高壓旋噴法

1、高壓旋噴法這種方法與上述幾種方法有本質(zhì)的不同，它完全破壞了土層的結(jié)構(gòu)，并在原有是土層顆粒與漿液混合，得到一個(gè)及時(shí)固化的均質(zhì)體。這種方法使用事無(wú)需考慮土層的類型、滲透性能、顆粒尺寸的分布等。從理論上說，大多數(shù)地層都可用高壓旋噴來處理，無(wú)論是軟的粘土還是砂層和卵石層。雖然任何類型的漿液都可用于高壓旋噴，但實(shí)際上經(jīng)常使用的是水和水泥的混合物，或者遇到高滲透性土層是使用的水水泥膨潤(rùn)土混合物。高壓旋噴法有兩種基本的形式：?jiǎn)喂芟到y(tǒng)（CCP）。這種方

2、法是用漿液沖蝕鉆桿四周的土層并與土層混合；三管系統(tǒng)（Kajima）這種方法是用水和空氣沖蝕土層并導(dǎo)致較細(xì)的顆粒部分被置換，而漿液是獨(dú)立地通過位于空氣水噴嘴下方的噴嘴注入的。一種過渡性質(zhì)的或稱為雙管系統(tǒng)的形式目前已經(jīng)開發(fā)出來，它可用來改善單管法所影響的范圍。二、單管系統(tǒng)這種系統(tǒng)的工作原理是：高壓泵將漿液通過鉆桿送到位于鉆頭上部的噴嘴。從噴嘴噴出的高速、高能量射流沖蝕鉆桿四周的土層并與之混合，形成一個(gè)直徑從40cm到120cm的有穩(wěn)定材料組

3、成的柱體。本系統(tǒng)需要的主要設(shè)備有：1.高壓立、高流量的泵（70Mpa300Lmin）2.配備專用鉆桿的鉆機(jī)和精確控制鉆桿提升的計(jì)時(shí)器；3.足以容納漿液的高效處理池。本系統(tǒng)的施工工序是：用回轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)沖擊方法，以清水、壓縮空氣或泥漿作為沖洗介質(zhì)江鉆孔鉆之所需深度。一旦鉆到所需處理的土層深度后，關(guān)閉沖洗口，將漿液以極高的壓力（20Mpa~60Mpa）通過噴嘴注入土層，與此同時(shí)鉆桿柱邊回轉(zhuǎn)邊緩慢提升?；剞D(zhuǎn)速度為10~20rmin提升速度在20~

4、50rmin之間。漿液的高壓噴射將沖蝕土層并與之混合，在鉆桿柱四周產(chǎn)生一個(gè)由穩(wěn)定材料組成的柱體。三、三管系統(tǒng)三管系統(tǒng)與單管系統(tǒng)不同，它是用水而不是漿液的高能量噴射來沖蝕鉆柱周圍的土層。水射流借助壓縮空氣在其周圍形成同心暈穿過土層。壓縮空氣的作用有兩個(gè)，一個(gè)增加水射流的影響半徑，二是“輕化”射流影響區(qū)內(nèi)的土和水的混合物，形成氣舉，從而將水和細(xì)小的土粒通過孔壁與鉆桿之間的環(huán)狀空間帶出地表。同時(shí)，漿液在大約5Mpa的壓力下通過空氣水噴嘴下面的

5、第二個(gè)噴嘴注入土水混合液中。土語(yǔ)漿液混合后，經(jīng)過一定的時(shí)間就生成一個(gè)穩(wěn)定的主體，其直徑有可能超過2m。這種系統(tǒng)需要的主要設(shè)備有：?高壓力、高流量的水泵（70Mpa、300Lmin）?低壓水泥漿泵（7Mpa、120Lmin）?三通道同軸鉆桿柱，包括鉆頭、鉆頭接頭、裝有水泥漿噴嘴的噴嘴接頭、裝有同軸空氣水噴嘴的高壓噴嘴接頭、鉆桿以及三通道水龍頭（如圖）；?配有計(jì)時(shí)器的鉆機(jī)，它能精確控制鉆柱提升的孔段；?可容納漿液的高效處理池；?清水池。鉆進(jìn)

6、過程與單管系統(tǒng)相同，清洗介質(zhì)通過漿液管線泵到鉆頭。一旦鉆到所需深度，水和空氣將通過各自的管線注入并破壞鉆柱周圍的土層。鉆桿回轉(zhuǎn)并產(chǎn)生氣舉作用，將較細(xì)的土顆粒排出，然后開始注入漿液并緩慢提升鉆桿。上述兩種系統(tǒng)的主要不同點(diǎn)在于形成穩(wěn)定柱體直徑的大小和每個(gè)鉆孔所處理土層體積的多少。三管系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：在處理相同體積的土層所使用的鉆孔數(shù)量可以減少，這在鉆進(jìn)困難的地層更明顯。然而三管系統(tǒng)比較復(fù)雜，也需要更多的設(shè)備，另外還造成了大量的物料從孔內(nèi)排出

7、，因而這種系統(tǒng)昂貴，使用起來難度也大，特別是在那些空間受限、土層滲透率低的場(chǎng)合下使用。單管系統(tǒng)適應(yīng)性較好、應(yīng)用廣，既可用于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定也可用于空間受限的隧道。另外，這種系統(tǒng)還有安裝和工作的時(shí)間短、成本低、場(chǎng)地干凈以及噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。四、雙管系統(tǒng)雙管系統(tǒng)是根據(jù)單管系統(tǒng)的原理，但在漿液射流周圍形成壓縮空氣同心暈，從而加強(qiáng)了其影響半徑。一般來講，由于增加了空氣成份，可以將單管系統(tǒng)處理的土層柱體從0.8m增加到1.8m.本系統(tǒng)使用的設(shè)備除了增加