5.2 振孔高喷主要器材
5.2.1 振管系统
振管系统主要由外管、内管、喷头体、浆水(喷)嘴、风嘴、钻头等组成。
1.外管
振孔高喷的外管的作用,一是传递振动锤的激振力到钻头底部实现造孔,二是通过外管提供高喷介质的通道。对二管法而言,外管空间提供气的供气管道;对三管法而言,外管提供水泥浆的供浆管道。目前振孔高喷常用的外管主要φ127、φ159两种规格。外管长度根据工程对防渗墙的深度需求,在施工现场焊接成型。振管之间的连接采用接头丝扣连接。
2.内管
振孔高喷的内管的作用,是为高压灌浆提供介质的通道。对二管法而言,内管为一根,为高喷灌浆提供高压浆的通道;对三管法而言,内管设有两根,一根为高压水提供通道,另一根为供风提供通道。内管之间的连接可采用对接进行焊接的形式或接头丝扣的连接形式。内管宜采用φ38的无缝管。目前常用的振孔高喷有双管法和三管法两种,内管根据两管法或三管法不同工艺要求加工而成。
3.喷头体
喷头体是实现二管浆、气以及三管水、气同轴喷射、注浆的装置,高压浆(水)嘴、风嘴都安装在喷头体上。实现高压浆(水)气的混合体的射流,浆(水)在里面,气体在外面保护高压浆(水),高压浆(水)切割地层,风起到搅拌地层和升扬作用。使高喷介质与地层形成混合的凝固体,达到防渗、提高承载力的作用。喷头体结构见图5-7。
4.浆(水)喷嘴
高压浆(水)嘴是将高压泵输送来的液体压能最大限度地转换成射流动能装置,反映高喷灌浆凝结体影响范围的关键部件。它安装在喷头体的上部,分为单喷嘴和双喷嘴。一般旋喷可以采用单喷嘴,摆喷和定喷采用双喷嘴。由于振孔不分序,双喷嘴一般布置成180°,喷嘴出口直径为1.80~3.20mm,采用硬质合金材料镶焊在喷嘴座上。
5.风嘴
图5 7 双管喷头体结构示意图
1—外管;2—内管;3—喷头体;4—风嘴;5—浆嘴;6—密封圈;7—钻头
风嘴是套在浆(水)嘴的外面,处于一个同心圆上,其环状间隙大小及同心度对风量、水射流的质量影响很大,必须保证制造精度。风嘴与浆(水)嘴间隙控制在2~3mm内。
6.钻头
振孔高喷钻头是用于在振动和回转过程中尅取地层中的
岩性,通过钻头的尅取形成钻孔,当到达设计深度后,进行高压喷射灌浆。钻头要具有抗振动和抗冲击能力,对岩层要具有尅取功能。对于入岩的地层和卵石较大的地层要采用球齿柱状合金镶焊在钻头体上;对于土层、砂层可采用硬质合金进行镶焊,也可采用耐磨焊条进行堆焊进行加工钻头。
5.2.2 管路系统
1.高压浆(水)管路
高压浆(水)管是连接高压浆(水)泵和振管喷射系统的软管,选用钢丝编制的胶管(钢丝2~3层),常用的规格有内径φ19、φ25、φ32。爆破压力大于50MPa。
2.低压管路
其包括高压灌浆用的供气管路、三管用的供浆管路,选用钢丝编制的胶管(钢丝1层),常用的规格有内径φ25。爆破压力大于10MPa。
5.2.3 电缆
振孔高喷设备的电缆配置见表5-3。
表5-3 振孔高喷设备的电缆配置
续表