[实用新型]多钻头高压喷射搅拌基础防渗加固设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程的防渗处理技术领域，尤其涉及一种防渗墙的施工设备。

背景技术

目前岩土工程防渗加固处理的传统方法为：多头钻杆在钻进时利用钻头上的钢齿搅动地层，在每个钻头的下部有一个大于5.0mm的孔，用来在钻进时灌注低压力的水泥浆，多头钻杆钻进至设计深度后一边灌注低压力的水泥浆一边提升钻杆，直至设计顶高程，连续重复以上的工作，形成连续的防渗墙。该传统方法有如下缺点：

1、该传统方法由于是低压力灌注水泥浆，在钻进时，虽然钻进至设计高程时采用了在低压灌注水泥浆的同时进行均匀的搅拌提升的方法，但是由于钻杆只能依靠钻头上的钢齿搅动地层，所以地层与低压水泥浆搅拌的很不均匀，容易形成夹泥层现象。

2、传统方法在连续施工过程中，当前面的墙体施工完成后、进行接下来的墙体施工时，前后施工搭接处的土体处于一边是搅拌过的流塑状态、另一边是原始地层的状态，这样，当钻杆依靠钻头上的钢齿搅动地层灌注低压水泥浆时，就会发生钢齿在搅拌的过程中将原始地层的土体拨进搅拌过的流塑状态的水泥土体中，形成夹土。

3、传统方法在施工过程中喷射的水泥浆压力较小(一般小于1Map)，而喷射水泥浆的喷射嘴直径较大(一般大于3CM)，因此在施工过程中，由于钻杆的扭力较大，喷射嘴很容易被其周围的泥土堵塞，影响施工质量和施工效率。

4、当采用传统方法钻进时，地层的密实度是不均匀的，因此钻杆会出现偏斜，形成前后或左右的开叉；并且当地层密实度较大或含有砂砾石时，传统方法钻进困难，会影响施工的深度。

5、传统方法的深层搅拌是靠机械设备的扭力来完成转动，因此，机械设备磨损大、寿命短、维修率高，工人劳动强度也很大；并且传统方法在连续施工过程中，当前面的墙体施工完成后，如果产生机械设备的故障，则由于维修时间过长，已经施工的防渗墙会固结达到一定的强度，这时进行下面的施工时，只能是离开施工轴线一定的距离(距离的大小以搅拌用的钢齿不接触已经施工的防渗墙为好)或是离开施工轴线一定的距离并向施工的逆方向延伸一定距离，即在离开施工防渗墙一定的距离处施工，这样在前后施工搭接处就会出现冷接缝，即形成漏水通道。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种多钻头高压喷射搅拌基础防渗加固设备，要解决传统的防渗墙的施工方法的施工效率差、施工质量低的技术问题，并解决传统防渗墙施工时的施工设备磨损大、寿命短、维修率高和工人劳动强度大的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多钻头高压喷射搅拌基础防渗加固设备，包括钻机、搅拌机和连接于两者之间的喷浆系统，其特征在于：

所述钻机包括固定在台车上的钻架、操纵台、动力机构、变速机构、传动机构和转盘，所述转盘位于钻架底部，并与传动机构、变速机构和动力机构顺序连接，钻杆有三至五根，其上端通过提升机构与钻架横梁连接，其中部与驱动钻杆旋转的转盘连接，其下部在钻杆与钻杆之间通过钻杆固定装置连接在一起，钻杆的下端为高压力钻头，钻头上方的钻杆侧壁开有喷射嘴，喷射嘴上方的钻杆侧壁上连接搅拌钢齿，钻杆的中心有输浆孔道。

所述喷浆系统为高压喷浆系统，包括带有压力指示器的高压泥浆泵和高压输浆管，高压输浆管的一端通过高压力喷射水龙头与钻杆的输浆孔道连通，另一端与搅拌机的出浆口连通。

所述搅拌钢齿的外端可连接喷射距离限位器。

所述钻杆固定装置可为夹板形状。

所述台车是由步履式桩机底盘固定在船体上构成。

所述输浆孔道为无缝钢管，其压力指标不小于50Mpa，壁厚不小于4mm。

一种多钻头高压喷射搅拌基础防渗加固设备的施工方法，其特征在于：

步骤一，将钻机、搅拌机和高压泥浆泵就位，调平钻机。

步骤二，启动动力机构，带动钻杆和高压力钻头转动，同时用高压泥浆泵将高压液体介质由高压输浆管输进钻杆、经高压力钻头高压喷出，同时还以一定的推进力使钻杆和高压力钻头向土层钻进搅拌至设计深度。

步骤三，将高压液体介质转变为高压水泥浆，边喷射边搅拌的将高压力钻头提升到地面，第一板试验桩完成。

步骤四、将钻机、搅拌机和高压泥浆泵沿着试验轴线纵移至第二板试验桩位，并使两板试验桩搭接尺寸符合设计要求，然后调平钻机，然后重复上述步骤二和步骤三，第二板试验桩完成。

步骤五、重复上述步骤一至步骤四，直至形成一道防渗墙为止。

所述步骤二中，钻杆的钻进速度为20～80cm/min，钻杆的转动速度为15～100r/min。