[发明专利]一种水平旋喷支护排桩的钻机及止水支护排桩施工方法

说明书

本发明专利公开了一种水平旋喷支护排桩的钻机及止水支护排桩施工方法，包括水平旋喷钻杆，所述钻杆为高压双液旋喷钻杆，由内管与外管组成，所述内管与外管分别与注浆泵的注浆输出端连通，在钻杆前端设有旋喷钻头，所述钻头上设有与内管连通的喷嘴一和与外管连通的喷嘴二。本发明有益效果：利用在开挖轮廓线外周边设计水平旋喷形成互相咬合的支护排桩形成止水帷幕和刚性水平承载支护桩，多层支护排桩连在一起；在旋喷过程中形成的支护桩迅速固化，孔口少流浆体，桩体四周土层微变形，桩体水泥浆饱满；从而避免施工过程中地基瞬间沉降，可用在地铁隧道，矿山斜井和巷道及地基加固工程。

技术领域

本发明专利具体为一种水平旋喷支护排桩的钻机及止水支护排桩施工方法。

背景技术

随着社会的发展与科技的进步，经济建设日新月异。根据工程需要，1970年初从国外引进旋喷桩技术、广泛应用垂直旋喷上，在我国多项工程应用效果都很好，解决了一些工程难点，但在水平旋喷桩技术上应用较少，水平旋喷桩施工工艺比较复杂，设备要求精度高，施工过程中瞬间沉降变形较大，往往满足不了设计要求。

所谓水平旋喷就是在土层中水平(或有小角度的俯仰角)钻进成孔，旋喷钻杆在水平(或有小角度俯仰角)状态下，由喷嘴在钻孔内进行旋转喷射，固结体为水平(或有小角度俯仰角)状圆柱体如图1所示。

现有技术中，一般采用单液水泥浆水平旋喷，缺点是经过高压旋喷的单液水泥浆对土层切割、搅拌破坏原地基土层的结构，土层颗粒从新排列，使其承载力减弱；同时水泥浆中50％水份渗透到周围的土层中软化土体，引起地基瞬时沉降，而且水泥浆凝胶时间长，固结体早期强度低，造成沉降量过大满足不了设计要求。

目前的钻机在工作时的钻孔，旋喷及钻杆的升降都是采用液压系统控制，所以液压系统的保护非常重要，其中液压系统中最高压力的限制是最主动的保护手段，现有技术中，一般在液压系统上设置一个安全阀(溢流阀)，当液压系统中的压力达到安全阀的设置压力时，安全阀打开，从而防止压力超过液压系统的承受压力，但当安全阀出现异常不能打开时，会造成液压泵损坏、液压管爆裂，从而影响工程进度，造成巨大经济损失；而且，当液压管爆裂时，高压的液压油喷射到工作人员身体上还会造成人员伤害。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种水平旋喷支护排桩的钻机及止水支护排桩施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明专利提供如下技术方案：

一种水平旋喷支护排桩的钻机，包括水平旋喷钻杆，所述钻杆为高压双液旋喷钻杆，由内管与外管组成，所述内管与外管分别与注浆泵的注浆输出端连通，在钻杆前端设有旋喷钻头，所述钻头上设有与内管连通的喷嘴一和与外管连通的喷嘴二。

进一步的技术方案，所述喷嘴一或喷嘴二的与钻杆的轴向方向垂直。

进一步的技术方案，所述钻杆上还套设有孔口止浆器，所述止浆器上设有向外周方向延伸的止浆板。

进一步的技术方案，还包括液压保护系统，包括油泵、安全阀、溢流阀一、工作压力阀、溢流阀二、警报阀、压力传感器和测试流量阀，所述油泵通过油管经过测试流量阀来驱动其它液压执行机构，所述安全阀进油口通过油管与油泵的输出端连通，所述安全阀出油口与溢流阀一进油口连通，形成安全阀与溢流阀一串联设置，所述工作压力阀进油口通过油管与油泵的输出端连通，所述工作压力阀出油口与溢流阀二进油口连通，形成工作压力阀与溢流阀二串联设置，所述警报阀的进油口通过油管与油泵的输出端连通，警报阀的出油口通过油管与压力传感器连通，所述警报阀的关闭控制端通过油管与工作压力阀出油口连通，所述警报阀的打开控制端通过油管与安全阀出油口连通。

一种止水支护排桩施工方法，

步骤1、对桩位：

根据设计在开挖轮廓线之外，并在支护排桩线的位置设置多个钻孔点，使钻杆端部对准钻孔点，调整钻杆的钻孔方向和钻进角度；