喷搅桩工法

阅读:761发布:2021-04-05

专利汇可以提供喷搅桩工法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且喷搅桩工法系 土木工程 领域。目前 水 泥土系桩中高压 喷射注浆 法 水泥 用量大,在不同土层中桩径不定;深层搅法深度小,不能穿过较硬土层,施工 质量 不稳定。喷搅桩工法施工深度可达35m,施工速度快(一上一下),水泥用量小(土重的10~20%),直径固定(可为50~100cm),可以穿过标贯值N≤40土层。1.本工法设计、选用、制作了工法系列施工设备;超过桩长的固定桩架;喷浆设备;大 扭矩 动 力 设备;制作喷搅器( 附图 2);切入式螺旋刀片。2.本工法设计了施工工艺参数方法,由确定的 叶片 数,叶片数叶片 角 ,转速及水灰比,确定水泥浆压力流量及提升速度。主要用途:1.工业和民用建筑地基处理。2. 铁 路公路路基处理。3.港口、 水闸 、堆场、油罐地基处理。,下面是喷搅桩工法专利的具体信息内容。

喷搅桩工法权利要求。目前土木工程地基处理采用泥土桩的有喷射注浆法和深层搅拌 法。
喷射注浆法是以高压水泥浆(常20mp以上)切割土体,施工长度大,但桩径在不同土层 中不同,水泥用量大;深层搅拌法是固定搅拌叶片,注入水泥浆形成水泥土桩,其桩径可固 定,水泥用量小,但施工长度小(小于18m),施工质量不易保证。
喷搅桩工法的特征是用固定的喷搅器(图2)用压注浆(2~7mp),施工长度可达35m, 直径固定,水泥用量小(土重10%~20%)施工速度快,造价低(接近深层搅拌桩)。
从属权利要求
1、工法的设备配置及喷搅器方式制作:3T-M以上扭动动力;2~10mp喷浆;固定的桩 架;喷搅器的制作(图2)。
2、工法施工参数的设计:一上一下(二搅一喷)、下沉速度、喷浆提升速度、泵送压力、 流量、叶片数。

说明书全文

技术领域:

土木工程

背景技术:

目前地基处理方法形成泥土的有高压喷射注浆法和深层搅拌法。

高压喷射注浆法:使用压水泥浆(射流压力常大于20mp)切削土体,喷射流量大, 可以对直径较大的卵石、碎石土有巨大冲击搅和作用。目前处理深度可达30m以上,水泥用 量大。但是,由于不采用搅拌头,在软硬不同土层中形成的水泥土体直径不等。

水泥土搅拌法:使用固定搅拌头,水泥浆在低压下注水入土体搅拌,搅拌后水泥土直径 固定。但是,遇地下碎石直径稍大、植物根茎不易穿过。目前施工深度只有18m,形成水泥 土质量不易保证(国内多个城市建设主管部行文指示慎用或禁用);施工上至少需四搅二喷, 速度较慢。

发明内容:

本发明是不同于高压喷射注浆法和深层搅拌法的新工法。

一、本工法采用:1.大扭矩动力(4T-M以上扭矩);2.较大的水泥浆压力(2~7mp);3.多组 搅拌片(7组~10组);4.设置了特殊的喷搅器,并在端部设置切入式螺旋刀片2片(附图2) 切入升20°~35°;5.设置40m高的固定桩架。

本工法:1.水泥搅拌均匀、质量好;2.扭矩大,喷浆压力大,并加了切入式螺旋刀片, 可以穿过硬塑土层;3.喷浆压力较深层搅拌法大幅提高,可以处理深度达35m;4.只需一上 一下,速度快;5.水泥土直径固定;6.水泥用量较高压喷射注浆法大幅度减少,接近深层搅 拌法水泥用量,造价低。

二、本工法工艺参数设计

1、预定主要参数计算提升速度

桩身直径d(m),叶片数∑Z,叶片宽h(m),叶片与搅拌轴夹角β(°),搅拌轴回 转速度(rev/min)。工艺参数N(对粘性土取20,对于砂性土取15)。切入式螺旋片升 角θ(°)。喷搅器回转速度n。

V = h cos βΣZ + 2 × d × tgθ N n × 2

2、由提升速度验算喷浆量

Q = VF γa w ( 1 + a c ) γ d

式中      γd、γ-分别为水泥浆和土的重度(kN/min);

          Q-喷浆量(m3/min);

          F-搅拌桩的截面积(m2);

          aw--水泥掺入比;(据设计常用取土重10%~20%)

      ac--水泥浆水灰比。(水灰比可选用0.6~1.0)

3、复算喷浆量与提升速度是否协调,并依据喷浆量及提升速度确定合适的喷浆口直径。 喷浆压力常用2~7mp,制作桩直径大,土层较硬时可选用大压力。喷浆口直径可为0.5~1.0cm (直径小可产生压力大)。

4、计算喷浆量与喷搅器提升速度不能协调时可调整予定参数,直至达到计算要求。

三、本工法工艺流程:(参照附图1)

1、制备浆液

2、桩机就位;

3、按设计下沉速度旋转下沉到设计标高(下沉速度不得大于设计提升速度);

4、按设计提升速度匀速旋转提升,并同时按设计压力及流量喷浆。

附图说明:

附图1为工艺设备示意框图

附图2为本工法喷搅器的设计构造。其中叶片的数量及与搅拌轴角度由设计确定,切入 式螺旋片为2片,其升角(θ)对标贯值N较大N≥15土层宜取不大于30°;对于标贯值较 小土层N<15宜取30°~45°;对施工深度范围有不同土层的宜按土层中最大标贯值土层考 虑。

设备材质及断面应进行抗弯、抗剪及扭转验算。

喷浆口直径应根据设计参数确定。

具体实施方式:

选择采用目前已有的生产产品;泥浆、桩架、桩机走行机构及大扭矩动力设备。设计 制作喷搅器(见附图2)。对不同土层直径设计计算施工工艺参数,进行试桩后,投入正式施 工。

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