专利名称：喷搅桩工法的制作方法
技术领域：
土木工程
背景技术：
目前地基处理方法形成水泥土的有高压喷射注浆法和深层搅拌法。
高压喷射注浆法使用压力大水泥浆(射流压力常大于20mp)切削土体，喷射流量大，可以对直径较大的卵石、碎石土有巨大冲击搅和作用。目前处理深度可达30m以上，水泥用量大。但是，由于不采用搅拌头，在软硬不同土层中形成的水泥土体直径不等。
水泥土搅拌法使用固定搅拌头，水泥浆在低压下注水入土体搅拌，搅拌后水泥土直径固定。但是，遇地下碎石直径稍大、植物根茎不易穿过。目前施工深度只有18m，形成水泥土质量不易保证(国内多个城市建设主管部门行文指示慎用或禁用)；施工上至少需四搅二喷，速度较慢。
发明内容
本发明是不同于高压喷射注浆法和深层搅拌法的新工法。
一、本工法采用1.大扭矩动力(4T-M以上扭矩)；2.较大的水泥浆压力(2～7mp)；3.多组搅拌片(7组～10组)；4.设置了特殊的喷搅器，并在端部设置切入式螺旋刀片2片(附图2)切入升角20°～35°；5.设置40m高的固定桩架。
本工法1.水泥搅拌均匀、质量好；2.扭矩大，喷浆压力大，并加了切入式螺旋刀片，可以穿过硬塑土层；3.喷浆压力较深层搅拌法大幅提高，可以处理深度达35m；4.只需一上一下，速度快；5.水泥土直径固定；6.水泥用量较高压喷射注浆法大幅度减少，接近深层搅拌法水泥用量，造价低。
二、本工法工艺参数设计1、预定主要参数计算提升速度桩身直径d(m)，叶片数∑Z，叶片宽h(m)，叶片与搅拌轴夹角β(°)，搅拌轴回转速度(rev/min)。工艺参数N(对粘性土取20，对于砂性土取15)。切入式螺旋片升角θ(°)。喷搅器回转速度n。
V=hcosβΣZ+2×d×tgθNn×2]]>2、由提升速度验算喷浆量Q=VFγaw(1+ac)γd]]>式中 γd、γ-分别为水泥浆和土的重度(kN/min)；Q-喷浆量(m3/min)；F-搅拌桩的截面积(m2)；aw--水泥掺入比；(据设计常用取土重10％～20％)
ac--水泥浆水灰比。(水灰比可选用0.6～1.0)3、复算喷浆量与提升速度是否协调，并依据喷浆量及提升速度确定合适的喷浆口直径。喷浆压力常用2～7mp，制作桩直径大，土层较硬时可选用大压力。喷浆口直径可为0.5～1.0cm(直径小可产生压力大)。
4、计算喷浆量与喷搅器提升速度不能协调时可调整予定参数，直至达到计算要求。
三、本工法工艺流程(参照附图1)1、制备浆液；2、桩机就位；3、按设计下沉速度旋转下沉到设计标高(下沉速度不得大于设计提升速度)；4、按设计提升速度匀速旋转提升，并同时按设计压力及流量喷浆。
附图1为工艺设备示意框图。
附图2为本工法喷搅器的设计构造。其中叶片的数量及与搅拌轴角度由设计确定，切入式螺旋片为2片，其升角(θ)对标贯值N较大N≥15土层宜取不大于30°；对于标贯值较小土层N＜15宜取30°～45°；对施工深度范围有不同土层的宜按土层中最大标贯值土层考虑。
设备材质及断面应进行抗弯、抗剪及扭转验算。
喷浆口直径应根据设计参数确定。
具体实施例方式选择采用目前已有的生产产品；泥浆泵、桩架、桩机走行机构及大扭矩动力设备。设计制作喷搅器(见附图2)。对不同土层直径设计计算施工工艺参数，进行试桩后，投入正式施工。
权利要求
喷搅桩工法权利要求。目前土木工程地基处理采用水泥土桩的有喷射注浆法和深层搅拌法。喷射注浆法是以高压水泥浆(常20mp以上)切割土体，施工长度大，但桩径在不同土层中不同，水泥用量大；深层搅拌法是固定搅拌叶片，注入水泥浆形成水泥土桩，其桩径可固定，水泥用量小，但施工长度小(小于18m)，施工质量不易保证。喷搅桩工法的特征是用固定的喷搅器(图2)用压力注浆(2～7mp)，施工长度可达35m，直径固定，水泥用量小(土重10％～20％)施工速度快，造价低(接近深层搅拌桩)。从属
权利要求
1、工法的设备配置及喷搅器方式制作3T-M以上扭动动力；2～10mp喷浆泵；固定的桩架；喷搅器的制作(图2)。2、工法施工参数的设计一上一下(二搅一喷)、下沉速度、喷浆提升速度、泵送压力、流量、叶片数。
全文摘要
喷搅桩工法系土木工程领域。目前水泥土系桩中高压喷射注浆法水泥用量大，在不同土层中桩径不定；深层搅法深度小，不能穿过较硬土层，施工质量不稳定。喷搅桩工法施工深度可达35m，施工速度快(一上一下)，水泥用量小(土重的10～20％)，直径固定(可为50～100cm)，可以穿过标贯值N≤40土层。1.本工法设计、选用、制作了工法系列施工设备；超过桩长的固定桩架；喷浆设备；大扭矩动力设备；制作喷搅器(附图2)；切入式螺旋刀片。2.本工法设计了施工工艺参数方法，由确定的叶片数，叶片数叶片角，转速及水灰比，确定水泥浆压力流量及提升速度。主要用途1.工业和民用建筑地基处理。2.铁路公路路基处理。3.港口、水闸、堆场、油罐地基处理。
文档编号E02D5/22GK1737269SQ20051009977
公开日2006年2月22日 申请日期2005年9月7日 优先权日2005年9月7日
发明者江焕杰, 沙祥林 申请人:广州市天铖建筑技术有限公司