【CN109594557A】一种超高压旋喷桩机及旋喷桩施工方法【专利】
高压旋喷桩施工方案
高压旋喷桩施工方案高压旋喷桩是一种常用的地基处理技术，适用于各种地质条件下的地基加固、地基处理和建筑物基础施工。
本文将介绍高压旋喷桩施工方案，包括施工原理、施工步骤、施工设备和质量控制等内容。
一、施工原理高压旋喷桩施工原理是利用高压旋喷注浆机将水泥土浆或其他地基改良材料注入地下，在注浆过程中旋转钻杆，既形成了孔洞又填充了土壤空隙，从而形成一根坚固的旋喷桩。
二、施工步骤1. 前期准备：确定施工范围和桩径、选择合适的注浆材料、清理施工区域，并确保周围环境安全；2. 行根勘察：确定桩的布置位置和桩基坑的开挖范围，保证施工的准确性和安全性；3. 设备搭建：搭建旋喷注浆机、混凝土搅拌站等设备，并进行调试，确保施工设备运行正常；4. 开挖桩基坑：根据设计要求开挖桩基坑，注意保持基坑的垂直度和土质的稳定性；5. 桩施工：按照设计要求，逐根进行高压旋喷桩施工，包括钻洞、注浆和旋喷钻杆的拔出等步骤；6. 桩顶处理：在桩顶部分进行修整和封堵处理，以确保桩的稳固和密封性；7. 桩检验：进行桩的质量检验和监测，包括桩身的强度和垂直度等指标；8. 后期处理：清理施工现场，保持周围环境的整洁和安全。
三、施工设备高压旋喷桩的施工设备主要包括旋喷注浆机、钻机、混凝土搅拌站、输浆管道和钢管等。
其中旋喷注浆机是关键设备，可以通过调整注浆量和注浆压力来控制桩的质量。
四、质量控制高压旋喷桩的施工质量控制主要包括以下几个方面：1. 注浆量和注浆压力的控制：注浆量和注浆压力直接影响桩的质量，需要根据设计要求进行调整和控制；2. 钻孔的垂直度和直径控制：钻孔的垂直度和直径是保证桩质量的重要参数，需要通过测量和调整控制；3. 桩身的强度和密实性控制：桩身的强度和密实性是保证桩的稳定和承载能力的关键，需要进行质量检测和监测；4. 施工过程的监控和记录：对施工过程进行监控和记录，包括注浆量、注浆压力、孔深、孔径等参数，以便于施工质量的评估和整改。
高压旋喷桩专项施工方案
高压旋喷桩专项施工方案1. 项目背景高压旋喷桩是一种常用的地基处理方法，主要用于加固土地基的稳定性和承载能力。
本文档将详细介绍高压旋喷桩的施工方案，包括施工准备、操作流程、施工要点等内容。
2. 施工准备2.1 材料准备•高压旋喷桩机•水泥•形成剂•预制桩钢筋•水源设备2.2 施工人员•施工队长•操作员•安全员•驾驶员2.3 施工设备•高压旋喷桩机•混凝土搅拌机•钢筋剪切机•清洗设备2.4 安全措施•施工区域设置警示标志，保证施工安全•工人配戴安全帽、防护服、防护手套等个人防护装备3. 操作流程3.1 现场准备1.根据设计要求确定施工顺序和位置，布置施工现场。
2.搭建起重设备，安装高压旋喷桩机和混凝土搅拌机。
3.将水泥、形成剂和其他材料储存至指定位置。
3.2 标定高压旋喷桩机1.打开高压旋喷桩机的电源，启动机器。
2.根据设备说明书，进行高压旋喷桩机的标定工作。
3.调整旋喷口的角度、喷射压力和流量，以保证稳定的桩身质量。
3.3 桩身施工1.根据设计要求，确定桩的直径和深度。
2.针对每个桩的位置，在地面进行标线，并使用桩机进行挖孔。
3.将钢筋预制好，并放入挖孔中。
4.打开混凝土搅拌机，将混凝土和形成剂按照一定比例进行混合。
5.将混凝土装入高压旋喷桩机的料斗中，并调整喷射压力和流量。
6.高压旋喷桩机移动至挖孔位置，开始旋喷过程。
7.进行连续喷射，直至满足设计要求的桩身长度。
8.桩身施工完成后，清洗工作区域。
4. 施工要点•施工前需充分理解设计要求，保证施工过程符合相关标准。
•桩机的操作人员应具备相关操作许可证，并熟悉设备操作流程。
•施工现场应设置明显的标志和警示牌，保证施工安全。
•混凝土的搅拌比例和质量应符合相关要求，以保证桩身的稳定性和承载能力。
•施工过程中应及时清理桩身的残留混凝土和杂物，以确保桩身质量。
以上是高压旋喷桩专项施工方案的简要介绍，详情请参考相关设计文件和施工标准。
在施工过程中，务必保持安全意识，并按照相关规定和要求进行操作。
旋喷桩法施工工艺简介
高压喷射注浆法（旋喷桩法）施工工艺简介高压喷射注浆法（旋喷桩法）它是利用钻机将特制的喷嘴（同钻头一起）、注浆管钻至预定的位置后，用高压泵将水泥浆等材料喷射出来，切割土体，并与土搅拌混合均匀，形成强度较高的水泥土加固体。
现简介如下：高压喷射法（简称高喷法）就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆（喷杆）杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液)，同时钻杆（喷杆）以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。
固结体的形状和喷射流的移动方向有关。
一般分为旋转喷射(简称旋喷)，定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)。
旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变形性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。
定喷固结体呈壁状，摆喷形成厚度较大的扇状固结体。
定喷和摆喷通常用于地基防渗，改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。
（一）加固机理高喷法如三管高喷法，是用压缩空气包裹高压喷射水流冲击破坏搅动土体，同时用低压灌浆泵灌入浆液，浆液被高压水、气射流卷吸带入，同时与被搅动土体混合形成固结体加固地基，形成桩、板、墙的机理，可用五种作用来说明：1.高压喷射流切割破坏土体作用，喷流动压以脉冲形式冲击土体，使土体结构破坏出现空洞。
2.混合搅拌作用，钻杆在旋转和提升的过程中，在射流后面形成空隙，在喷射压力作用下，迫使土粒向阻力小的方向移动，与浆液搅拌混合后形成固结体。
3.置换作用，三重管高喷法又称置换法，高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩空气而把一部分切割下的土粒排出灌浆孔，土粒排出后所空下的体积由灌入的浆液补入。
4.充填、渗透固结作用，高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙被胶结物固结，还可渗入一定厚度的砂层而形成固结体。
5.压密作用，高压喷射流在切割破碎土体的过程中，在破碎带边缘还有剩余压力，这种压力对土层可产生一定的压密作用，使高喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。
高压旋喷桩施工方案及施工工艺
高压旋喷桩施工方案及施工工艺高压旋喷桩是一种常见的地基处理方法，常用于土壤较松散或不稳定的地区。
下面将详细介绍高压旋喷桩的施工方案及施工工艺。
一、施工方案：1.确定施工地点：根据工程需求，选定施工地点。
2.土壤勘察：进行土壤勘察，确定土壤的性质和承载能力，以确定高压旋喷桩的类型和尺寸。
3.设计施工方案：根据土壤勘察结果，设计施工方案。
包括选择合适的旋喷桩类型、桩径和桩长，并确定施工的方法和程序。
4.采购材料和设备：根据施工方案的要求，采购需要的材料和设备，如旋喷桩机、水泥、砂浆、钢筋等。
5.施工队伍组织：确定施工队伍，分配各个施工任务，并确保施工人员具备相关的资格和经验。
6.施工准备：清理施工现场，确保施工区域的安全和整洁。
检查施工设备和工具的状态，保证施工能够顺利进行。
二、施工工艺：1.桩孔打设：在确定的施工位置钻孔，将泥浆或清水进行注入，同时旋转旋喷桩机，形成土浆环，用来支护土体。
2.土壤移动：当旋喷桩机钻孔深度达到设计标高时，停止钻进，同时进行桩孔内的土壤移动。
3.确定桩身长度：桩孔内的泥浆通过连续输送系统，控制排出口排泥，当泥浆中没有杂质时，桩身长度就确定了。
4.注浆：在确定桩身长度后，使用高压泵将水泥浆注入桩孔，形成旋喷桩。
注浆过程中，根据设计要求，逐层注浆，确保桩体质量。
5.钢筋加固：在旋喷桩注浆后，将钢筋加入桩孔内，增强桩体的抗压能力和承载能力。
6.养护：完成钢筋加固后，对旋喷桩进行养护，使水泥充分硬化，确保桩体的稳定性和强度。
7.验收：按照相关标准和规范进行旋喷桩的验收，包括桩身的尺寸、钢筋的布置情况、注浆质量等。
8.清理现场：施工结束后，清理施工现场，保持施工区域的整洁和安全。
高压旋喷桩施工方案及施工工艺
高压旋喷桩施工方案及施工工艺高压旋喷桩施工方案一、高压旋喷主要施工方法一）施工准备1.对场地进行平整处理；2.按照设计要求进行技术交底，进行施工前的安全文明教育；3.进行试桩，确定技术参数，如实际地质情况、喷嘴型号、进尺及提升速度、注浆压力、注浆流量、水灰比值、水泥掺入量、成桩直径和成桩强度；4.熟悉图纸并进行图纸会审前期工作；5.加强与业主、监理单位的联系，掌握其施工时的具体要求；6.通水、通电及硬化道路工作；7.设立临时生活设施；8.检查机器运转情况并做好各易损件的筹备工作；9.按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台；10.对旋喷桩进行编号。
二）测量放样1.运用导线控制法，使用DJ2光学经纬仪和钢尺进行主轴线的放样；2.将主轴线控制点引至不受破坏的位置，且加以保护；3.进行桩位点的测定；4.及时绘制测量复核签证，确保技术资料的完整性。
三）注浆工艺高压旋喷注浆管法是注浆固结体的重要因素之一，注浆工艺影响固结体的质量。
1.旋喷高压旋喷注浆自下而上、连续进行。
若施工中出现停机故障，需要向下搭接不小于500mm的长度，以保证固结体的整体性。
由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等，有很大差异和不同，所以需要针对不同地质土层的特征采取相应的措施来注浆完成。
特别对硬土及粘土部位，深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。
2.复喷在不改变旋喷技术参数的条件下，对同一土层作重复注浆（喷到顶再下钻重喷该部位），能增加土体破坏有效长度，从而加大固结体的直径或长度并提高固结体强度，复喷时全部喷浆，复喷的次数愈多固结体直径加长的效果愈好。
四）水泥用量的控制控制水泥用量是保证高压旋喷桩质量的关键。
根据不同的地质条件和技术参数，合理调整水泥掺入量，确保固结体的强度和直径符合设计要求。
在喷浆提升过程中，控制水泥用量是至关重要的。
水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系。
旋喷桩施工方法及技术措施
旋喷桩施工方法及技术措施旋喷桩是一种高效、经济的地基处理方法，被广泛应用于土木工程领域。
本文将介绍旋喷桩的施工方法及相关的技术措施，旨在帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、旋喷桩施工方法1. 地质勘察：在进行旋喷桩施工前，必须进行详细的地质勘察，了解地层情况以及土壤的物理力学性质，从而确定旋喷桩的设计参数。
2. 机械选型：根据工程要求和地质条件，选择合适的旋喷机进行施工。
旋喷机的选型要考虑桩径、桩长、土壤性质等因素，并确保机械设备能够满足工程的要求。
3. 桩型设置：根据设计要求，在施工现场确定旋喷桩的位置和坐标，使用传感器等仪器进行定位，并进行相关标记和标线。
4. 桩孔预处理：在进行旋喷桩施工前，需要对桩孔进行预处理，以保证桩孔的稳定性和施工质量。
预处理包括清理孔底、倒水、压土等工序。
5. 施工操作：对于旋喷桩施工，首先需要在桩孔底部进行打底。
接着，将旋喷机插入桩孔中，将水泥浆送入桩孔，并通过旋转喷射同时排出泥浆和土壤，形成旋喷桩。
施工过程中，要控制好旋喷机的旋转速度、喷射压力和喷射深度，以保证桩体的质量。
6. 质量检验：在旋喷桩施工完成后，要进行质量检查和验收。
主要检查桩体的垂直度、高度、直径和强度等指标，确保其符合设计要求和规范要求。
二、技术措施1. 桩径及桩型选择：旋喷桩的桩径和桩型要根据地质条件和工程要求来选择。
一般来说，桩径较大的旋喷桩可以承受更大的荷载，但施工难度也会增加。
因此，在决定桩径时要综合考虑地质情况、土壤条件、设计要求和经济性。
2. 桩深控制：旋喷桩的桩深决定着桩的承载能力和稳定性。
在施工过程中，要根据地质勘察结果和设计要求，严格控制桩深，避免出现偏差。
3. 水泥浆配比：水泥浆是旋喷桩施工中重要的材料之一。
合理的水泥浆配比可以确保桩体的强度和稳定性。
在配比过程中要根据土壤的物理力学性质和施工条件进行调整，同时要注意水泥浆的流动性和黏度，以保证施工的质量。
4. 施工速度控制：在进行旋喷桩施工时，施工速度的控制非常关键。
高压旋喷桩机械
高压旋喷桩机械高压旋喷桩机械是一种常见的施工设备，用于土木工程中基础施工的操作。
它采用高速旋转喷射的方式，将混凝土桩材料喷射到地下，并通过旋喷桩机械的加压装置实现桩体的加固。
这种机械在建筑领域中被广泛使用，因为它具有施工速度快、效果好、适应性强等优点。
高压旋喷桩机械的工作原理是通过将混凝土和水压加入旋喷桩机械的喷头，然后通过高速旋转的喷射头将混凝土喷射到所需的地下位置。
这种喷射方法可以确保混凝土与土壤之间形成良好的粘结，并且能够提供很大的承载能力。
高压旋喷桩机械的施工过程通常分为几个步骤。
首先，需要对施工区域进行准确的测量和标记，以确定桩的位置和深度。
然后，需要在标记的位置挖掘一个孔，以便安放旋喷桩机械。
接下来，将机械固定在孔中，并连接好供水管道和混凝土输送管道。
在施工过程中需要确保供水和混凝土的流量和压力都处于理想状态。
最后，开始启动机械并将混凝土喷射到地下，直到达到所需的桩体长度。
高压旋喷桩机械在工程中具有多种优点。
首先，它的施工速度快。
相较于传统的桩施工方法，高压旋喷桩机械能够大大缩短施工周期，提高工程进度。
其次，它的施工效果好。
由于喷射过程中，混凝土与土壤之间形成了良好的结合，所以所形成的桩体能够提供很大的承载能力和稳定性。
此外，高压旋喷桩机械还具有施工适应性强的特点。
它可以适应各种不同的土壤条件，无论是软弱土壤还是岩石地质，都可以进行施工。
然而，高压旋喷桩机械也存在一些潜在的问题和注意事项。
首先，施工过程中需要确保供水和混凝土的流量和压力都处于理想状态。
否则，可能会影响施工效果和施工质量。
其次，由于施工过程中需要用到的机械比较大，所以需要进行良好的安装和调试，以确保机械的正常运行和施工安全。
同时，也需要保证操作人员具备相关的专业知识和技能，以及严格遵守施工规范和安全操作规程。
总结而言，高压旋喷桩机械是一种常见的基础施工设备，能够快速、有效地进行土木工程中的桩施工。
它具有施工速度快、效果好、适应性强等优点，同时也需要注意施工过程中的一些问题和注意事项。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910104353.9
(22)申请日 2019.02.01
(71)申请人 李风军
地址 261400 山东省烟台市莱州市教育路
小区405楼3单元101室
(72)发明人 李风军 樊传刚 高元宝 樊曦
(74)专利代理机构 安徽知问律师事务所 34134
代理人 于婉萍 平静
(51)Int.Cl.
E02D 5/46(2006.01)
E02D 15/00(2006.01)
E02D 3/00(2006.01)
(54)发明名称一种超高压旋喷桩机及旋喷桩施工方法(57)摘要本发明公开了一种超高压旋喷桩机及旋喷桩施工方法，属于桩基设备技术领域。
本发明包括自行行走系统、整体工作台、旋转式工作台、支撑推杆机构、钢丝绳卷扬机构、塔杆机构、动力头和钻杆机构，其中整体工作台设置于自行行走系统上，旋转式工作台位于整体工作台的上方且可相对于整体工作台进行旋转；所述支撑推杆机构采用多级可伸缩液压推杆，其两端分别与旋转式工作台及塔杆机构相铰接，且支撑推杆机构与旋转式工作台及塔杆机构之间还分别通过第二改向液压缸推杆、第一改向液压缸推杆相连。
采用本发明的技术方案可以有效扩大旋喷桩机定位后的软弱地基施工区域范围和单次旋喷施工的深度，提高了施工效率，并能保证软弱地基加固
效果。
权利要求书2页 说明书8页 附图3页CN 109594557 A 2019.04.09
C N 109594557
A
权 利 要 求 书1/2页CN 109594557 A
1.一种超高压旋喷桩机，其特征在于：包括自行行走系统(24)、整体工作台(26)、旋转式工作台(20)、支撑推杆机构、钢丝绳卷扬机构、塔杆机构、动力头和钻杆机构，其中整体工作台(26)设置于自行行走系统(24)上，旋转式工作台(20)位于整体工作台(26)的上方且可相对于整体工作台(26)进行旋转；所述支撑推杆机构采用多级可伸缩液压推杆，其两端分别与旋转式工作台(20)及塔杆机构相铰接，且支撑推杆机构与旋转式工作台(20)及塔杆机构之间还分别通过第二改向液压缸推杆(18)、第一改向液压缸推杆(14)相连；所述塔杆机构上通过钢丝绳卷扬机构安装有动力头和钻杆机构。
2.根据权利要求1所述的一种超高压旋喷桩机，其特征在于：所述支撑推杆机构包括无伸缩推杆套管(16)及依次套装于无伸缩推杆套管(16)内部的至少一级中间液压伸缩推杆套管(15)和末级液压伸缩推杆套管(12)，其中无伸缩推杆套管(16)的尾端通过换向节与旋转式工作台(20)的中心相连，末级液压伸缩推杆套管(12)的自由端通过第一换向连接(11)与塔杆机构相铰接。
3.根据权利要求1所述的一种超高压旋喷桩机，其特征在于：所述的塔杆机构为多级可伸缩液压塔杆结构，其包括塔杆芯杆(2)及依次套装于塔杆芯杆(2)外部，并通过液压驱动的多级塔杆套管(4)；所述塔杆机构的底部设有支撑底板(10)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种超高压旋喷桩机，其特征在于：所述的钢丝绳卷扬机构包括钢丝绳卷扬转筒(27)、变向导轮和钢丝绳(3)，其中钢丝绳卷扬转筒(27)固定安装于整体工作台(26)上，钢丝绳(3)一端固定于钢丝绳卷扬转筒(27)上，其另一端绕过塔杆机构上的变向导轮与动力头机架(6)固定相连，所述动力头安装于动力头机架(6)上。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种超高压旋喷桩机，其特征在于：所述的动力头包括依次相连的电动机(7)、减速机(8)和液压夹头(9)，电动机(7)安装于动力头机架(6)上，减速机(8)的低速轴通过液压夹头(9)与钻杆机构相连。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种超高压旋喷桩机，其特征在于：所述的液压夹头(9)与钻杆机构之间设有导流器，该导流器包括导流器外壳(313)及转动安装于导流器外壳(313)内部的转轴(312)，转轴(312)一端与动力头固定相连，其另一端与钻杆机构固定相连；更进一步的，所述转轴(312)与导流器外壳(313)之间的腔体通过密封圈(315)分隔为浆液A分配室(316)、高压气体分配室(317)及浆液B分配室(320)，三个分配室分别与浆液A接管(327)、气体接管(318)和浆液B接管(325)相连，并分别通过浆液A分配管(326)、气体分配管(319)及浆液B分配管(324)与钻杆机构上的喷嘴相连通。
7.根据权利要求6所述的一种超高压旋喷桩机，其特征在于：所述的钻杆机构包括依次可拆卸连接的至少一级中空钻杆及中空钻头，所述中空钻杆及中空钻头内均设有分别与浆液A分配管(326)、气体分配管(319)及浆液B分配管(324)相连通的浆液A输送管、气体输送管和浆液B输送管，所述中空钻头内的浆液A输送管、气体输送管和浆液B输送管分别与浆液A喷嘴(341)、高压气体喷嘴(339)及浆液B喷嘴(340)相连通，且浆液A喷嘴(341)、浆液B喷嘴(340)及高压气体喷嘴(339)依次套装形成三套管结构。
8.根据权利要求7所述的一种超高压旋喷桩机，其特征在于：所述导流器转轴(312)的上端设有与动力头配合的连接轴头(311)，其下端设有与中空钻杆配合的导流器接盘(322)，所述中空钻杆的两端对应设有钻杆上部接盘(328)和钻杆下部接盘(333)；所述中空钻头的两相对侧壁上设有对称分布的两组喷嘴组件，其端部的钻头(342)采用三翼钻头；所
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