[发明专利]一种水力复喷型全方位高压喷射注浆的多孔钻杆及方法

说明书

本发明公开了一种水力复喷型全方位高压喷射注浆的多孔钻杆及方法，包括多孔管以及设置在多孔管内的削孔水管、排泥管、主气管、水泥浆管和辅助气体管；多孔管的底部端口上设有削孔水孔，削孔水孔与削孔水管连通；多孔管的下方侧面设有排泥口，排泥口与排泥管连通；多孔管的下方侧面还设有主气喷口和水泥喷浆口，水泥喷浆口位于底部削孔水孔和排泥口之间，主气喷口环向设置在水泥喷浆口外围；主气喷口与主气管连通，水泥浆管与水泥喷浆口连通；多孔管的下方侧面还设有辅助气喷口和水力喷口，水力喷口位于排泥口上方，辅助气喷口环向设置在水力喷口的外围；辅助气喷口与辅助气体管连通，水力喷口与削孔水管连通。

技术领域

本发明属于地基施工领域，具体涉及一种水力复喷型全方位高压喷射注浆的多孔钻杆及方法。

背景技术

高压喷射注浆法，又称旋喷法，是通过高压喷射流来切割土体，并使水泥浆液与土搅拌混合，形成水泥土加固体的施工方法。高压喷射注浆法是20世纪70年代初期最先由日本开发的地基处理技术，我国自20世纪70年代末开始应用。高压喷射注浆法相比其他地基处理方法具有独特的优势，包括桩身质量稳定、抗渗性能好、可以穿越地下障碍物施工、可以与既有地下结构连接形成封闭等，因此该技术在工程建设，特别是地下工程建设中得到广泛的应用。目前国内常用的高压喷射注浆工艺包括单管法、二重管法、三重管法、双高压法等。

全方位高压旋喷注浆MJS工法(Metro Jet System)是在原来高压喷射注浆法的基础上，采用独特的多孔管和前端强制吸浆装置，实现了孔内强制排浆和地内压力监测，并通过调整强制排浆量来控制地内压力，使深处排泥和地内压力得到合理控制，进而使得地内压力稳定，也就降低了在施工中出现地表变形的可能性，同时大幅度减少对环境的影响。地内压力的降低也进一步保证了成桩直径。和传统旋喷工艺相比，MJS工法减小了施工对周边环境的影响。

在MJS施工过程中，当压力传感器测得的孔内压力较高时，可以通过油压接头来控制吸浆孔的开启大小，从而调节泥浆排出量使其达到控制土体内压力值范围。大幅度减小对环境的影响，避免出现挤土效应，也就大大减少了施工中出现地表变形、建筑物开裂、构筑物位移等情。

然而，MJS技术在某些地层中，比如黏聚力较大的黏土层中，其加固体桩径偏小。工程中常用MJS设备进行水力复喷来扩大加固体的桩径。水力复喷，即先用护气水喷射一遍土体，使土体先破坏，后用护气水泥浆再次喷射土体，形成水泥加固体。这带来一些问题：(1)第一遍护气水喷射的长度和第二遍护气水泥浆喷射的长度需一致，且不能太长，否则在水平施工时容易塌孔；这给施工操作带来较大困难。(2)每段水力复喷施工与下一段水力复喷施工时，需要进行一定的搭接来保证桩体的质量；这种搭接给材料带来一定的浪费。(3)以上水力复喷工艺，使得喷射施工时间延长为常规喷射施工时间的两倍或更长，使得施工效率大大降低，也增加了施工的潜在风险。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种水力复喷型全方位高压喷射注浆的多孔钻杆，可以实现二次喷射在一根钻杆内同时进行。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种水力复喷型全方位高压喷射注浆的多孔钻杆，包括多孔管，以及设置在多孔管内的削孔水管、排泥管、主气管、水泥浆管和辅助气体管；

所述多孔管的底部端口上设有削孔水孔，所述削孔水孔与削孔水管连通；所述多孔管的下方侧面设有排泥口，所述排泥口与排泥管连通；

所述多孔管的下方侧面还设有主气喷口和水泥喷浆口，所述水泥喷浆口位于底部削孔水孔和排泥口之间，所述主气喷口环向设置在水泥喷浆口外围；所述主气喷口与主气管连通，所述水泥浆管与水泥喷浆口连通；

所述多孔管的下方侧面还设有辅助气喷口和水力喷口，所述水力喷口位于排泥口上方，所述辅助气喷口环向设置在水力喷口的外围；所述辅助气喷口与辅助气体管连通，所述水力喷口与削孔水管连通。