一种用于土建工程的高压喷射注浆装置及其注浆方法与流程

1.本发明涉及土建工程技术领域，更具体地涉及一种用于土建工程的高压喷射注浆装置及其注浆方法。


背景技术：

2.高压喷射注浆就是利用钻机将注浆管送入到土层预设的位置后，以高压设备将浆液称为高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体，细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列，浆液凝固后，便在土中形成一个固结体系与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。
3.高压喷射注浆按喷浆的形式可分为三种，第一种采用旋转喷射法会形成圆柱状的地基，第二种采用定向喷射法会形成板状的地基，第三种采用摆动喷射法会形成扇形墙状的地基，且均可采用一重管法，只喷水泥浆液，二重管法，只喷水泥浆液和空气，三重管法；只喷水泥浆液、空气和高压水，应对不同的施工场地，传统的高压喷射注浆装置存在以下问题：
4.一、定向喷射法进行施工时，喷头在喷浆管的两侧，两侧地面的情况不同，因此两侧的喷头将浆液所喷出的距离受到不同材质土层的影响，较硬侧土层浆液的距离较近，较远侧土层所喷出浆液的距离较远，会造成板状地基两侧的距离不同，从而改变地基的中心位置，易造成建筑强度的降低
5.二、当喷头将浆液喷出，而浆液与土层接触时，此时喷头两侧的喷出距离不同时，泥浆与土层所接触时产生的力会重新作用回喷浆管，而喷浆管两侧所受到力的作用不同时，喷浆管自身会产生偏移，而喷浆管偏移时，会增加喷浆管的损耗，降低使用成本，且影响地基的质量。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施条例提供一种用于土建工程的高压喷射注浆装置及其注浆方法，本发明所要解决的技术问题是：定向喷射时，受到土层的影响，地基两侧尺寸会发生改变的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于土建工程的高压喷射注浆装置及其注浆方法，包括注浆机主体、控制平台、固定支架，所述固定支架的侧面固定连接有喷浆管，所述喷浆管的底端固定连接有喷浆机构，所述注浆机主体远离控制平台侧面的中部固定连接有调节机构，所述注浆机主体远离控制平台侧面的顶端活动连接有固定机构；
8.所述注浆机主体的底端固定连接有注浆套管，所述注浆套管内部的顶端固定连接有浆液管，所述浆液管底端的两侧固定连接有浆液分管，所述浆液分管的底端均固定连接有进浆管，所述进浆管的底端固定连接有过浆块，所述过浆块的一侧活动连接有喷头，所述
过浆块的另一侧固定连接有固定块，所述过浆块靠近固定块的内侧活动连接有密封块，所述固定块侧面的中部固定连接有第一连接块，所述固定块侧面的顶端固定连接有第二连接块，所述第一连接块与第二连接块的内部均活动连接有加压块，所述加压块位于进浆管的内部；
9.所述调节机构包括进行固定的安装块，所述安装块的侧面与注浆机主体的侧面固定连接，所述安装块的内部固定连接有电磁铁，所述电磁铁靠近喷浆管的侧面固定连接有垫板，所述垫板远离电磁铁的侧面固定连接有永磁铁，所述永磁铁的侧面与安装块的内部活动连接；
10.所述固定机构包括对喷浆管进行固定的转动电机，所述注浆机主体侧面的中部开设有与转动电机相适配的滑槽，所述注浆机主体的侧面固定连接有夹紧块，所述夹紧块的输出轴固定连接有螺纹杆，所述转动电机的内侧开设有与螺纹杆相适配的螺纹孔。
11.在一个优选的实施方式中，所述密封块远离喷头的侧面固定连接有第二限位块，所述第二限位块的侧面活动连接有支撑弹簧，所述支撑弹簧远离第二限位块的内部活动连接有第一限位块，所述第一限位块的另一侧固定连接有加压块，且所述加压块的侧面与固定块的内部固定连接。
12.在一个优选的实施方式中，所述加压块位于固定块内部的中心线上，所述加压块将固定块的内侧分为两部分，且所述固定块内部的两部分相互分离。
13.在一个优选的实施方式中，所述加压块远离进浆管的侧面固定连接有触发块，所述第二连接块的顶端与底端开设与触发块相适配的滑槽，所述第二连接块的滑槽内固定连接有开关，所述第一连接块与第二连接块的内部结构相同。
14.在一个优选的实施方式中，所述电磁铁的数量为两个，两个所述电磁铁关于喷浆管呈镜像对称，所述永磁铁的侧面与喷浆管的侧面相接触，且所述永磁铁侧面的弧度与喷浆管侧面的弧度相同。
15.在一个优选的实施方式中，所述电磁铁与两个开关之间电性连接，且所述开关被触发的数量增加时，所述电磁铁的通电量增加。
16.在一个优选的实施方式中，所述转动电机的数量为两个，两个所述转动电机关于喷浆管呈镜像对称，两个所述转动电机内部的螺纹孔关于喷浆管呈镜像对称关系，且所述螺纹杆侧面的螺纹与转动电机内部的螺纹孔相适配。
17.本发明的技术效果和优点：
18.1、本发明通过设有加压块、支撑弹簧、第二连接块、密封块，有利于保证定向喷射后的地基两侧尺寸相同，当一侧的土层较硬时，受到力的相互作用，此时密封块受到过浆块内浆液的作用向内侧移动，此时压动固定块内的液压油，从而使得油液进入到第二连接块内，并带动加压块移动而压缩浆液管，从而提高浆液管的水压，进而提高浆液喷出距离，使得两侧的地基尺寸相同；
19.2、本发明通过设有触发块、开关、电磁铁、永磁铁，有利于保证喷浆管的垂直位置，当喷浆管底端两侧所受到的力不同时，通过加压块进行调节时，带动触发块移动而触发开关，此时电磁铁通电，从而使得永磁铁向内侧移动而将喷浆管进行固定，防止喷浆管倾斜而损坏，且可通过触发两个开关时增加电磁铁的通电量，从而提高喷浆管的固定效果；
20.3、本发明通过设有转动电机、螺纹杆、夹紧块，有利于对喷浆管进行初始定位，两
个转动电机分开时将喷浆管放入其中，此时启动夹紧块，夹紧块带动螺纹杆转动，从而使得两个转动电机向内转动而夹紧喷浆管，且两个开关通电时，此时夹紧块处于通电状态，进一步将喷浆管进行夹紧固定。
附图说明
21.图1为本发明的整体结构示意图。
22.图2为本发明的喷浆机构示意图。
23.图3为本发明的喷浆机构内部示意图。
24.图4为本发明的连接块结构示意图
25.图5为本发明的过浆块内部结构示意图。
26.图6为本发明的连接块内部结构示意图。
27.图7为本发明的调节机构爆炸示意图。
28.图8为本发明的固定机构爆炸示意图。
29.附图标记为：1、注浆机主体；2、控制平台；3、固定支架；4、喷浆管；5、喷浆机构；501、注浆套管；502、进浆管；503、过浆块；504、喷头；505、固定块；506、第一连接块；507、第二连接块；508、支撑弹簧；509、密封块；510、第一限位块；511、第二限位块；512、加压块；513、触发块；514、开关；6、调节机构；601、安装块；602、电磁铁；603、垫板；604、永磁铁；7、固定机构；701、转动电机；702、螺纹杆；703、夹紧块；8、浆液管；9、浆液分管。
具体实施方式
30.下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的用于土建工程的高压喷射注浆装置及其注浆方法并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
31.参照图1-4，本发明提供了一种用于土建工程的高压喷射注浆装置法，包括注浆机主体1、控制平台2、固定支架3，固定支架3的侧面固定连接有喷浆管4，喷浆管4的底端固定连接有喷浆机构5，注浆机主体1远离控制平台2侧面的中部固定连接有调节机构6，注浆机主体1远离控制平台2侧面的顶端活动连接有固定机构7。
32.注浆机主体1的底端固定连接有注浆套管501，注浆套管501内部的顶端固定连接有浆液管8，浆液管8底端的两侧固定连接有浆液分管9，浆液分管9的底端均固定连接有进浆管502，两个进浆管502的内侧设为矩形，两个进浆管502的外侧设为圆柱形，且圆柱形的直径与矩形的边长距离相同，进浆管502的底端固定连接有过浆块503，过浆块503的一侧活动连接有喷头504，过浆块503的另一侧固定连接有固定块505，过浆块503靠近固定块505的内侧活动连接有密封块509，固定块505侧面的中部固定连接有第一连接块506，固定块505侧面的顶端固定连接有第二连接块507，第一连接块506与第二连接块507的内部均活动连接有加压块512，加压块512位于进浆管502的内部。
33.通过上述技术方案，能够使得定向喷浆时，两侧的地基尺寸相同，当浆液通过喷头504喷出与两侧的图层进行混合时，图层较硬的一侧浆液喷出的距离降低，此时浆液受到力
的作用，将喷头504与过浆块503内的浆液一起推向到靠近固定块505的一侧，此时密封块509会向固定块505侧移动，并将固定块505内的液压油推入到固定块505的顶端，而推入到固定块505顶端的液压油会进入到第一连接块506与第二连接块507内，并使第一连接块506与第二连接块507内的加压块512向进浆管502内移动，此时可将进浆管502内将液管的直径缩小，从而提高喷头504喷出浆液的压力，提高浆液喷出距离，且浆液喷出的距离增加后，此时喷头504受到的压力增加，进一步增加密封块509所移动的距离，从而使得加压块512再次进行移动，提高喷头504的压力，保证有足够的压力使得较硬侧土层所形成的地基与较软侧土层形成的地基尺寸相同，进浆管502的外侧为圆柱形，能够节省在注浆套管501内的空间，且避免进浆管502外侧有尖角而对注浆套管501的侧面造成损伤，而进浆管502的内侧为矩形，能够增加与第二连接块507进行接触时的稳定性，此外，需要说明的时，喷头504在过浆块503内可以进行活动为本领域技术人员的一种常规技术手段，进浆管502的内部设有浆液管也是一种常规技术手段，本技术不作具体限定。
34.参照图5和图6，密封块509远离喷头504的侧面固定连接有第二限位块511，第二限位块511的侧面活动连接有支撑弹簧508，支撑弹簧508远离第二限位块511的内部活动连接有第一限位块510，第一限位块510的另一侧固定连接有加压块512，且加压块512的侧面与固定块505的内部固定连接，加压块512位于固定块505内部的中心线上，加压块512将固定块505的内侧分为两部分，且固定块505内部的两部分相互分离，加压块512远离进浆管502的侧面固定连接有触发块513，第二连接块507的顶端与底端开设与触发块513相适配的滑槽，第二连接块507的滑槽内固定连接有开关514，第一连接块506与第二连接块507的内部结构相同。
35.本发明实施例中，密封块509与加压块512之间设有支撑弹簧508，且支撑弹簧508内部的两侧通过第二限位块511与加压块512进行限位，从而使得支撑弹簧508能够稳定对密封块509机械能支撑，避免密封块509为受到较小的冲击力时便会移动，加压块512将固定块505的内部分为两部分，使得两侧的喷头504结构相同，保证施工出的地基尺寸相同，触发块513在第二连接块507的滑槽内进行滑动，首先防止加压块512在移动时出现偏差，其次可以触发开关514，第一连接块506与第二连接块507内均设有开关514，而第一连接块506位于第二连接块507的下方，因此第一连接块506内受到水压的作用，第一连接块506内加压块512的移动会先于607内的加压块512，从而可以根据所触发开关514的数量判断此时喷头504所需要的水压。
36.参照图7，调节机构6包括进行固定的安装块601，安装块601的侧面与注浆机主体1的侧面固定连接，安装块601的内部固定连接有电磁铁602，电磁铁602的数量为两个，两个电磁铁602关于喷浆管4呈镜像对称，永磁铁604的侧面与喷浆管4的侧面相接触，且永磁铁604侧面的弧度与喷浆管4侧面的弧度相同，电磁铁602与两个开关514之间电性连接，且开关514被触发的数量增加时，电磁铁602的通电量增加，电磁铁602靠近喷浆管4的侧面固定连接有垫板603，垫板603远离电磁铁602的侧面固定连接有永磁铁604，永磁铁604的侧面与安装块601的内部活动连接。
37.本技术实施例中，开关514与电磁铁602之间电性连接，当第一连接块506内的开关514被触发时，此时电磁铁602通电，从而使得永磁铁604向喷浆管4的方向移动，能够固定喷浆管4的位置，避免当喷浆管4受到高压浆液的冲击而倾斜，垫板603可以防止电磁铁602与
永磁铁604接触时损，而当第二连接块507内的开关514被触发时，此时两个开关514被触发，从而提高电磁铁602的通电量，提高永磁铁604进行固定时的应力，从而使得喷浆管4在受到不同大小的力的作用时不会倾斜。
38.参照图8，固定机构7包括对喷浆管4进行固定的转动电机701，转动电机701的数量为两个，两个转动电机701关于喷浆管4呈镜像对称，注浆机主体1侧面的中部开设有与转动电机701相适配的滑槽，注浆机主体1的侧面固定连接有夹紧块703，夹紧块703的输出轴固定连接有螺纹杆702，转动电机701的内侧开设有与螺纹杆702相适配的螺纹孔，两个转动电机701内部的螺纹孔关于喷浆管4呈镜像对称关系，且螺纹杆702侧面的螺纹与转动电机701内部的螺纹孔相适配。
39.本发明实施例中，当两个开关514均被触发时，此时夹紧块703通电带动螺纹杆702转动，螺纹杆702转动时，螺纹杆702侧面的螺纹镜像对称，从而使得两个转动电机701同步向喷浆管4进行移动，从而将喷浆管4夹紧，可以增加对喷浆管4进行固定时的力，增加喷浆管4的稳定性，保证喷浆管4在喷射注浆时的稳定性，此外，需要说明的时，夹紧块703可通入进行正反向通电，从而使得螺纹杆702可进行真反转，带动两个转动电机701靠近或离开喷浆管4，此为本领域技术人员的一种常规技术手段，本技术不作具体限定。
40.一种用于土建工程的高压喷射注浆装置的注浆方法，包括以下步骤：
41.s1、进行喷射注浆时，首先将注浆机主体1固定在预设位置上，将喷浆管4放在两个转动电机701内，启动夹紧块703，夹紧块703带动螺纹杆702转动，从而使得两个转动电机701固定喷浆管4的位置，通过喷浆管4进行钻孔后，将喷浆机构5的底端位于所钻孔的底端，此时浆液送入到浆液管8内，并通过浆液分管9均匀送入到两侧的进浆管502内，并通过喷头504喷到两侧，进行地基建造；
42.s2、喷头504喷出的浆液与土层进行接触时，当某侧的土层较硬时，喷头504喷出灰浆的距离降低，受到灰浆喷出时力的相互作用，喷头504与过浆块503内灰浆的液体会整体向内部移动，当灰浆向内部移动时会带动密封块509向内部移动，密封块509向内部移动使得固定块505内的液压油被送入到上方，并进入到第一连接块506与第二连接块507内，进入到第一连接块506或第二连接块507内的液压油带动加压块512向外侧移动，从而减少进浆管502内浆液管的截面积，增加浆液喷出的水压，从而提高浆液喷出的记录，使得两侧地基的尺寸相同；
43.s3、当s2中的加压块512在移动时会带动触发块513移动，触发块513移动时会触发开关514，而开关514被触发时，表示此时从喷头504所喷出的浆液压力较大，此时喷浆管4易产生倾斜，开关514被触发后，此时电磁铁602通电，从而使得永磁铁604向内侧移动而将喷浆管4进行固定，防止喷浆管4倾斜而损坏；
44.s4、当s3中的开关514被触发时，此时夹紧块703会再次启动，夹紧块703启动带动螺纹杆702转动，螺纹杆702转动时带动两个转动电机701同步向内侧移动，从而将喷浆管4夹紧，进一步避免喷浆管4倾斜。
45.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
46.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施条例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
47.最后：以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。