于在竖直方向上实时调节冲切角度的水平向辐射冲切组件以及用于竖直向稳定冲切的竖直向定点冲切组件，所述水平向辐射冲切组件包括第一水平向辐射冲切组件与第二水平向辐射冲切组件，所述第一水平向辐射冲切组件的冲切辐射范围为水平面以下，所述第二水平向辐射冲切组件的冲切辐射范围为水平面以上。
2.根据权利要求1所述的高压旋喷桩用钻机，其特征在于，所述高压水管的底端设有横截面为圆的收口件，所述收口件沿水流方向逐渐向内收缩，所述收口件的底部一体成型有底板。
3.根据权利要求2所述的高压旋喷桩用钻机，其特征在于，所述第一水平向辐射冲切组件包括与所述高压水管底板相连通的出水管，所述出水管包括沿水流方向顺次连接的第一出水管及第二出水管，所述第一出水管呈弯折状，所述第二出水管为直管，所述第一出水管的竖直段与所述底板连通，所述第一出水管的水平段与所述第二出水管之间的连接处设有弹性波纹管，所述弹性波纹管可发生拉伸变形及弯曲变形。<...
【技术特征摘要】
1.一种高压旋喷桩用钻机，其特征在于，包括钻头、与所述钻头端部固定连接的外管，所述外管的内部套设有高压水管，所述高压水管的底端设置有冲切组件，所述冲切组件包括用于在竖直方向上实时调节冲切角度的水平向辐射冲切组件以及用于竖直向稳定冲切的竖直向定点冲切组件，所述水平向辐射冲切组件包括第一水平向辐射冲切组件与第二水平向辐射冲切组件，所述第一水平向辐射冲切组件的冲切辐射范围为水平面以下，所述第二水平向辐射冲切组件的冲切辐射范围为水平面以上。
2.根据权利要求1所述的高压旋喷桩用钻机，其特征在于，所述高压水管的底端设有横截面为圆的收口件，所述收口件沿水流方向逐渐向内收缩，所述收口件的底部一体成型有底板。
3.根据权利要求2所述的高压旋喷桩用钻机，其特征在于，所述第一水平向辐射冲切组件包括与所述高压水管底板相连通的出水管，所述出水管包括沿水流方向顺次连接的第一出水管及第二出水管，所述第一出水管呈弯折状，所述第二出水管为直管，所述第一出水管的竖直段与所述底板连通，所述第一出水管的水平段与所述第二出水管之间的连接处设有弹性波纹管，所述弹性波纹管可发生拉伸变形及弯曲变形。
4.根据权利要求3所述的高压旋喷桩用钻机，其特征在于，所述外管上设有出水孔，所述出水孔与所述第二出水管的端面正对，所述出水孔的内部设有相同截面尺寸的连接板，所述连接板的厚度小于所述出水孔的进深，所述连接板位于所述出水孔靠所述高压水管的一侧，所述连接板上开有限位孔，所述限位孔的宽度与所述第二出水管的外径一致，所述限位孔的高度大于所述第二出水管的外径，所述第二出水管穿过所述限位孔且所述第二出水管的外端位于所述出水孔内，所述第二出水管...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈爱民，魏瑞，张锦，刘诗康，孙威，王威，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。