[发明专利]一种无返浆高压喷射灌浆系统与灌浆方法

说明书

本发明公开了一种无返浆高压喷射灌浆系统与灌浆方法。所述灌浆系统包括钻喷一体钻机、双管钻喷导流器、冲挤钻灌供浆管、喷射灌浆供浆管、制浆桶、高压喷射灌浆泵、储浆搅拌桶、孔口浆液收集盆、高压脉冲灌浆泵、钻喷孔口封闭器和双管钻喷机具；所述双管钻喷导流器的上部与钻喷一体钻机的动力头立轴连接，所述双管钻喷导流器的下部与所述双管活塞钻杆的顶部连接，该双管活塞钻杆的底部与双管钻喷机具连接；所述双管钻喷导流器、钻喷孔口封闭器、双管活塞钻杆、双管钻喷机具均具有两个供浆通道，形成自上而下冲挤钻灌与自下而上喷射灌浆独立的供浆通道。本发明可以确保钻孔与喷射灌浆喷施工过程中无孔口返浆、串浆冒浆。

技术领域

本发明涉及松软地基加固与防渗灌浆处理领域，具体为一种无返浆高压喷射灌浆系统与灌浆方法，可广泛用于水电、市政、铁道与公路桥梁、港口、机场等领域对松软地基加固与防渗灌浆处理，尤其适用于环保要求严格的场地条件对松软地基加固与防渗灌浆处理。

背景技术

在建的某市江东岸堤防改造项目基础加固与防渗灌浆工程，由于灌浆加固与防渗施工地处一级水源保护区，设计对灌浆加固与防渗施工提出了钻孔灌浆必须有效可控，灌浆过程中不得出现孔口返浆、串浆冒浆而污染一级水源的环保要求。

为解决上述问题，由业主单位牵头，设计、施工单位联合参入，专门进行了《孔口无返浆高压喷射灌浆技术研究与应用》课题研究工作，并提出本发明的无返浆高压喷射灌浆系统与灌浆方法。

发明内容

本发明旨在提供一种无返浆高压喷射灌浆系统与灌浆方法，采用该灌浆系统与灌浆方法对松软地层进行高压喷射灌浆时，可确保钻孔与喷射灌浆喷施工过程中无孔口返浆、串浆冒浆，以满足某市江东岸堤防改造项目基础加固与防渗灌浆工程，设计提出的灌浆过程中不得污染一级水源的环保要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种无返浆高压喷射灌浆系统，包括钻喷一体钻机、双管钻喷导流器、冲挤钻灌供浆管、喷射灌浆供浆管、制浆桶、高压喷射灌浆泵、储浆搅拌桶、孔口浆液收集盆、高压脉冲灌浆泵、钻喷孔口封闭器和双管钻喷机具；所述双管钻喷导流器的上部与钻喷一体钻机的动力头立轴连接，所述双管钻喷导流器的下部与所述双管活塞钻杆的顶部连接，该双管活塞钻杆的底部与双管钻喷机具连接；所述双管钻喷导流器、钻喷孔口封闭器、双管活塞钻杆、双管钻喷机具均具有两个供浆通道，形成自上而下冲挤钻灌与自下而上喷射灌浆独立的供浆通道。

进一步地，所述双管钻喷导流器通过冲挤钻灌供浆管与高压脉冲灌浆泵的出浆口连通，所述高压脉冲灌浆泵的吸浆口通过吸浆管与储浆搅拌桶连通，所述储浆搅拌桶与制浆桶通过管道连通，形成自上而下冲挤钻灌供浆系统。

所述双管钻喷导流器通过喷射灌浆供浆管与高压喷射灌浆泵出浆口连通，所述高压喷射灌浆泵的吸浆口通过吸浆管与储浆搅拌桶连通；所述储浆搅拌桶与制浆桶通过管道连通，形成自下而上喷射灌浆供浆系统。

所述冲挤钻灌压力调控装置安装在高压脉冲灌浆泵出浆口，用作自上而下小脉冲无返浆冲挤钻灌过程中对脉冲浆量进行调控。所述高压喷射灌浆泵出浆口上装有喷射灌浆压力调控装置，用作自上而下高压喷射无返浆冲挤钻灌过程中对喷射压力进行调控。

所述孔内回浆压力监控装置安装在钻喷孔口封闭器外管侧向通道出口，用作钻喷作业过程中对进入内管与外管之间的对孔内返浆压力进行实时监控。

所述钻喷孔口封闭器包括外管，套设在外管内的内管，以及与所述内管内壁配合形成活塞密封的双管活塞钻杆；所述钻喷孔口封闭器外管镶铸在灌浆孔孔口段；所述钻喷孔口封闭器双管活塞钻杆与内管可形成一种旋转活塞式封闭结构，用作钻喷施工过程中对上下活动与回转的双管钻喷机具进行孔口动态封闭。

所述孔口浆液收集盆嵌套在所述钻喷孔口封闭器中，所述外管安装在灌浆孔的孔口段，用作对钻喷起下钻喷管时或可能产生的少量浆液进行收集处理。