[发明专利]一种多轴旋喷钻具及多根旋喷桩同步施工方法

说明书

本发明公开了一种多轴旋喷钻具及多根旋喷桩同步施工方法，多轴旋喷钻具包含两根或两根以上的钻杆和旋喷钻头，每根钻杆上配置一只旋喷钻头；钻杆布置的间距大于5倍的钻杆直径，钻杆的直径不小于80mm；钻头具有中空内腔的旋转轴和切削翼；钻头上设置有喷嘴，喷嘴包括喷气口和喷浆口；所述喷气口环绕喷浆口布置；钻杆为中空钻杆，中间布置有压缩空气和高压浆液的输送管道；同步施工的多根旋喷桩横截面呈圆形或扇形。该专利具有施工质量安全可靠的社会效益，同时能降低造价和缩短工期，具有重大的经济价值。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体来说是地基加固与止水帷幕的旋喷桩施工机具与方法。

背景技术

在建筑工程中中，高压旋喷桩加固软土地基或形成连接的止水帷幕，被普遍使用。目前常用的高压旋喷桩施工机具均为单轴旋喷机具，分为单管旋喷、双管旋喷和三管旋喷。超高压旋喷主要有MJS工法，RJP工法及N-JET工法均是单轴旋喷机具。

与搅拌桩相比，旋喷桩具有施工设备轻体积小、易移动等特点，能针对具体加固位置进行定向、定位加固，可以在低矮的空间内施工，用于止水时，可以在漏水部位进行定向旋喷堵水等优点，但也存在不少缺点，如旋喷桩的施工效率低、用工量大、相互搭接的旋喷桩易开叉、多台施工设备同时施工发生相互影响等问题。

随着地下空间的开发强度加大和交通工程建设量的增加，对高压旋喷桩的应用需求越来越多。工程界亟需寻找一种能高效施工的旋喷机具及施工方法，减少人力成本，既能克服传统高压旋喷桩施工质量和效率存在的不足，又能降低造价，加快施工速度，实现文明施工的目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有高压旋喷桩施工质量和效率存在的不足，提供一种多轴旋喷机具及多根旋喷桩同时施工的方法。

为达到上述目的，本专利采用的技术方案是：

所述的多轴旋喷钻具包含两根或两根以上的钻杆和钻头，每根钻杆上配置一只钻头；钻杆布置的间距大于5倍的钻杆直径，钻杆的直径不小于80mm；所述的钻头具有中空内腔的旋转轴和切削翼；所述的钻头上设置有喷嘴，所述喷嘴包括喷气口和喷浆口；所述喷气口环绕喷浆口布置；所述的钻杆为中空钻杆，中间布置有压缩空气和高压浆液的输送管道。

所述的同步施工多根旋喷桩的横截面呈圆形或扇形。

所述的多根钻杆的驱动设备是共享的，多根钻杆在驱动位置是相联的。

所述的多轴钻杆是按一定间距排列的多根钻杆，钻杆的数量和间距均可以调整，按设计和工程要求的旋喷桩分布间距来布置钻杆。

所述的每只钻头和连接的钻杆是相互独立的，其上的喷嘴独立工作。

所述的多根钻杆的驱动设备是独立的，钻杆和钻头之间的距离能调整，同步钻进和回退。

进一步，多轴钻杆是按一定间距排列的，拆除中间的钻杆，增加了钻杆的间距，建成的旋喷桩间距也相应增加。

所述的驱动多根钻杆的钻机上共用一个可变角度的导向架，使多根钻杆和钻头按相同的方向工作，并同步钻进和回退。

所述的在喷浆嘴的上方设置有喷水嘴，喷射高压水流。

所述的钻头的回浆阀和吸浆口设置在喷嘴后方，吸浆口与喷浆口布置的轴向间距大于200mm；平面方向相差180度。

所述的多只旋喷钻头能同时钻出多个钻孔，通过喷嘴工作形成多根相互独立的或相互咬合的旋喷桩。

所述的多根旋喷桩同步施工方法是按以下步骤进行：

第一步：旋喷桩中心定位；

第二步：按照设计的旋喷桩间距，确定钻杆排列的间距，当地层较松弱时，直接用旋喷钻头钻孔；当地层较硬时，需先使用引孔钻机引孔。