[发明专利]高压水射流成孔工具、装置以及灌注桩施工方法

权利要求书

1.一种高压水射流成孔工具，包括：

套管；

至少一个直钢管，每个直钢管焊接在所述套管的内壁上，并从所述套管的上端附近延伸至不超过该套管底面的下端附近；

环状钢管，焊接在所述套管的内壁下端附近并与所述至少一个直钢管的下端密封连通；以及

多个喷嘴，方向朝下均匀地设置在所述环状钢管上并与所述环状钢管密封连通。

2.如权利要求1所述的高压水射流成孔工具，其中，

所述喷嘴直径为0.1mm～2mm；

所述喷嘴距离所述套管下端2cm至20cm；

所述喷嘴开口方向与竖直方向夹角大于等于0°且小于等于45°。

3.如权利要求1所述的高压水射流成孔工具，其中，

所述套管包括多段套管，所述至少一个直钢管中每个直钢管包括多段直钢管，所述多段直钢管中相邻两个直钢管的端部密封连通，所述多段套管中相邻两个套管的端部相连接。

4.如权利要求3所述的高压水射流成孔工具，其中，

所述多段直钢管中相邻两个直钢管的端部采用快速接头密封连通；

所述多段套管中相邻两个套管的端部采用焊接方式相连接。

5.一种高压水射流成孔装置，包括：

高压水产生单元，用于产生高压水，并通过至少一个水管将所产生的高压水输出；

如权利要求1-4中的任一权利要求所述的高压水射流成孔工具，该高压水射流成孔工具中的每个直钢管的上端与所述高压水产生单元中的一个水管密封连通；

套管夹持器，设置在所述高压水射流成孔工具中的套管的上端，并设有通孔以使所述套管的内部暴露出来；以及

夹具，用于将所述套管夹持器与所述套管夹住。

6.一种灌注桩施工方法，包括下述施工步骤：

(1)将权利要求5所述的高压水射流成孔装置建立在待成孔地面上，使所述高压水射流成孔工具中的喷嘴朝下；

(2)由高压水产生单元提供具有预定压强的水流，并通过喷嘴喷出高压水射流；

(3)在高压水射流切割坚硬地层、冲松砂土的同时，在套管夹持器上施加向下的压力，使套管沉入地层中，套管中的砂土与高压水射流混合所形成的泥砂浆自动从套管上端排出；

(4)当套管上端到达预定高度时，关闭高压水产生单元，并撤去施加在套管夹持器上的压力；

(5)清理套管内的沉碴；

(6)在套管内吊放钢筋笼；

(7)浇注混凝土；

(8)通过锤击或者振动方式拔出套管，成桩。

7.如权利要求6所述的灌注桩施工方法，其中，在步骤(4)和步骤(5)之间还包括下述步骤：

(a)取下夹具和套管夹持器；

(b)在套管和直钢管的上端分别续接另一段套管和另一段直钢管，其中，所述两个直钢管的端部采用快速接头密封连通，所述两个套管的端部采用焊接方式连接；

(c)在最上面的套管的上端安装套管夹持器和夹具；

(d)重复步骤(2)-(4)；以及

(e)重复步骤(a)-(d)，直到预定数目的套管和直钢管沉入地层中为止。

8.如权利要求6或7所述的灌注桩施工方法，其中，

高压水产生单元的压力大于200Mpa；

喷嘴喷出的高压水射流速度为200～1000m/s。