[发明专利]一种超大直径多重超高压喷射注浆装置及其注浆工艺

权利要求书

1.一种超大直径多重超高压喷射注浆装置，其特征在于所述喷射注浆装置包括一注浆组件，所述注浆组件固定设置于一钻具的底端，所述注浆组件从上往下依次为：上喷浆段、返浆段、地压测试段、下喷浆段和钻头；所述上喷浆段包括至少一个喷浆段主体，所述下喷浆段包括至少一个所述喷浆段主体，所述喷浆段主体上设置有用于喷射水泥浆的喷嘴。

2.根据权利要求1所述的一种超大直径多重超高压喷射注浆装置，其特征在于所述喷浆段主体内部设置有喷浆通道，所述喷浆通道的一端与所述喷嘴相连通、另一端与高压水泥浆输送管道相连通；所述喷浆段主体内部还设置有一气道，每个所述喷嘴的边缘均设置有气帽，所述气道的一端与所述气帽相连通、另一端与高压气体输送管道相连通。

3.根据权利要求1所述的一种超大直径多重超高压喷射注浆装置，其特征在于所述上喷浆段上的所述喷嘴呈水平向设置，所述下喷浆段上的所述喷嘴呈水平向设置。

4.根据权利要求1所述的一种超大直径多重超高压喷射注浆装置，其特征在于所述上喷浆段上的所述喷嘴呈倾斜向下设置，所述下喷浆段上的所述喷嘴呈倾斜向上设置。

5.根据权利要求1所述的一种超大直径多重超高压喷射注浆装置，其特征在于所述返浆段包括一返浆段主体，所述返浆段主体内设置有一真空返浆通道，所述返浆段主体的外侧壁上设置有一返浆口，所述返浆口上设置有一网状挡板，所述返浆口与所述真空返浆通道连通；所述真空返浆通道连接一泥浆传输管道，所述泥浆传输管道还连接一泥浆处理池。

6.一种涉及权利要求1-5任一所述的超大直径多重超高压喷射注浆装置的注浆工艺，涉及直径为2000mm-5000mm的旋喷桩体的施作，其特征在于所述注浆工艺包括以下步骤：将旋喷机械的钻具下放至一孔底，所述钻具的下端部具有两个喷浆段，分别为上喷浆段和下喷浆段；运行所述旋喷机械，在回转上提所述钻具的同时使其上的所述上喷浆段和所述下喷浆段分别以5-40MPa的压力、85-100L/min的流量向外喷射水泥浆，以在所述钻具周围形成所述旋喷桩体。

7.根据权利要求6所述的一种超大直径多重超高压喷射注浆装置的注浆工艺，其特征在于所述上喷浆段与所述下喷浆段之间设置有返浆段，在回转上提所述钻具的同时，利用所述返浆段进行真空倒吸泥，倒吸泥压力为0～20MPa，倒吸泥流量为0～60L/min。

8.根据权利要求7所述的一种超大直径多重超高压喷射注浆装置的注浆工艺，其特征在于所述上喷浆段与所述下喷浆段之间还设置有地压测试段，在回转上提所述钻具的过程中，所述地压测试段实时监测所述钻具周围的地层压力系数，若地层压力系数介于1.3-1.6之间，则保持所述返浆段的倒吸泥压力和倒吸泥流量参数不变；若地层压力系数大于1.6，则所述返浆段提高倒吸泥压力和倒吸泥流量以提高泥浆的抽排速率；若地层压力系数小于1.3，则所述返浆段降低倒吸泥压力和倒吸泥流量以降低泥浆的抽排速率。

9.根据权利要求6所述的一种超大直径多重超高压喷射注浆装置的注浆工艺，其特征在于所述上喷浆段与所述下喷浆段在水平喷射水泥浆的过程中，所述上喷浆段与所述下喷浆段以0.7～1.2MPa的压力和1.0～2.0m³/min的流量同步水平向外喷射高压空气，以对所述钻具周围的土体进行切割破碎。

10.根据权利要求6所述的一种超大直径多重超高压喷射注浆装置的注浆工艺，其特征在于所述上喷浆段上设置有水平向的喷嘴A，所述下喷浆段上设置有倾斜向上的喷嘴B，根据所需施作的所述旋喷桩体的设计直径，提前调节所述喷嘴B向上的倾斜角度；在所述钻具上提的过程中，所述上喷浆段通过所述喷嘴A水平向外喷射水泥浆以切削稀释土体，所述下喷浆段通过所述喷嘴B倾斜向上喷射水泥浆，两股所述水泥浆交汇于设计直径位置处，以在所述钻具周围形成设计直径的旋喷桩体。