[发明专利]一种旋喷注浆地基处理装置及方法

权利要求书

1.一种旋喷注浆地基处理方法，其特征在于，是基于一种旋喷注浆地基处理装置实现的，其包括静止管（1）和旋转管（2），所述静止管（1）的下部与旋转管（2）的上部之间沿轴向通过至少一个封闭式轴承（3）相连接，旋转管（2）的下端密封设置，静止管（1）的上端连接有注浆管；静止管（1）外壁与地面孔口之间安装有止浆塞（4）；所述旋转管（2）上设置有至少两个喷头（5），所述喷头（5）沿其所在横截面喷射，所有喷头（5）在同一横截面上的投影沿旋转管（2）的周向均布，所有喷头（5）沿旋转管（2）的轴线旋转或者轴线旋转再轴向平移后可重合，每个喷头（5）的喷射方向与其所在的旋转管（2）径向形成一定夹角；处理方法步骤如下：

利用旋喷钻机在待施工地面钻孔至设计深度，进行引孔，形成成孔（9）；

将通过封闭式轴承（3）相连的静止管（1）和旋转管（2）置于成孔（9）中，旋转管（2）位于成孔（9）底部，成孔（9）内壁与喷头（5）之间留有间隙；

然后在静止管（1）外壁与孔口内壁之间安装止浆塞（4），进行封孔；

根据设计桩径，采用不同的注浆压力施工；首先进行高压注浆，高压注浆压力大于20MPa，高压浆液从喷头（5）处喷出带动旋转管（2）发生旋转，利用旋喷作用在成孔（9）内壁形成旋喷桩加固体；

当每米成孔（9）中高压注浆喷射的水泥量超过80-120kg后，进行低压注浆，低压注浆压力小于2MPa，浆液从喷头（5）处流出，利用注浆作用加固旋喷桩加固体的周边土体孔隙；

当每米成孔（9）中低压注浆的水泥量超过50-80kg后，取下止浆塞（4），将静止管（1）和旋转管（2）提升一定高度；

重复步骤~，直到整个成孔（9）从孔底被逐段加固至地面。

2.根据权利要求1所述的一种旋喷注浆地基处理方法，其特征在于，静止管（1）与旋转管（2）之间的封闭式轴承（3）个数满足所有封闭式轴承（3）相加的总轴向承载力大于旋转管（2）在高压喷射的过程中产生的最大竖向拉力。

3.根据权利要求1或2所述的一种旋喷注浆地基处理方法，其特征在于，步骤中如果封孔后在工作中孔口存在冒浆现象，那么在成孔（9）孔口埋设0.5m长的PVC管，PVC管内径略大于孔口直径，PVC管外壁与成孔（9）孔口之间通过水泥浆密封连接，然后在静止管外壁与PVC管内壁之间安装止浆塞，进行封孔。

4.根据权利要求3所述的一种旋喷注浆地基处理方法，其特征在于，静止管（1）的上部设置有用于和旋喷钻机相适配的连接结构，当旋喷钻机引孔完毕后，将引孔钻头取下，再将静止管（1）与旋喷钻机相连接，完成后续地基处理工作。

5.根据权利要求1所述的一种旋喷注浆地基处理方法，其特征在于，所述喷头（5）由喷管（6）和设置在喷管（6）端部的喷嘴（7）构成，所述喷管（6）位于旋转管（2）的径向上，所述喷嘴（7）的中心线与喷管（6）的中心线之间形成一定夹角。

6.根据权利要求1所述的一种旋喷注浆地基处理方法，其特征在于，所述喷头（5）由喷管（6）和设置在喷管（6）端部的喷嘴（7）构成，所述喷管（6）的中心线所在方向与其所在的旋转管（2）径向形成一定夹角。

7.根据权利要求5或6所述的一种旋喷注浆地基处理方法，其特征在于，喷头（5）设置为两个、三个或四个，且喷头（5）均匀分布在旋转管（2）的长度方向上，相邻两个喷头（5）的竖直间距为0.3-0.5m。

8.根据权利要求7所述的一种旋喷注浆地基处理方法，其特征在于，旋转管（2）上靠近其上端和下端的管体周向上设置有防护圈（8），所述防护圈（8）最外端至旋转管（2）中心线的垂直距离大于喷头（5）最外端至旋转管（2）中心线的垂直距离。

9.根据权利要求8所述的一种旋喷注浆地基处理方法，其特征在于，防护圈（8）为多根弧形杆构成的灯笼状罩体，弧形杆沿旋转管（2）周向均匀排列。