阅读说明：本技术 一种摆喷水泥土墙钻头及其施工方法 (Pendulum water-spraying soil-cement wall drill bit and construction method thereof ) 是由 易娟 王建军 胡宝山 刘喜林 李家红 于 2020-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种摆喷水泥土墙钻头及其施工方法,其特点是钻杆与钻头的对接部位设有液压油缸,所述钻头由第二转轴与中心轴铰接；所述水泥浆管、水管、和压缩空气管均为软管,在钻杆与钻头对接处的外部设有伸缩软管连接；所述液压油缸固定设置在钻杆上,其推杆顶端设有第一转轴与钻头铰接；所述液压油缸由连接的油路管道驱动推杆,使钻头左、右摆动,同时钻头的喷射孔水平喷浆,且喷浆方向与摆动方向垂直。本发明与现有技术相比具有根据摆动的角度来控制水泥土墙的厚度,以及调节喷浆压力控制单幅止水帷幕的长度,减少搭接接头和工程费用,有效提高泥土桩(墙)的刚度,缩短施工周期,进一步提高施工质量。(The invention discloses a pendulum water-spraying soil-soil wall drill bit and a construction method thereof, and is characterized in that a hydraulic oil cylinder is arranged at the butt joint part of a drill rod and the drill bit, and the drill bit is hinged with a central shaft through a second rotating shaft; the cement slurry pipe, the water pipe and the compressed air pipe are hoses, and a flexible hose is arranged outside the butt joint of the drill rod and the drill bit for connection; the hydraulic oil cylinder is fixedly arranged on the drill rod, and the top end of a push rod of the hydraulic oil cylinder is provided with a first rotating shaft which is hinged with the drill bit; the hydraulic oil cylinder drives the push rod through a connected oil pipeline to enable the drill bit to swing left and right, and meanwhile, the spraying hole of the drill bit is sprayed with slurry horizontally, and the slurry spraying direction is perpendicular to the swinging direction. Compared with the prior art, the invention controls the thickness of the cement soil wall according to the swing angle, adjusts the guniting pressure to control the length of the single waterproof curtain, reduces lap joints and engineering cost, effectively improves the rigidity of the soil pile (wall), shortens the construction period and further improves the construction quality.)

一种摆喷水泥土墙钻头及其施工方法

技术领域

本发明涉及桩基及钻机技术领域，尤其是一种摆喷水泥土墙的施工钻头及其施工方法。

背景技术

目前，常规的水泥土桩（墙）施工一般都采用双轴搅拌桩、三轴搅拌桩、双轮铣搅拌墙等，这些水泥土桩（墙）均由多个圆形桩或由矩形桩搭接而成，由于水泥土桩（墙）厚度不同需更换钻头或洗轮，有的搭接接头会较多，影响水泥土桩的施工质量，由多个圆搭接而成的水泥土桩为保证水泥土桩的有效厚度，需加大单圆直径，造成一定的水泥材料浪费，使得工程造价高，工期长。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种摆喷水泥土墙的施工钻头及其施工方法，采用钻杆底部设置液压油缸的摆喷钻头结构，对土体进行垂直于钻杆左右的摆动喷浆施工，根据摆动的角度来控制水泥土墙的厚度，根据压力大小调节单幅水泥土墙的长度，减少搭接接头，增加水泥土桩（墙）的刚度，不但提高了施工质量，而且还节约了水泥浆，以及其他设备因水泥土墙厚度不同换钻头的时间，缩短了施工周期，进一步减少工程费用，提高企业经济效益。

本发明的目的是这样实现的：一种摆喷水泥土墙钻头，包括设置在钻杆内的中心轴、水泥浆管通道和水泥浆管、水管通道和水管、压缩空气管通道和压缩空气管，以及设置在钻杆底部的钻头，其特点是钻杆与钻头的对接部位设有液压油缸，所述钻头由第二转轴与中心轴铰接；所述水泥浆管、水管和压缩空气管均为软管，且钻杆与钻头对接处外部设有伸缩软管连接；所述液压油缸固定设置在钻杆上，其推杆顶端设有第一转轴与钻头铰接；所述液压油缸由连接的油路管道驱动推杆，使钻头左、右摆动的同时设置在钻头上的喷射孔为水平喷浆，且喷射孔喷浆方向与摆动方向垂直。

所述钻头端部与中心轴和液压油缸的连接处设有吊耳。

一种摆喷水泥土墙钻头的施工方法，其特点是该施工具体包括下述步骤：

（一）钻机就位

采用地质钻机钻孔，将钻机安装在设计的孔位上，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。

（二）下钻杆

钻孔后将钻杆以及摆喷水泥土墙的钻头插入到设计深度，在下钻杆的过程中，可使钻头边射水、边下沉防止泥砂堵塞喷咀。

（三）设备试压

当钻杆插入设计深度后进行清水试压，检查设备和管路正常后方可进行注浆作业。

（四）高压注浆

按设计配比搅拌浆液后提升钻杆进行高压注浆作业，同时启动液压油缸，使钻头自下而上连续进行摆动喷浆，其摆动幅度根据水泥土墙的厚度设定。

（五）摆喷第一幅水泥土墙

喷浆至设计高度后拔出钻杆结束喷浆。

（六）冲洗

当钻杆提升到设计标高后第一幅摆喷水泥土墙的施工完毕，然后冲洗注浆管及其机具设备。

（七）后续水泥土墙的摆喷

将钻机设备移至新孔位上，重复步骤（一）~步骤（六），依次完成第二、第三、........后续水泥土墙的摆喷，直到所有水泥土墙施工完毕，各幅水泥土墙的搭接宽度由垂直度及墙深决定。

本发明与现有技术相比具有根据摆动的角度来控制水泥土墙的厚度，施工钻头可根据压力大小调节单幅止水帷幕的长度，减少搭接接头，有效提高水泥土墙的施工质量，不但增加水泥土桩（墙）的刚度，而且还节约了水泥浆，减少工程费用，缩短了施工周期，进一步提高了施工质量。

附图说明

图1为本发明钻头结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为图1的B-B剖面图；

图4为钻头摆喷示意图；

图5为图1的C-C剖面图；

图6~图7为摆喷水泥土墙结构示意图。

具体实施方式

参阅附图1~图2，本发明包括设置在钻杆1内的中心轴1-1、水泥浆管通道8-1和水泥浆管8-2、水管通道9-1）和水管9-2、压缩空气管通道10-1和压缩空气管10-2，以及设置在钻杆1底部的钻头3，所述钻杆1与钻头3的对接部位设有液压油缸5；所述钻头3由第二转轴7与中心轴1-1铰接；所述水泥浆管8-2、水管9-2和压缩空气管10-2均为软管；所述液压油缸5固定设置在钻杆1上，其推杆顶端设有第一转轴6与钻头3铰接；所述钻杆1设有对接螺孔11。

参阅附图3~图4，所述液压油缸5由连接的油路管道12驱动推杆，使钻头3左、右摆动，同时钻头3上设置的喷射孔4为水平喷浆，且喷浆方向与摆动方向垂直，所述钻杆1与钻头3对接处的外部设有伸缩软管2。

参阅附图5，所述钻头3端部与中心轴1-1和液压油缸5的连接处设有吊耳3-1和3-2。

以下通过止水帷幕的摆喷施工对本发明作进一步说明。

参阅附图6~图7， 本发明按下述步骤进行水泥土墙摆喷施工：

1）钻机就位：钻机安装在设计的孔位上，使其钻杆1轴线垂直对准钻孔中心位置。钻孔方法很多，主要视地层中地质情况，止水深度、机具设备等条件而定，一般采用地质钻机钻孔。

2）下钻杆：使用地质钻机钻孔完毕后，将摆喷钻头3的钻杆1插入预定深度。在下钻杆过程中，为防止泥砂堵塞喷咀，可边射水、边下沉。

3）当钻杆1插入预定深度后，应进行清水试压，若设备和管路安全正常后，则可开始高压注浆作业。

4）高压注浆：当钻杆插入预定深度后，立即按设计配合比搅拌浆液，开始提升钻杆1，自下而上连续进行喷浆，喷浆的同时启动液压油缸5，钻头3开始摆动，根据需要的止水帷幕厚度控制摆动的幅度。

5）喷射结束后拔出钻杆：喷浆至设计高度后，拔出钻杆1喷浆结束。

6）冲洗：当钻杆1提升到设计标高后，第一幅摆喷水泥土墙13施工完毕，施工完毕后把注浆管等机具设备冲洗干净。

7）把钻机等机具设备移到新孔位上，重复1）~ 6）步骤，完成第二幅摆喷水泥土墙14、第三幅摆喷水泥土墙15、…，直到所有水泥土墙施工完毕，搭接接头16根据垂直度及墙深决定。

本发明可根据压力大小调节单幅止水帷幕的长度，减少搭接接头，保证止水帷幕的施工质量，用于超薄带肋止水帷幕的施工水泥浆可得到了充分利用。以上只是对本发明作进一步说明，并非用以限制本发明专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本发明专利的权利要求范围之内。