粉細(xì)砂地層加固方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及粉細(xì)砂地層加固方法及裝置，適用于加固地下工程施工中遇到粉細(xì)砂地層。本發(fā)明使用高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層，雙液水泥與其旋切粉細(xì)砂地層產(chǎn)生的粉細(xì)砂凝固成加固體以加固粉細(xì)砂地層。本發(fā)明粉細(xì)砂地層加固方法利用高壓雙液水泥射流切削粉細(xì)砂地層，切削后的粉細(xì)砂與雙液水泥快速凝固，硬化后形成加固體，對(duì)粉細(xì)砂地層有很好的加固作用。本發(fā)明粉細(xì)砂地層加固裝置可有效的實(shí)施本發(fā)明的粉細(xì)砂地層加固方法，并且具有體積小、操作簡(jiǎn)單、施工方便，有利于現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】粉細(xì)砂地層加固方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉細(xì)砂地層加固方法及裝置，適用于加固地下工程施工中遇到粉細(xì)砂地層。
【背景技術(shù)】
[0002]地下工程施工例如城市地鐵隧道施工中，常遇到富水粉細(xì)砂層，由于粉細(xì)砂地層穩(wěn)定性差，開挖極易導(dǎo)致塌方等事故，同時(shí)也會(huì)引起地下水的流失，對(duì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)都將造成影響。穿越粉細(xì)砂地層加固施工困難已成為影響地鐵建設(shè)安全的重要突出問題，而目前針對(duì)粉細(xì)砂層加固問題仍沒有得到很好的解決，也未形成有效的粉細(xì)砂地層加固方法，致使地鐵施工過程中塌方事故頻發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的一個(gè)技術(shù)問題就是，提出一種有效的粉細(xì)砂地層的加固方法。
[0004]本發(fā)明解決的另一個(gè)技術(shù)問題就是，提出一種用于粉細(xì)砂地層加固的裝置。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種粉細(xì)砂地層加固方法，其包括:
[0006]步驟1、在粉細(xì)砂地層中鉆加固孔；
[0007]步驟2、在所述加固孔中，由內(nèi)至外使用高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層；
[0008]步驟3、步驟2中的雙液水泥與其旋切粉細(xì)砂地層產(chǎn)生的粉細(xì)砂凝固成加固體。
[0009]進(jìn)一步,所述加固孔的深度為3米至5米。
[0010]進(jìn)一步，所述高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層的旋切半徑為0.2米至0.4米。
[0011]進(jìn)一步，所述高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層的旋切半徑為0.3米。
[0012]進(jìn)一步，所述雙液水泥中的磨料水泥與水玻璃的體積比為1:0.5。
[0013]為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種粉細(xì)砂地層加固裝置，其包括:拉桿，其頭部可伸入加固孔；回拉器，所述拉桿安裝在所述回拉器上，所述回拉器可將所述拉桿回拉出所述加固孔；旋轉(zhuǎn)噴頭，其安裝于所述拉桿的頭部；高壓雙液水泥供給裝置，其與所述旋轉(zhuǎn)噴頭連通，用于提供高壓雙液水泥。
[0014]進(jìn)一步，還包括調(diào)速器，其與所述回拉器電連接，用于調(diào)節(jié)回拉所述拉桿的速度。
[0015]進(jìn)一步，還包括固定支架，用于支承所述拉桿。
[0016]進(jìn)一步，還包括電源裝置，其用于給所述回拉器和所述高壓雙液水泥供給裝置供電。
[0017]進(jìn)一步，所述高壓雙液水泥供給裝置上設(shè)有壓力計(jì)。
[0018]本發(fā)明粉細(xì)砂地層加固方法利用高壓雙液水泥射流切削粉細(xì)砂地層，切削后的粉細(xì)砂與雙液水泥快速凝固，硬化后形成加固體，對(duì)粉細(xì)砂地層有很好的加固作用。
[0019]本發(fā)明粉細(xì)砂地層加固裝置可有效的實(shí)施本發(fā)明的粉細(xì)砂地層加固方法，并且具有體積小、操作簡(jiǎn)單、施工方便，有利于現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中粉細(xì)砂地層加固裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中、1-粉細(xì)砂地層，2-旋轉(zhuǎn)噴頭，3-拉桿，4-固定支架，5-調(diào)速器，6-回拉器，7-壓力計(jì)，8-電源裝置，9-高壓雙液水泥供給裝置，10-加固孔，11-加固體。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例粉細(xì)砂地層加固裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括拉桿3、回拉器6、旋轉(zhuǎn)噴頭2和高壓雙液水泥供給裝置9。
[0024]拉桿3由固定支架4支承，旋轉(zhuǎn)噴頭2通過螺紋緊固安裝在拉桿3的頭部(圖中拉桿的右端)。拉桿3安裝在回拉器6上，回拉器6工作時(shí)可帶動(dòng)拉桿3做直線運(yùn)動(dòng)，本實(shí)施例中回拉器6是由一電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的。
[0025]高壓雙液水泥供給裝置9與旋轉(zhuǎn)噴頭2連通，用于提供高壓雙液水泥，本實(shí)施例中高壓雙液水泥供給裝置9是由雙液水泥儲(chǔ)罐和加壓泵組成的。高壓雙液水泥供給裝置9上設(shè)有一壓力計(jì)7，用于監(jiān)控高壓雙液水泥的壓力值。
[0026]使用上述實(shí)施例的粉細(xì)砂地層加固裝置進(jìn)行粉細(xì)砂地層加固的方法，包括:
[0027]步驟1、如圖1所示，在粉細(xì)砂地層中鉆出一加固孔10，根據(jù)實(shí)際加固需求，該加固孔10的深度為3米至5米。
[0028]步驟2、在加固孔10中，由內(nèi)至外使用高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層，具體包括:
[0029]步驟2.1、將拉桿3伸入加固孔10中，使拉桿3頭部的旋轉(zhuǎn)噴頭2至于加固孔10的底部；
[0030]步驟2.2、高壓雙液水泥供給裝置9中的雙液水泥中的磨料水泥與水玻璃的體積比為1: 0.5，啟動(dòng)高壓雙液水泥供給裝置9，高壓雙液水泥射流從旋轉(zhuǎn)噴頭2中噴出，并推動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭2自由旋轉(zhuǎn)，由旋轉(zhuǎn)噴頭2噴出的高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層；
[0031]步驟2.3、啟動(dòng)回拉器6回拉拉桿3，使拉桿3逐漸退出加固孔10，在拉桿3退出加固孔10的過程中，旋轉(zhuǎn)噴頭2噴出的高壓雙液水泥射流由內(nèi)至外旋切粉細(xì)砂地層。
[0032]步驟3、高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層產(chǎn)生的粉細(xì)砂與雙液水泥快速凝固，形成一加固體11。
[0033]使用本發(fā)明的方法，在粉細(xì)砂地層中合理的布置加固孔10的位置，并設(shè)計(jì)合適的旋切半徑，可以在粉細(xì)砂地層中形成堅(jiān)固的旋噴排柱墻，對(duì)粉細(xì)砂地層有很好的加固作用。
[0034]為滿足加固需求，可以調(diào)節(jié)高壓雙液水泥供給裝置9供給的雙液水泥的壓力，以其旋切粉細(xì)砂地層的旋切半徑。本實(shí)施例中高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層的旋切半徑為0.3米，這樣步驟3中形成的加固體11的形狀基本接近于一截面半徑為0.3米的圓柱體。當(dāng)然，旋切半徑是可以根據(jù)實(shí)際加固需求進(jìn)行調(diào)整的，通常為0.2米至0.4米。
[0035]由于粉細(xì)砂地層沿加固孔軸向各部分的狀況不同，為達(dá)到要求的旋切半徑，在各處的旋切工作時(shí)間也有差別。因此，本實(shí)施例中還設(shè)有一調(diào)速器5，該調(diào)速器5是變頻調(diào)速器，其與回拉器6點(diǎn)連接，用于調(diào)節(jié)回拉器6回拉拉桿3的速度。[0036]本實(shí)施例中，由電源裝置8給回拉器6和高壓雙液水泥供給裝置9供電。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種粉細(xì)砂地層加固方法，其特征在于，包括: 步驟1、在粉細(xì)砂地層中鉆加固孔； 步驟2、在所述加固孔中，由內(nèi)至外使用高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層； 步驟3、步驟2中的雙液水泥與其旋切粉細(xì)砂地層產(chǎn)生的粉細(xì)砂凝固成加固體。
2.如權(quán)利要求1所述的粉細(xì)砂地層加固方法，其特征在于，所述加固孔的深度為3米至5米。
3.如權(quán)利要求2所述的粉細(xì)砂地層加固方法，其特征在于，所述高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層的旋切半徑為0.2米至0.4米。
4.如權(quán)利要求3所述的粉細(xì)砂地層加固方法，其特征在于，所述高壓雙液水泥射流旋切粉細(xì)砂地層的旋切半徑為0.3米。
5.如權(quán)利要求1所述的粉細(xì)砂地層加固方法，其特征在于，所述雙液水泥中的磨料水泥與水玻璃的體積比為1:0.5。
6.一種粉細(xì)砂地層加固裝置，其特征在于，包括: 拉桿，其頭部可伸入加固孔； 回拉器，所述拉桿安裝在所述回拉器上，所述回拉器可將所述拉桿回拉出所述加固孔； 旋轉(zhuǎn)噴頭，其安裝于所述拉桿的頭部； 高壓雙液水泥供給裝置，其與所述旋轉(zhuǎn)噴頭連通，用于提供高壓雙液水泥。
7.如權(quán)利要求6所述的粉細(xì)砂地層加固裝置，其特征在于，還包括調(diào)速器，其與所述回拉器電連接，用于調(diào)節(jié)回拉所述拉桿的速度。
8.如權(quán)利要求6所述的粉細(xì)砂地層加固裝置，其特征在于，還包括固定支架，用于支承所述拉桿。
9.如權(quán)利要求6所述的粉細(xì)砂地層加固裝置，其特征在于，還包括電源裝置，其用于給所述回拉器和所述高壓雙液水泥供給裝置供電。
10.如權(quán)利要求6所述的粉細(xì)砂地層加固裝置，其特征在于，所述高壓雙液水泥供給裝置上設(shè)有壓力計(jì)。
【文檔編號(hào)】E21D11/10GK103883332SQ201410072069
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】呂祥鋒, 葉英, 夏春蕾 申請(qǐng)人:北京市市政工程研究院