[发明专利]一种高压注浆装置及控制方法

说明书

本发明涉及一种高压注浆装置及控制方法，所述高压注浆装置包括注浆管、钻管、牵引装置、钻头及蜗轮蜗杆联动系统；其中，所述注浆管设置于所述钻管的内部，与所述钻管同轴设置；所述注浆管和钻管的上端均与所述牵引装置电连接；所述注浆管的下端用于与所述蜗轮蜗杆联动系统连接；所述钻管的下端用于连接所述钻头。本发明的高压注浆装置在旋喷状态时，可通过闭合的钻头进行下钻，无需专用的引孔设备，到达指定深处后根据需要改变钻头开合状态，注入不同压强的浆体进行注浆或旋喷作业，精简施工设施和流程，节约时间成本；能够在一次下孔作业中快速实施先注浆挤密孔底，再旋喷加固孔壁的处理方法，极大提升地基处理效果。

技术领域

本发明涉及岩土工程地基处理领域，尤其是涉及一种高压注浆装置及控制方法。

背景技术

高压喷射注浆技术是利用高压浆液形成的高压射流，旋转冲击切割地层土体，使土体颗粒与水泥浆拌和、凝结，从而形成加固水泥土以提高地基的防渗或承载能力。因其工艺简单造价合理，目前广泛应用于复杂地质条件下的地基处理和孔壁加固施工中。

压密灌浆一种静压注浆技术，通过钻孔在地基土中灌入浓稠的浆液，在出浆段将四周土体挤密形成浆泡，随着土层孔隙水压力升高挤压土体，直至出现剪切裂缝，浆液随之充填裂缝形成浆脉，使得土体内形成新的网状骨架结构。一般只需较少浆液即可达到改善桩底承载能力的效果。

以上两种技术均需在钻管内形成高压水泥浆体，在钻头附近进行旋喷或灌注。但在目前的实际施工作业中，两者所需的大型施工设备有所不同，分别使用专用的高压旋喷机及压密注浆机，对于同时包含高压旋喷加固和压密注浆的项目工程来说增加了设备的使用、交替、维护成本；且使用某一种设备仅能完成孔壁或孔底的加固，对于土质软弱地区持力层和侧壁均需加固的孔来说，传统的两种技术无法在一次下孔作业的条件下完成，导致在诸多工程中仅能选取其中一种加固方法，影响了施工效率和桩孔质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，本发明提供了一种高压注浆装置及方法，既能高压旋转喷射切割土体并由钻具旋转拌和进行桩周加固，又能将高压浆液通过底孔排出进行压密注浆，可在一次下孔作业中依次完成挖孔、压密加固、旋喷加固的工程任务，极大提升施工效率，为地基处理提供优化方案。

本发明的上述技术目的将通过以下所述的技术方案予以实现。

一种高压注浆装置，所述高压注浆装置包括注浆管、钻管、牵引装置、钻头及蜗轮蜗杆联动系统；

其中，所述注浆管设置于所述钻管的内部，与所述钻管同轴设置；

所述注浆管和钻管的上端均与所述牵引装置连接；

所述注浆管的下端用于与所述蜗轮蜗杆联动系统连接；

所述钻管的下端用于连接所述钻头。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述注浆管内形成有内腔，所述注浆管与所述钻管之间形成有外腔，所述注浆管和钻管在所述牵引装置的控制下相对独立旋转。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述蜗轮蜗杆联动系统包括一个蜗轮和两个蜗杆，两个所述蜗杆对称设置在所述蜗轮的两侧。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括旋喷装置，其设置于所述注浆管上的中部圆周上。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述注浆管的下端通过铆接头与所述蜗轮蜗杆联动系统的所述蜗轮连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述钻头设置有两个，且左右对称设置在所述钻管的两侧，且两个所述钻头的内壁与所述注浆管的外壁贴合设置。