高压旋喷钻机

高压旋喷桩成桩机理 　　

  固结体的形状与喷嘴移动的方向及持续喷射的时间有着密切的关系。当喷嘴一面旋转和提升时，便形成圆柱状或异型圆柱状固结体；当喷嘴一面喷射一面提升时，便形成壁状固结体。

　　大砾石和腐硝土的旋喷固结机理有别于砂类土和粘性土。在大砾石中，喷射流因砾石的体大量重，不能切割颗粒或者使其移动和重新排列，喷射流只能通过其空隙，充满周围的空隙。鉴于喷嘴的旋转能使喷射流保持一定的方向性，浆液向四周挤压，其机理接近于所谓的渗透理论的机理，因而形成圆柱形加固的地基。对于腐硝土层，旋喷固结体的形状及它的性质，受植物纤维的粗细长短，含水量及土颗粒多少的影响很大。对纤维细短的腐硝土旋喷时，完全和在粘性土中的旋喷机理相同。然而对纤维粗长且数量多的腐硝土旋喷时，由于纤维质富有弹性，切削是困难的。但由于其孔隙较多，喷射流仍可穿过纤维体，形成圆柱形固结体。但在纤维质多而密的部位，浆液相对较少，固结体的均匀性较差。

　　定喷时，高压喷射灌浆的喷嘴不旋转，只作水平的固定方向喷射，喷嘴逐渐向上提升，便在土中冲成一条沟槽，并把浆液灌进槽中。从土体上冲落下来的土粒，一部分随着水流与气流被带出地而，其余的颗粒与浆液搅拌混合，最后形成个板状固结体。固结体在砂质土中有一部分渗透层，但在粘性土则没有。

高压旋喷桩的分类及加固机理

　　高压旋喷是高压喷射注浆法的一种，是将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度，然后将水泥浆以高压流的形式从喷嘴射出，冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动力等作用下，发生强度破坏，土颗粒从土层中剥落下来，与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，按一定的浆土比例和质量大小，有规划地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆，混合浆液凝固后，在土层中形成具有一定强度的固结体，并且固结体呈圆柱体。

　　高压旋喷桩的基本工艺类型有：单重管法、二重管法、三重管法和多重管法等四种方法。使用较多的是单管法和二重管法。

　　单管法是利用钻机把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴，置入土层深度后，用高压泥浆泵等装置，以20KPa左右的压力，吧水泥浆从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体，使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合，经过一定时间凝固，便在土中形成一定的固结体。（单管法成桩直径较小，一般为0.3-0.8m）

　　二重管法是使用双通道的二重注浆管。当二重注浆管钻进到土层的深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20KPa左右的浆液，从内喷嘴中高速喷出。在高压浆液和它外环气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。（二重管法成桩直径为1.0m左右）

　　三重管法：分别输送水泥浆液和空气及高压水。在以高压泵等高压发生装置产生20MP左右的高压水喷射流周围，环绕一股0.7MPa左右的圆筒状气流，进行高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再另由泥浆泵注入压力2-5MPa的浆液填充，当喷嘴作旋转和提升运动时，便在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。（三重管法成桩直径较大，一般在1-2m，但桩身强度低，一般在0.9-1.2MPa）