专利名称：振喷成槽施工设备及其工艺的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种振喷成槽施工设备及其工艺，属于水利施工技术领域。
背景技术：
目前成槽技术主要有"振动沉模防渗板墙技术"、"振动切槽高喷成墙技术"。其基本原理 均是利用振动锤的高频振动，产生强大的冲击动量，将模板或切刀强行打入地下，在拔出的 过程中灌注固化材料，形成防渗体。由于采用强行打入成槽机具的工作方式，在以下几方面 存在明显的缺点
(1) 采用振锤所需的动力大， 一般在90KW以上，动力消耗大，配套机架吨位大。易使
单薄坝体产生破坏，无法应用于场地狭窄，工程量较小的项目。
(2) 成槽机具靠挤压土体进入地层，下沉过程中成槽机具与土体接触面大，多方位受到 阻力，动能衰减快，因此施工深度有限。
(3) 由于几乎不产生土体置换，成槽机具靠挤压土体进入地层产生的局部地层应力激增， 在机具拔出的过程中有可能产生縮孔，致使墙体变薄，甚至断开，造成质量事故。
(4) 受地层影响较大，无法在砂砾层等复杂地层中施工，不能进入原状的全风化基岩， 应用范围有限。
发明内容
本发明的目的就是为了解决目前成槽施工中单纯采用振锤造成施工耗能高，质量差，施 工范围有限的问题，提供一种具有易于施工，耗能低，施工质量高等优点的振喷成槽施工设 备及其工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种振喷成槽施工设备，它包括成槽器，成槽器与振杆连接，振杆与振锤连接，它还包 括浆液循环装置，该装置与中空的振杆连接，在成槽器底部设有与振杆连通的底孔。 所述浆液循环装置为泥浆泵。 一种振喷成槽施工设备的成槽工艺，它的方法为，
1) 振锤通过振杆给成槽器提供垂向的激振力；
2) 泥浆泵经过振杆将大流量的中压泥浆输送至成槽器底部，通过底孔对地层进行切割喷
射，辅助破碎，并将成槽器破碎产生的散状颗粒冲离原来位置，完成对地层进行逐层破碎剥 离的工艺。
所述中压泥浆的压力为10-15MPa。
本发明将振锤通过振杆给成槽器提供垂向的激振力，带动成槽器产生lcm左右的往复运 动，使成槽器对所接触的地层进行冲切、破碎；另一方面，泥浆泵经过振杆将大流量(大于 160L/S)的中压泥浆(压力10-15MPa)输送至成槽器的底部，通过底孔对地层进行切割喷射， 对地层有辅助破碎作用，另外把成槽器破碎产生的散状颗粒冲离原来位置，使成槽器能够直 接接触到原始地层，提高破碎地层的效率，形成对地层进行逐层破碎剥离的工艺方法。成槽 器只承受地层对底端刃面的法向反力，因此需要的动力较小；此种工艺可形成槽孔，使动力 系统的动能衰减慢，施工深度得以大大提高。
本发明的有益效果是
(1)由于只有成槽器底端刃面承受地层的法向反力，与地层的接触面积很小，采用振锤 的功率大大减小， 一般在30KW以内，配套机架吨位相应降低。易使单薄坝体产生破坏，无法 应用于场地狭窄；工程量较小的项目。
(2) 成槽机具靠逐层破碎剥离进入地层，成槽机具刃面以上基本为空槽，振动动能衰减 慢，施工深度得以大大提高。
(3) 槽孔内的土体可采用部分置换或全置换，成槽形状有保证，保证了施工质量。
(4) 受地层影响显著减小，可在砂砾层等地层中施工，可进入原状的全风化基岩，应用 范围扩大。
图1为本发明的整体结构示意图2为成槽器正面视图3为成槽器侧面视图。
其中，l.振锤，2.振杆，3.成槽器，4.循环浆液。
具体实施例方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
图l、图2、图3中，成槽器与振杆连接，振杆与振锤连接，它还包括浆液循环装置，该 装置与中空的振杆连接，在成槽器底部设有与振杆连通的底孔。浆液循环装置为泥浆泵。 本发明的方法为，
1) 振锤通过振杆给成槽器提供垂向的激振力；
2) 泥浆泵经过振杆将大流量的中压泥桨输送至成槽器底部，通过底孔对地层进行切割喷 射，辅助破碎，并将成槽器破碎产生的散状颗粒冲离原来位置，完成对地层进行逐层破碎剥 离的工艺。
所述中压泥浆的压力为10-15MPa。
本施工技术提出对地层进行逐层破碎剥离的方法，只使成槽器底端刃面承受地层的法向 反力，克服了类似技术的缺点。工艺原理可简述为在动力系统(包括振锤和振杆)的驱动 下，成槽器进行竖向的快速往复运动，对原始地层进行冲切、破碎，通过大流量(大于160L/S) 中压泥浆对地层进行辅助破碎，将部分(或全部)地层颗粒置换出地面，形成槽孔，浇筑自 凝灰浆或砼形成连续防渗墙。振锤通过振杆给成槽器提供垂向的激振力，并能够产生振幅， 成槽器对地层进行冲切、破碎；另一方面，大流量的循环浆液把成槽器破碎产生的散状颗粒 冲离原来位置，使成槽器能够继续破碎地层，形成对地层进行逐层破碎剥离的工艺方法。成 槽器只承受地层对底端刃面的法向反力，因此需要的动力较小；此种工艺可形成槽孔，使动
力系统的动能衰减慢，施工深度得以大大提高。
权利要求
1、一种振喷成槽施工设备，它包括成槽器，成槽器与振杆连接，振杆与振锤连接，其特征是它还包括浆液循环装置，该装置与中空的振杆连接，在成槽器底部设有与振杆连通的底孔。
2、 根据权利要求l所述的振喷成槽施工设备，其特征是所述浆液循环装置为泥桨泵。
3、 一种采用权利要求1所述振喷成槽施工设备的成槽工艺，其特征是它的方法为，1) 振锤通过振杆给成槽器提供垂向的激振力；2) 泥浆泵经过振杆将大流量的中压泥浆输送至成槽器底部，通过底孔对地层进行切割喷 射，辅助破碎，并将成槽器破碎产生的散状颗粒冲离原来位置，完成对地层进行逐层破碎剥离的工艺。
4、 根据权利要求3所述的振喷成槽施工设备的成槽工艺，其特征是所述中压泥浆的流量大于160L/S，压力为10-15MPa。
全文摘要
本发明公开了一种振喷成槽施工设备及其工艺。它解决了目前单纯采用振锤成槽造成施工耗能高，质量差，施工范围有限的问题，具有易于施工，耗能低，施工质量高等优点。其结构为它包括成槽器，成槽器与振杆连接，振杆与振锤连接，它还包括浆液循环装置，该装置与中空的振杆连接，在成槽器底部设有与振杆连通的底孔。
文档编号E02F5/02GK101168966SQ20071011421
公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者刘素萍, 孔祥岭, 孟祥明, 庄维刚, 明 李, 李文博, 王明森, 肖立生, 马移军, 高印军 申请人:肖立生