双液搅拌注浆系统的制作方法
【专利摘要】一种双液搅拌注浆系统。装有可转动的浆液通路转换部件，实现注浆通路旋转注浆，通过通路转换部件的转换，将两种浆液分隔同时注入持续转动的钻杆内，经由钻杆内的注浆通路将浆液输送至钻头部位，两条注浆通路组成管束形式，具有极大的截面刚度因此不易扭曲，实现了压力稳定在一定波动范围内持续将两种浆液同步注入土层中，由钻头部位的喷浆孔喷出，在钻头搅拌叶片的持续搅拌下两种浆液充分均匀混合，双浆液迅速发生化学反应固结成型提升桩身强度，适用于普通搅拌桩机、双向搅拌桩机、多重管多向搅拌桩机等桩机的注浆系统，具有广泛的适用性。
【专利说明】双液搅拌注浆系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双液搅拌注浆系统，是一种将两种浆液注浆与搅拌同步进行，最终将两种浆液充分均匀搅拌在一起的设备，尤其涉及到用于单向、双向、多重管多向搅拌桩机的双液搅拌注浆系统应用项目。
【背景技术】
[0002]目前现有技术中，各类型搅拌桩机在施工过程中多采用单一浆液，浆液一般为纯水泥浆，水泥浆中掺入细粉砂，水泥浆中掺入各种土体固化剂。采用单浆液注浆的搅拌桩经过多年实践，在淤泥类土层中成桩质量不易保证，桩身强度较低。经研究表明影响成桩质量的主要因素有以下几个方面:
1.浆液与土体搅拌均匀程度差；
2.地基土土质不良，含水量较大，含有大量有机物等；
3.地下水流动侵蚀，主要是地下水及潮汐水渗流在桩身强度形成前冲刷严重。
[0003]双液注浆加固技术在土层加固中应用广泛，虽然相比单浆液加固成本较高，加固效果显著提高，加固时间非常快速，具有较好的经济适用性。但是常规做法是通过双导管插入混合，双液扩散混合均匀度不易控制，造成浆液浪费。
[0004]通过钻杆外置截面固定的导管进行注浆可以实现稳定的注浆量，但是由于长度过长造成导管易弯曲折断，且由于钻杆多层多向旋转叶片的阻挡，导管深度无法与钻头齐平，桩端无浆液混合，从而造成桩端承载力弱。
[0005]多重管注浆技术近些年逐渐被设计采用，一般解决方案为同圆心层叠嵌套多层管道，通过各管道间的间隙及中心管道输送浆液。但是多重管注浆技术应用仍存在诸多弊端，致使应用并不广泛。主要有以下几个方面:
1.多重管内外钢管在钻进过程中管壁相对位移造成刚度变化造成钻杆易弯曲；
2.钢管间隙不固定，钻进过程中常造成浆液输送压力不稳，各土层注浆不均。
【发明内容】
[0006]针对现有施工工艺的不足，本发明要解决的技术问题是，解决单液注浆桩身难以成型，多重管管壁间隙不固定注浆压力不稳，而外置注浆导管由于旋转叶片阻挡无法与钻头深入到同一土层的技术难题，提供一种导管与钻头同等深度，截面刚度大，注浆压力稳定，实现双液同步注入，成型效果更好，适用范围更广的搅拌桩双液注浆系统。
[0007]本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:双液搅拌注浆系统，注浆系统内两种浆液分流，首先以固定注浆压力由顶端浆液通路转换部件进口注入，通过通路转换部件的转换，将两种浆液分隔同时注入持续转动的钻杆内，经由钻杆内的注浆通路将浆液输送至钻头部位，由钻头部位的喷浆孔喷出，在钻头搅拌叶片的持续搅拌下两种浆液充分混合迅速提升桩身强度。其特点是通过特有的可转动的浆液通路转换部件实现注浆通路旋转注浆，注浆通路内嵌到钻杆内部并且与钻头达到同等钻进深度，两条注浆通路组成管束形式，具有极大的截面刚度因此不易扭曲，实现了压力稳定在一定波动范围内持续将两种浆液同步注入土层中，在钻头叶片持续旋转搅拌过程中注浆，注浆效果更均匀充分，双浆液更迅速发生化学反应固结成型。
[0008]本发明的有益效果是，实现了将两条注浆通路内嵌到钻杆中，注浆通路随钻杆转动深入到钻头钻进深度，钻杆截面刚度固定不变，注浆压力稳定易控制，喷浆与搅拌同步，浆液充分混合发生化学反应，避免浆液浪费，短时间内迅速固结土体，提升桩身强度。
[0009]本发明适用于普通搅拌桩机、双向搅拌桩机、多重管多向搅拌桩机等桩机的注浆系统，具有广泛的适用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0011]图1是通路转换部件原理图。
[0012]图2是图1的1—1剖视图。
[0013]图3是图1的II — II剖视图。
[0014]图4是图1的III — III剖视图。
[0015]图5是钻头原理图。
[0016]图6是多向搅拌钻头原理图。
[0017]图中1.上通路转换部件，2.下通路转换部件，3.转动高压密封圈，4.平面轴承，5.压环，6.密封垫片，7.螺栓，8.钻杆，9.喷浆孔，10.叶片，11.反向旋转叶片，12.外套钻杆，八、8指示两种浆液流经通路。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，通路转换部件包括两个特殊加工成型的部件，分别是上通路转换部件(1)和下通路转换部件(2).上通路转换部件(1)连接注浆管保持固定不动，下通路转换部件(2)则随钻杆转动。
[0019]在图1中，上通路转换部件(1)包含八、8两个浆液流经通路，为满足浆液输送通路随钻杆转动的要求，将八、8通路截面形式由并列两个注浆孔转换为圆形和圆环形组合，1-1剖视图如图2所示，圆形通路八和环形通路8，上通路转换部件(1)设置了转动高压密封圈(3)和平面轴承(4)的嵌入槽并将其固定。
[0020]下通路转换部件(2)壁口插入转动高压密封圈(3)的弹性槽内，连通浆液通路，转动高压密封圈(3)对浆液及外部进行隔离，防止浆液混合或溢出，同时要满足承受注浆压力的要求，上通路转换部件(1)下通路转换部件(2)压环(5)均设置了平面轴承(4)的嵌入槽，嵌入槽的嵌固作用限制了上通路转换部件(1)与下通路转换部件(2)之间的错位，防止转动高压密封圈(3)受不均匀压力作用磨损，用平面轴承(4)夹紧下通路转换部件(2)使其能够自由转动，压环(5)与上通路转换部件(1)通过螺栓(7)连接紧固，将上通路转换部件
(1)和下通路转换部件(2)连接为整体。
[0021]为了构造出管束形式的注浆通路，需要下通路转换部件(2)中通路截面形式由圆形和圆环组合转换为并列通路，I1-1I剖视图如图3所示，8通路截面由圆环形式转换为半圆环，II1-1II剖视图如图4所示，八、8浆液通路经过下通路转换部件(2)转换后成为两条并列通路。
[0022]下通路转换部件(2 )与钻杆(8 )之间垫有密封垫片(6 )防止浆液外漏，并采用螺栓
(7)连接紧固，便于通路转换部件拆卸维修。
[0023]浆液通过钻杆(8 )输送至钻头部位，如图5所示，浆液通过喷浆孔(9 )喷出，在钻头叶片(10)的持续旋转搅拌作用下，两种浆液充分混合发生化学反应，将土体在短时间内固结形成桩体。
[0024]当采用双向搅拌及多重管多向搅拌等方式拌合土体与浆液时，可采用如图6的基本装配原理，将钻杆(8)套入外套钻杆(12)实现双向搅拌，或者将钻杆(8)套入多层外套钻杆(12)实现多重管多向搅拌，在叶片(10)与反向旋转叶片(11)的共同搅拌作用下，搅拌更加充分，成桩效果更好。
【权利要求】
1.一种双液搅拌注浆系统，其特征在于，所述双液搅拌注浆系统包括: 通路转换部件，由上通路转换部件和下通路转换部件两部分组成，内含两条浆液输送通路；通路转换部件连接 钻杆，钻杆内有两条浆液输送通路。
2.根据权利1所述的双液注浆系统，其特征在于上通路转换部件连接注浆管，上通路转换部件不随下通路转换部件旋转，下通路转换部件连接钻杆，下通路转换部件随钻杆转动。
3.根据权利1所述的双液注浆系统，其特征在于上通路转换部件与下通路转换部件的连接接触面为环形。
4.根据权利1所述的双液注浆系统，其特征在于上通路转换部件将通路截面转换为圆形和环形组合，下通路转换部件将通路截面转换为并列通路。
5.根据权利1所述的双液注浆系统，其特征在于上通路转换部件与下通路转换部件之间装有转动高压密封圈和平面轴承，下通路转换部件与压环之间装有平面轴承，压环与上通路转换部件通过螺栓连接。
6.根据权利1所述的双液注浆系统，其特征在于下通路转换部件与钻杆之间装有密封垫片并通过螺栓连接。
7.根据权利1所述的双液注浆系统，其特征在于钻杆下部各浆液输送通路分别设置喷浆孔。
【文档编号】E02D15/04GK104499487SQ201410816260
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】周志宏 申请人:周志宏