[其他]高壓旋轉干噴法和雙管旋轉干噴器

在審

• 申請號: 101985000001005
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101005B
• 公開（公告）日: 1986-05-10
• 發明（設計）人: 王吉望;李樹延;牛虹
• 申請（專利權）人: 冶金工業部建筑研究總院
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于地基加固的高壓旋轉干噴法，使用雙管旋轉干噴器作為專用加固機具，同時使用干態粉狀材料和顆粒狀骨料作加固材料，引入高壓水對土體進行二次切割。與高壓液態噴射和純粉態料噴射相比，加固體的強度可提高２－３倍，成本降低６０％以上。

本發明屬于建筑物地基基礎加固和改良方法及適用于此方法的專用地基加固機具。

在建筑工程地基加固改良及用擋水墻作防滲帷幕的工程中，高壓液態旋噴方法，已被大量采用。這個方法是在地基成孔后，放入旋噴管，并用高壓向土體中注入液態固結材料。但在這種地基加固方法中，無論是單管旋噴，即注入高壓水泥漿固結土體;還是三重管旋噴，即超高壓水在氣環保護下噴射切割土體，再用低壓將水泥漿注入破碎土體中固結土體，都由于注入加固材料全部是液態固結材料，使破碎的土壤中的含水量大大增加，噴入的固結材料凝固時間長，因而施工速度慢;另外，因含水量增大，使部分破碎的土壤沉渣引帶部分噴入的液態固結材料上升至地面，污染作業環境。由于回收這些固結材料費工費錢，致使這些溢出物中大量的固結材料被白白浪費掉。這是造成高壓液態噴射法水泥用量大、成本高的主要原因所在。更重要的是，由于注入材料是液態材料，例如目前為水泥漿、水玻璃等，使固結體成分為液態材料和部分土壤沉渣的混合物，因此固結體強度較低。

日本兼松陽等發明的“地基穩定工法”（昭58-14893，1983年3月23日公告），注入材料采用干態純粉狀材料，如干水泥。這種方法減少了地基含水量，防止了作業環境惡化。但是，由于注入材料仍然只是水泥，同高壓液態注入材料相同，故形成的固結體成分同液態噴射一樣，同樣存在固結體強度較低、成本較高的缺點。此外，由于其注入管結構（套管內有三根管，不同軸，分別輸送高壓空氣、壓力水和粉體材料）及注入工藝復雜，所用設備多（只是空壓機即有三臺），致使加固成本再次增高。

本發明的目的在于，克服上述噴射法固結體強度低、噴射量大、成本高和工藝復雜等主要缺點，對上述相關的現有技術進行改進，開創新的注入工藝，設計新的旋噴器，改變注入材料，從而創造出新的地基加固方法和加固機具，以獲得滿意的加固效果。

本發明提供的高壓旋轉干噴法，是在地基成孔后，將雙管旋轉干噴器（以下簡稱干噴器）放至孔底，通過旋噴鉆機的旋轉提升裝置，使其一邊旋轉，一邊提升。與此同時，啟動高壓清水泵，通過干噴器的高壓水噴咀橫向噴射超高壓水切割土體;通過干噴咀的調節閥引入高壓水并通過干噴器下噴頭的內噴咀和外噴咀向切割后的土體噴射，再次切割破碎土體;啟動噴射機和高壓空壓機，通過干噴器下噴頭的外噴咀沿著二次切割土體的高壓水流的外圍向被二次切割破碎的土體中噴注干態粉狀固化材料和顆粒骨料。二次切割土體的高壓水以高壓空氣、干態粉狀固化材料和顆粒狀骨料作保護環。并與其一起在同一軸線上向同一方向噴射。上述過程幾乎是同時進行的。干噴器如此連續旋轉、提升、噴射，直至提出地面，便在地基土壤中形成一個具有一定直徑的柱狀加固體，即干噴樁。它是切割破碎的土壤、水和干態粉狀固化材料、顆粒狀骨料的拌和結合體。

上述加固材料及其用量，可以根據地質條件，加固體的強度要求來選擇。干態粉狀固化材料，可以是水泥，也可以是粉狀生石灰或其混合料;顆粒狀骨料，可以是天然骨料，也可以是人工骨料，可以是砂子、石子、陶土粒等或其混合料。噴射壓力的大小，可以根據地質條件、選用的材料和加固體的直徑來確定。

本發明提供的地基加固方法與已有技術相比，具有下列優點和積極效果：

首先，由于旋噴加固材料使用了顆粒狀骨料，試驗表明，可使加固體的強度比液態噴射或純粉態噴射的強度提高2-3倍，所用固化材料（如水泥）可減少60%以上，成本大大降低。

其次，在噴射空氣、固化材料和顆粒狀骨料形成的氣環保護下，引入高壓水對土體進行二次切割，因而增大了固結體直徑，加速了固化材料與高壓水及破碎土體的浸合、攪拌，減少了固化材料上溢至地面，從而改善作業環境，減少固化材料的損失浪費。

第三，所需設備較少，施工時間短。不僅能用于高壓液態噴射或高壓純粉態噴射的所有地方，還可以取代用于軟土地基加固的其它樁基形式。