本發(fā)明屬于鉆孔灌注樁設(shè)備，具體為一種復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆孔灌注樁與高壓旋噴樁一體裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、鉆孔灌注樁是指在工程現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。分別熟悉設(shè)計(jì)圖紙、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)；測量放線，準(zhǔn)備工作面；施工技術(shù)準(zhǔn)備進(jìn)場前，踏勘施工現(xiàn)場；孔洞準(zhǔn)備，鉆孔處理，護(hù)筒埋設(shè)；泥漿護(hù)壁成孔，清孔換漿，混凝土灌注；初漿填充鋼筋間空隙，鋼樁注漿，確保無空洞、雜質(zhì)；完成成樁作業(yè)。

2、高壓旋噴樁是一種先進(jìn)的地基加固技術(shù)，廣泛應(yīng)用于復(fù)雜地質(zhì)條件下的基礎(chǔ)處理和防滲工程。其基本原理是利用帶有特殊噴嘴的注漿管，將水泥漿以高壓射流的形式噴出，沖擊切削土體，并與土?；旌?，形成一個圓柱狀的固結(jié)體。這種方法不僅適用于淤泥、軟弱粘性土、砂土甚至砂卵石等多種地質(zhì)環(huán)境，還能有效解決深厚塊石填土地層和巖溶地層中的施工難題。高壓旋噴樁的施工過程包括鉆孔、插管、噴射和提升等步驟。在施工前，需要對高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保其壓力和流量滿足設(shè)計(jì)要求，同時注意防止噴嘴被堵塞。施工中，鉆桿以一定速度逐漸提升，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個連續(xù)搭接的水泥加固體。

3、鉆孔灌注樁與高壓旋噴樁都是設(shè)備機(jī)械打樁中常用的施工措施，鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁各自具有獨(dú)特的施工工藝和優(yōu)點(diǎn)。鉆孔灌注樁通過鉆孔后灌注混凝土來形成樁體，具有施工速度快、適用于軟弱地基等優(yōu)點(diǎn)。高壓旋噴樁則通過高壓旋轉(zhuǎn)噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體，具有施工占地少、振動小、噪音較低等優(yōu)點(diǎn)。因打樁深度原因，使得絕大部分情況下都在復(fù)雜地質(zhì)條件時進(jìn)行，傳統(tǒng)勘察大多采用抽樣采樣分析，沒辦法在大面積施工中完全顧及到，因而鉆孔灌注樁以及高壓旋噴樁設(shè)備通常較為精良，導(dǎo)致設(shè)備的運(yùn)輸成本增加，工程成本增加。而兩種施工方式方法都需要鉆孔、灌樁等許多兼容的作業(yè)工序。

4、但是傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)中，兩種施工辦法需要兩種作業(yè)設(shè)備，成本成倍提升，不利于工程的經(jīng)濟(jì)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：為了解決上述提出傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)中，兩種施工辦法需要兩種作業(yè)設(shè)備，成本成倍提升，不利于工程的經(jīng)濟(jì)效率的問題，提供一種復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆孔灌注樁與高壓旋噴樁一體裝置。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆孔灌注樁與高壓旋噴樁一體裝置，包括旋挖機(jī)主體，所述旋挖機(jī)主體下表面活動連接有輔助支撐套筒，所述旋挖機(jī)主體內(nèi)表面設(shè)置有輸出桿，旋挖機(jī)主體用于豎向伸縮運(yùn)動，輸出桿用于旋挖作業(yè)，所述輸出桿外表面焊接有限位環(huán)，所述輸出桿對應(yīng)限位環(huán)外表面焊接有保護(hù)外殼，所述限位環(huán)上螺紋連接有螺旋塊，所述螺旋塊下表面焊接有高壓旋噴頭，限位環(huán)徑螺旋塊旋入高壓旋噴頭內(nèi)用于封堵旋噴通道，限位環(huán)經(jīng)螺旋塊旋出高壓旋噴頭用于打開旋噴通道，所述高壓旋噴頭上表面設(shè)置有灌注筒，所述高壓旋噴頭下表面設(shè)置有土壤取樣器，土壤取樣器內(nèi)部設(shè)置有鉆頭用于旋挖樁孔，土壤取樣器將鉆頭旋挖的土壤罩設(shè)并在負(fù)壓作用下經(jīng)輸出桿和旋挖機(jī)主體外排。

4、優(yōu)選地：所述灌注筒上端外表面固定連接有封堵環(huán)，封堵環(huán)位于輔助支撐套筒和灌注筒之間且灌注筒和輔助支撐套管之間圍設(shè)的區(qū)域用于盛放噴漿料。

5、優(yōu)選地：所述輔助支撐套筒外表面活動連接有夾取上外殼，所述夾取上外殼內(nèi)表面焊接有內(nèi)限位板；

6、所述內(nèi)限位板內(nèi)表面活動連接有活動夾取塊，所述活動夾取塊下表面活動連接有夾取下外殼；

7、所述夾取下外殼對應(yīng)活動夾取塊外表面設(shè)置有位移孔，所述位移孔下表面焊接有固定釘；

8、所述夾取上外殼上表面焊接有固定突起塊，所述夾取上外殼上表面上在固定突起塊旁邊焊接有基準(zhǔn)標(biāo)識。

9、優(yōu)選地：所述旋挖機(jī)主體對應(yīng)固定突起塊外表面設(shè)置有支撐主體，所述支撐主體外表面焊接有固定主體，支撐主體用于下壓固定突起塊；

10、所述支撐主體外表面設(shè)置有角度調(diào)整液壓桿，所述角度調(diào)整液壓桿遠(yuǎn)離支撐主體一端外表面設(shè)置有位移車。

11、優(yōu)選地：所述土壤取樣器的底部設(shè)置有外脹結(jié)構(gòu)，外脹結(jié)構(gòu)用于抓取孔壁固定土壤取樣器；

12、外脹結(jié)構(gòu)包括斜向安裝孔和限位盤，斜向安裝孔的均布于土壤取樣器的底部上且斜向角度均一致，斜向安裝孔內(nèi)安裝有彈簧和鎖止銷，鎖止銷滑動安裝于斜向安裝孔的內(nèi)部并經(jīng)彈簧連接，限位盤通過螺栓安裝于土壤取樣器的底部上用于限制鎖止銷的外伸長度，斜向安裝孔傾斜方向和鎖止銷限位方向和鉆頭鉆孔時旋轉(zhuǎn)方向相反。

13、優(yōu)選地：所述高壓旋噴頭的截面為l形的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)的底側(cè)中部設(shè)置有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋和螺旋塊螺紋連接；

14、螺旋塊為中空結(jié)構(gòu)且頂部設(shè)置有擋環(huán)體，擋環(huán)體位于輸出桿的內(nèi)部，限位環(huán)中部設(shè)置有內(nèi)螺紋用于連接螺旋塊，限位環(huán)和擋環(huán)體之間設(shè)置有棘齒結(jié)構(gòu)，用于鎖止螺旋塊外伸限位環(huán)外側(cè)的擋環(huán)體和限位環(huán)；

15、所述高壓旋噴頭的頂部設(shè)置有分隔盤，分隔盤上均布有透水孔，透水孔內(nèi)設(shè)置有單向?qū)て?/p>

16、優(yōu)選地：所述土壤取樣器的內(nèi)部通過連接柱連接有安裝盤，安裝盤下表面用于安裝鉆頭，安裝盤外緣上安裝有單向吞吐組件，單向吞吐組件用于將旋挖的土壤向輸出桿中持續(xù)輸送。

17、優(yōu)選地：所述單向吞吐組件包括安裝于安裝盤頂部且呈環(huán)向均勻布設(shè)的支座，支座上安裝有環(huán)狀鋼筋，支座上轉(zhuǎn)動安裝有套筒且套筒內(nèi)由環(huán)狀鋼筋貫穿，套筒上轉(zhuǎn)動安裝有兩個對稱分布的異形桿，相鄰兩個套筒上位置對應(yīng)的兩個異形桿上連接有吞吐件，吞吐件用于吞吐土壤，安裝盤上安裝有位于內(nèi)圍的驅(qū)動器，驅(qū)動器輸出端通過齒輪結(jié)構(gòu)帶動其中一個套筒轉(zhuǎn)動。

18、優(yōu)選地：所述鉆頭、限位銷均采用高速鋼材質(zhì)，所述封堵環(huán)采用硬塑料材質(zhì)。

19、使用方法，步驟如下：

20、步驟一，準(zhǔn)備工作

21、設(shè)備通過前期勘察，找到對應(yīng)位置，通過基準(zhǔn)標(biāo)識的將夾取上外殼、夾取下外殼整體放置在對應(yīng)待鉆孔灌注的位置，固定釘固定設(shè)備，調(diào)整上方的固定突起塊，完成對活動夾取塊的角度和位置調(diào)整，調(diào)整對應(yīng)夾取的半徑，用于夾取固定輔助支撐套管，并通過支撐主體下壓固定凸起塊確?；顒訆A取塊的夾取固定狀態(tài)；

22、步驟二，下行順向旋挖

23、旋挖主體作下行并帶動輸出桿下行，輸出桿下行過程中順向轉(zhuǎn)動，帶動底部限位環(huán)旋轉(zhuǎn)，螺旋塊會逐步進(jìn)入到限位環(huán)內(nèi)部，直至限位環(huán)進(jìn)入高壓噴漿頭內(nèi)部封堵噴漿通道，隨著繼續(xù)下行鉆頭進(jìn)行樁孔的鉆孔作業(yè)，旋挖過程的土壤經(jīng)土壤取樣器內(nèi)部經(jīng)單向吞吐組件作用進(jìn)入到輸出桿內(nèi)，并在負(fù)壓作用下經(jīng)輸出桿和旋挖主體排出；

24、在下行鉆孔過程中，樁孔內(nèi)部位于分隔盤下方的水會通過單向?qū)て闲校?/p>

25、步驟三，上行逆向旋噴

26、當(dāng)旋挖作業(yè)完成后，輸出桿逆向作業(yè)，同時旋挖主體帶動輸出桿上行，土壤取樣器底部的鎖止銷會錨于孔底內(nèi)，隨著輸出桿繼續(xù)逆向作業(yè)，會將螺旋塊從限位環(huán)內(nèi)外伸，直至棘齒結(jié)構(gòu)將二者鎖止，限位環(huán)從高壓旋噴頭內(nèi)移出，打開噴漿通道，此時盛放于輔助支撐套筒和灌裝筒之間的旋噴漿經(jīng)高壓旋噴頭旋噴灌注混凝土，混凝土填充于分隔盤下方的水通過單向?qū)て沟玫撞康幕炷两Y(jié)構(gòu)更加密實(shí)，同時由于分隔盤頂部的樁孔內(nèi)的水會擠壓單向?qū)て?，防止水的下行和混凝土上行通過分隔盤，直至完成樁孔的旋噴作業(yè)。

27、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

28、本發(fā)明中采用下行順向旋挖時，限位環(huán)經(jīng)螺旋塊下行封堵高壓旋噴頭的噴漿通道，實(shí)現(xiàn)下行順向旋挖時僅進(jìn)行鉆孔作業(yè)。當(dāng)上行逆向旋噴時，限位環(huán)經(jīng)螺旋塊從高壓旋噴頭內(nèi)移出，打開噴漿通道，實(shí)現(xiàn)在上行逆向噴漿灌注混凝土。

29、本發(fā)明中在樁孔頂部對輔助支撐套筒進(jìn)行夾取固定，并通過支撐主體下壓固定夾取上外殼來實(shí)現(xiàn)夾取狀態(tài)的保持。

30、本發(fā)明中在土壤取樣器底部設(shè)置逆向錨入孔底的鎖止銷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在上行逆向旋噴時將高壓旋噴頭相對固定，確保限位環(huán)從高壓旋噴頭內(nèi)部脫離出來，打開噴漿通道，實(shí)現(xiàn)逆向噴漿作業(yè)。

31、本發(fā)明中采用分隔盤將孔內(nèi)的水和混凝土在上行逆向旋噴時分隔開，能夠有效降低孔內(nèi)水和雜質(zhì)對樁身強(qiáng)度影響。