喷射注浆孔口密封调压装置的制作方法

本实用新型涉及喷射注浆孔口密封调压装置，具体而言，涉及一种高压喷射注浆孔口密封调压装置。

背景技术：

高压喷射注浆法是在软土地基中喷入胶凝材料(俗称固化剂，一般是水泥粉或水与水泥混合材料)，通过搅拌机械将原位地基土与固化剂强制地搅拌混合，使地基土和固化剂发生固结胶凝，在稳定地基土的同时提高其强度的方法。

高压喷射浆(粉)体施工配套钻具(Ф168潜孔锤钻头配备Ф146钻杆)，满足以下工艺流程：桩位放样定位→移动钻机对准桩位→钻机调平→钻机预搅下沉(下钻过程中保持钻具连续输送压缩空气)→钻至设计深度→钻具提升，同时启动胶凝材料供料器喷浆(粉)搅拌，当提升到设计标高→钻具提升至地面，钻机移位对孔。

目前，高压喷射浆(粉)体利用压缩浆体(空气)通过固化剂供给机构(即供料器)，携带粉体固化材料(或水及水泥浆)，经过耐压橡胶软管和旋喷钻具(即钻杆)输送到旋喷钻头的喷嘴喷出，喷出的混合浆体(气体)在空隙中压力急剧降低，而速度加快，促使固化材料切开空隙的土中，搅拌头的其他部分把土与浆(粉)体固化材料搅拌混合在一起，与固化剂分离后的浆体(空气)传递到旋喷钻具周围，上升到地面释放。正常工艺过程中桩孔始终保持开放状态，浆(粉)体直接通过钻具与孔壁之间间隙返回地面，难以实现桩孔压力有效控制，喷射浆(粉)体在高压混合体阶段压力急剧下降，致使喷射浆(粉)体在孔内扩散能力降低。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种喷射注浆孔口密封调压装置，以实现相关技术中桩孔压力的有效调节与控制，满足一种新型高压喷射注浆(粉)工法。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种喷射注浆孔口密封调压装置，包括：由上至下依次固定并连通的变径腔体、排渣腔体和密封腔体，其中，所述变径腔体内设有至少一个变径闸板；所述排渣腔体的侧壁上设有气液排渣口；所述密封腔体的外壁由弹性材料制成，所述密封腔体的内壁和外壁构成旁压腔，所述旁压腔与高压水口连通。

可选地，所述变径腔体、所述排渣腔体和所述密封腔体依次通过螺纹或者法兰盘固定。

可选地，所述变径闸板包括：变径胶芯、闸板体和顶密封胶芯，其中，所述闸板体包括左闸板体和右闸板体，所述左闸板体和所述右闸板体相对的位置分别开有第一半圆凹槽和第二半圆凹槽；所述第一半圆凹槽和所述第二半圆凹槽中嵌入所述变径胶芯；所述顶密封胶芯由铆钉固定在所述闸板体顶部。

可选地，所述左闸板体背离所述第一半圆凹槽的末端与第一闸板手动密封装置连接，所述右闸板体背离所述第二半圆凹槽的末端与第二闸板手动密封装置连接；所述第一闸板手动密封装置和所述第二闸板手动密封装置分别设有调节螺母，所述调节螺母用于调节所述左闸板体和所述右闸板体的相对距离，从而挤压所述变径胶芯，实现变径胶芯直径的调节。

可选地，所述气液排渣口上安装有闭合开关和/或压力表。

可选地，所述密封腔体的外壁由胶筒构成。

可选地，所述胶筒的邵氏硬度为85-95；所述胶筒的工作直径比所述密封腔体的内径大5mm-25mm；所述胶筒的长度为800mm-1200mm。

通过本实用新型，采用的喷射注浆孔口密封调压装置，包括由上至下依次固定并连通的变径腔体、排渣腔体和密封腔体，其中，变径腔体内设有至少一个变径闸板；排渣腔体的侧壁上设有气液排渣口；密封腔体的外壁由弹性材料制成，密封腔体的内壁和外壁构成旁压腔，旁压腔与高压水口连通，解决了桩孔压力无法有效调节的问题，实现了桩孔的有效密封。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的喷射注浆孔口密封调压装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的喷射注浆孔口密封调压装置的A-A剖面示意图；

图3是根据本实用新型实施例的喷射注浆孔口密封调压装置的B-B剖面示意图；

图4是根据本实用新型实施例的变径闸板2的结构分解图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型的目的是提供一种喷射注浆孔口密封调压装置，该装置可实现高压喷射注浆(粉)成孔过程中的变径功能，且操作简单实用。本实用新型的另外一个目的是在高压喷射注浆(粉)过程中，该装置可实现桩孔与密封装置、密封装置与高压喷射钻具之间的密封功能。

为了实现上述目的，在本实施例中还提供了一种喷射注浆孔口密封调压装置，图1是根据本实用新型实施例的孔口密封调压装置的结构示意图，图2是根据本实用新型实施例的喷射注浆孔口密封调压装置的A-A剖面示意图，图3是根据本实用新型实施例的喷射注浆孔口密封调压装置的B-B剖面示意图，如图1、图2和图3所示，该装置包括：手动调节装置1、变径闸板2、高压水口3、气液排渣口4、旁压腔5和密封腔体6、排渣腔体7、变径腔体8，密封腔体6、排渣腔体7、变径腔体8由上至下依次固定并连通，其中，变径腔体8内设有至少一个变径闸板2；排渣腔体7的侧壁上设有气液排渣口4；密封腔体6的外壁由弹性材料制成，密封腔体的内壁和外壁构成旁压腔5，旁压腔5与高压水口3连通。

通过上述结构，由于变径闸板2的直径可调，从而实现了大直径钻具配小直径钻杆变径(Ф168潜孔锤钻头配备Ф146钻杆)，以满足新型高压喷射注浆(粉)工艺流程；通过调节气液排渣口4的流量，可以调节桩孔内的压力，从而解决了桩孔压力无法有效调节与控制的问题。

需要说明的是，为了进一步提高密封效果，变径闸板2的个数可以为多个，例如图1所示的变径闸板2为依次设置的两个。

图4是根据本实用新型实施例的变径闸板2的结构分解图，如图4所示，可选地，变径闸板包括：变径胶芯①、闸板体②和顶密封胶芯③，其中，闸板体包括左闸板体和右闸板体，左闸板体和右闸板体相对的位置分别开有第一半圆凹槽和第二半圆凹槽；第一半圆凹槽和第二半圆凹槽中嵌入变径胶芯；顶密封胶芯由铆钉固定在闸板体顶部。

可选地，左闸板体背离第一半圆凹槽的末端与第一闸板手动密封装置连接，右闸板体背离第二半圆凹槽的末端与第二闸板手动密封装置连接；第一闸板手动密封装置和第二闸板手动密封装置分别设有调节螺母，调节螺母用于调节左闸板体和右闸板体的相对距离，从而挤压变径胶芯，实现变径胶芯直径的调节。

可选地，气液排渣口上安装有闭合开关和/或压力表，可依据高压喷射注浆需求调节密封压力。

可选地，密封腔体的外壁由胶筒构成。

可选地，胶筒的邵氏硬度为85-95；在本实施例中，胶筒的工作直径比密封腔体的内径大5mm-25mm，胶筒的长度为800mm-1200mm。

为了使本实用新型实施例的描述更加清楚，下面结合优选实施例进行描述和说明。

本优选实施例设计了一种密封高压喷射钻具在密闭桩孔内实现连续回转、提升保证桩孔内气压、液压稳定的喷射注浆孔口密封调压装置，该喷射注浆孔口密封调压装置采用上、中、下的密封组合结构方案。

上部：喷射注浆孔口密封调压装置上部结构(即变径腔体)采用手动双变径闸板设计方案，密封高压喷射钻具与密封机构之间的间隙，并能实现大直径钻具配备小直径钻杆的变径要求。

中部：喷射注浆孔口密封调压装置中部结构(即排渣腔体)单独设计气液排渣口做为桩孔泥渣排放出口，高压旋喷桩机预搅成孔过程中达到排除渣土及泥浆的通道；在提升钻具启动浆(粉)体供料器喷粉搅拌过程中，调节气液排渣口出口流量，控制桩孔内压力。

下部：喷射注浆孔口密封调压装置下部结构(即密封腔体)采用旁压腔设计结构，外部包裹密封胶筒，在提升钻具启动浆(粉)体供料器喷浆(粉)搅拌过程中可给注高压水，鼓胀旁压腔，实现旁压腔与桩孔间隙的密闭，并增大腔室侧面与桩孔的侧摩阻力。

在本优选实施例中，喷射注浆孔口密封调压装置的上、中、下结构采用法兰盘螺栓连接。

变径闸板可用于密封不同直径的管柱。变径闸板由变径胶芯①、闸板体②、顶密封胶芯③组成。

依据本优选实施例构造的双变径闸板结构，该结构通过闸板手动装置1控制变径闸板2推动变径胶芯①，由Ф180变径胶芯直径变至Ф146变径胶芯直径，密封工作压力不小于35MPa，工作损失压力≦0.7MPa。

喷射注浆孔口密封调压装置中气液排渣口4安装闭合开关与压力表调节喷射注浆过程中的压力与流量控制，气液排渣口直径80mm。

喷射注浆孔口密封调压装置中旁压腔外壁由胶筒封闭，旁压腔5通过高压水口3注入高压水力，使旁压腔室鼓胀增大胶筒直径，达到密贴孔壁的效果。

可选地，胶筒硬度参照高压泥浆泵活塞橡胶的硬度选取，在本实施例中，取邵氏硬度85-95；工作直径以比密封腔体的内径大5-25mm为宜；胶筒长度取800-1200mm。

综上所述，采用本实用新型提供的上述喷射注浆孔口密封调压装置，将高压喷射注浆(粉)桩孔形成密闭空间，并根据高压喷射注浆浆(粉)中的要求进行调节，控制高压浆(粉)体外溢压力与流量，保证旋喷止水桩施工中桩体内具有较大压力以增大成桩直径，并保证高压喷射注浆(粉)过程中提升钻具时，减小孔内压力损失，并实现成孔-提升喷射钻具-注浆-桩机移位的循环施工工艺过程；装置亦能够实现大直径钻具配备小直径钻杆变径密封技术问题；高压喷射成桩过程中装置可通过排渣口调节桩孔内高压混合体外泄流量实现桩孔泥渣排放控制，增强高压喷射注浆对桩周土的搅拌与渗透；孔口密封装置在粉体注浆过程中实现密封装置与孔壁间隙的密闭功能，且可增大孔壁与桩孔壁的侧摩阻力。

以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。