[发明专利]掺混式喷射器

说明书

技术领域

本发明涉及地基改良施工用的高压喷射灌浆机具，特别是涉及掺混式喷射器。

背景技术

高压喷射灌浆是一种改良建筑物地基的施工技术，其原理是利用工程钻机在地面钻成灌浆孔，再通过灌浆孔把灌浆管及其最低端带有喷嘴的喷射器（或称喷头）置于地下预定的深度，用高压水或高压浆射流冲切破碎土体，并使之与水泥浆混合，形成地下板、桩体。高压喷射灌浆分为单管法、双管法及三管法，三种工法均具有不可取代的独特功能，其中三管法即在地面分别向灌浆管中的三根管内输入高压水、低压气及中低压灌注浆（多用水泥浆），而后由喷射器进行喷射。通常用的喷射器上部设有喷水嘴及同轴的环形喷气嘴，喷浆孔设在喷水嘴下方。水泥浆是在水、气射流的卷吸、携带作用下掺混在地下桩体（工程称旋喷桩）内，在砂砾层、尤其在粗砂卵石地层中采用三管工法可取得良好的处理效果。但是，在密实的特大颗粒（卵漂石）地层中，高压水射流对水泥浆的卷吸、携带及水泥浆的渗透作用便难以得到充分发挥，致使旋喷桩的水泥含量极不均匀，一些区段内水泥浆仅集中在灌浆孔中心，而周边水泥含量极少，达不到设计标准。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种在密实的特大颗粒（卵漂石）地层中，既具有高压水能量损耗低，对地层土冲切、穿透力强的功能，又能将灌注水泥浆与高压水流强行掺混，同时还充分利用高速水、气、浆射流束对灌浆孔中的水泥浆进行卷吸、携带功能，使所形成的高压旋喷桩直径大且水泥含量高的掺混式喷射器。

采用的技术方案是：

掺混式喷射器，包括喷射器接头、浆管、气管、水管、锥头、喷水嘴、喷气嘴、喷浆嘴及下喷浆孔。所述的喷射器接头由内向外依次设置中心纵向通孔、内层纵向通孔和外层纵向通孔。所述浆管下端螺纹连接锥头，上端与喷射器接头的外层纵向通孔的外径孔壁焊接，气管下端焊接气管封堵板，上端与喷射器接头的内层纵向通孔的外径孔壁焊接，水管下端焊接水管封堵板，上端套入中心纵向通孔内并与中心纵向通孔壁焊接。三管焊接后水管内形成封闭的水通道，水管与气管之间形成封闭的气通道，气管与浆管之间形成封闭的浆通道。所述水管上焊接有喷水嘴连接螺母。气管上焊接有喷气嘴连接螺母，喷水嘴螺纹连接在喷水嘴连接螺母上与水通道连通，用封闭圈密封，喷气嘴套装喷水嘴螺纹连接在喷气嘴连接螺母上与气通道连通，用密封圈密封，喷气嘴与喷水嘴之间形成环形喷气空间，安装后喷气嘴中心轴线与喷水嘴中心轴线为同一个中心轴线，其中心轴线与水管纵向中心线垂直。喷浆嘴为薄壁短管，设置在喷水嘴上方与浆管焊接，喷浆嘴中心线与喷水嘴中心线相交夹角为60度。下喷浆孔布设在与浆管连接的锥头上。

本发明采用喷射水、气、浆三种介质的喷射器，对灌浆孔中的水泥进行卷吸、携带及强行掺混， 适合在密实的特大颗粒（卵漂石）地层中施工，具有高压水能量损耗低，对地层土冲切、穿透力强的优点，可实现加大高压旋喷桩直径和增加桩体水泥含量设计标准。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

掺混式喷射器，包括喷射器接头2、浆管3、气管4、水管7、锥头10、喷水嘴17、喷气嘴18、喷浆嘴14及下喷浆孔21。所述的喷射器接头2由内向外依次设置中心纵向通孔11、内层纵向通孔13和外层纵向通孔12。所述浆管3下端螺纹连接以利浆管清洗疏通的锥头10，上端与喷射器接头的外层纵向通孔12的外径孔壁焊接，气管4下端焊接气管封堵板22，上端与喷射器接头的内层纵向通孔13的外径孔壁焊接，水管7下端焊接水管封堵板9，上端套入中心纵向通孔11内并与中心纵向通孔壁焊接。三管焊接后水管7内形成封闭的水通道8，水管7与气管4之间形成封闭的气通道6，气管4与浆管3之间形成封闭的浆通道5。所述水管7上焊接有喷水嘴连接螺母20，气管4上焊接有喷气嘴连接螺母15，喷水嘴17螺纹连接在喷水嘴连接螺母20上与水通道8连通，用密封圈19密封，喷气嘴18套装喷水嘴17螺纹连接在喷气嘴连接螺母15上与气通道6连通，用密封圈16密封，喷气嘴18与喷水嘴17之间形成环形喷气空间，安装后喷气嘴中心轴线与喷水嘴中心轴线为同一个中心轴线，其中心轴线与水管7纵向中心线垂直。喷浆嘴14为薄壁短管，设置在喷水嘴17上方与浆管3焊接，喷浆嘴中心线与喷水嘴中心线相交夹角为60度。下喷浆孔21布设在与浆管3连接的锥头10上，构成掺混式喷射器，掺混式喷射器通过喷射器接头2与灌浆管1螺纹连接，施工时将二者置于灌浆孔中实施旋转喷浆。

工作原理

高压水经水通道8由喷水嘴17高压高速水平喷出，形成高速水射流束，低压气经气通道6由喷气嘴18喷出，形成环绕水射流束的气流，低中压浆液经浆通道5由喷浆嘴14喷出，随即与高速水流掺混形成水、气、浆射流束。高压喷射灌浆作业时，喷射器随着灌浆管在灌浆孔中缓慢提升并旋转。水平高速水、气、浆射流束对地层进行水力冲切，扰动及掺混便形成了地层土与灌注浆液相混合的高压旋喷桩。在密实的卵漂石土层中，如不被特大颗粒及其间未被扰动的密实细颗粒土所阻挡，水、气、浆射流束还可将下喷射孔21喷出的浆液卷吸、携带，增加桩体的水泥含量。