[实用新型]单管法施工旋喷桩防堵喷头

说明书

本实用新型属于建筑施工装置，具体涉及一种单管法施工旋喷桩防堵喷头。

在建筑施工中，高压旋喷桩注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管(钻杆)钻进或置入土层的预定位置，将配比好的水泥浆液用高压泵以20～25Mpa的高压从喷嘴中喷出，冲击破坏土体，同时喷嘴按一定规律旋转，使水泥浆液与土混合，并成为周结体，这样就形成了旋喷桩。

目前，旋喷桩施工有单管法、二重管法、三重管法等类型，其中以单管法结构简单、成本低而被广泛使用。在单管法施工中使用的喷头为普通喷头(结构见附图1)，喷头侧面有一个喷嘴，钻头前端有一个底孔，当钻机跟管钻进时，高压水从底孔射出，冲击破坏土体，快速使钻杆达到地面下预定的位置，卸开钻杆，迅速投入小钢球，封堵底孔，安装好钻杆，加压喷射配比好的水泥浆液，制成旋喷桩。在施工中钻杆长度一般为2．5米～3米左右，钻杆插入地面下，减压停泵后，再接一根，随着钻进深度，泵杆依次连接。但在施工过程中，当减压停泵安装和卸下钻杆时，钻杆内压力突然减低，强大的外部压力使沙粒等杂质从底孔迅速进入钻头内部；当安装好钻杆加压喷射水泥浆液时，投入的小钢球又重新堵在底孔上方，大量的沙砾无法从底孔排出，只能通过喷嘴，而喷嘴直径只有φ2．5～3．2mm，根本无法使沙砾等杂质通过，造成喷嘴堵塞，尤其遇到沙层和沙卵石层时，根本无法施工，严重影响施工进度，甚至发生断桩事故。

本实用新型的目的是针对以上不足，提供一种可防止沙粒杂物进入钻头、堵住喷嘴的单管法施工旋喷桩防堵喷头。

本实用新型的技术解决方案是：单管法施工旋喷桩防堵喷头由上壳、中壳、底壳三部分组成，上壳与中壳、底壳与中壳通过螺纹连接，在中壳腔体内壁设置有喷嘴过滤网，喷嘴设置于中壳腔体侧壁；在底壳硬质合金座下方的底孔内设置有单向阀。

上述单向阀由防堵小钢珠和弹簧组成。安装时，该防堵小钢球被弹簧紧顶在硬质合金座中心防堵眼的下方。施工过程中下钻杆时，在高压力水的作用下防堵眼处的小钢球被顶开，弹簧处于压缩状态，高压水流迅速通过防堵眼从底孔射出。当减压停钻，安装或卸下钻杆时小钢球所受压力减少，弹簧迅速顶紧小钢球堵住防堵眼，沙砾不能进入钻头内部，达到防堵要求。

综上所述，采用防堵喷头能彻底解决喷嘴堵塞现象，施工中能显著提高工作效率，减少能耗，降低质量事故发生率，能为安全、高效、高质量生产提供可靠的技术保障。

下面结合附图进一步详细说明本实用新型：

图1为单管法施工旋喷桩普通喷头结构示意图；

图2为单管法施工旋喷桩防堵喷头结构示意图。

其中：1、上壳    2、中壳    3、下壳    4、过滤网    5、喷嘴    6、硬质合金座    7、防堵眼    8、防堵小钢球    9、弹簧    10、封堵小钢球    11、底孔    12、加压水或水泥浆液入口

对照图1，图2为改进后的单管法施工旋喷桩防堵喷头结构示意图，其中喷嘴主体由上壳1、中壳2、下壳3通过螺纹连接而成。中壳内壁增设喷嘴过滤网4，喷嘴过滤网可根据中壳内腔的形状设计为圆锥形或圆柱形，网眼小于2．5mm。硬质合金座6置于下壳3内，硬质合金座中心孔即为防堵眼7。由防堵小钢球8和弹簧9组成的单向阀设置在防堵眼7下方的底孔11内。

在制作旋喷桩的过程中，当钻杆达到预定位置后从钻杆内投入封堵小钢球10，小钢球在高压水或高压水泥浆液的作用下，落在硬质合金座6中心，即防堵眼7上，将防堵眼封堵，高压水泥浆液经入口12进入中壳内腔后只能经侧壁喷嘴5喷出。此时，起单向阀作用的防堵小钢球8处于无压力状态，弹簧9推动小钢球紧顶防堵眼7，这样即使提升或卸下每一根钻杆时减压，沙砾也不会进入钻头内部。

经施工单位工程使用，改进后的防堵喷头，不仅施工进度快，效果好，而且在加装过滤网后，可采用价格低廉的矿渣硅酸盐水泥，使生产成本大为降低，该防堵喷头是目前制作旋喷桩的理想喷头，可大力推广使用。