高壓旋噴樁的分類及加固機理
高壓旋噴是高壓噴射注漿法的一種,是將帶有特殊噴嘴的注漿管插入設計的土層深度,然后將水泥漿以高壓流的形式從噴嘴射出,沖擊切削土體。土體在高壓噴射流的強大動力等作用下,發(fā)生強度破壞,土顆粒從土層中剝落下來,與水泥漿攪拌形成混合漿液。一部分細顆粒隨混合漿液冒出地面,其余土粒在射流的沖擊力、離心力和重力等力的作用下,按一定的漿土比例和質(zhì)量大小,有規(guī)劃地重新排列。這樣從下向上不斷地噴射注漿,混合漿液凝固后,在土層中形成具有一定強度的固結(jié)體,并且固結(jié)體呈圓柱體。
高壓旋噴樁的基本工藝類型有:單管法、二重管法、三重管法和多重管法等四種方法。使用較多的是單管法和二重管法。
單管法是利用鉆機把安裝在注漿管底部側(cè)面的特殊噴嘴,置入土層預定深度后,用高壓泥漿泵等裝置,以20KPa左右的壓力,吧水泥漿從噴嘴中噴射出來沖擊破壞土體,使?jié){液與從土體上崩落下來的土攪拌混合,經(jīng)過一定時間凝固,便在土中形成一定的固結(jié)體。(單管法成樁直徑較小,一般為0.3-0.8m)
二重管法是使用雙通道的二重注漿管。當二重注漿管鉆進到土層的預定深度后,通過在管底部側(cè)面的一個同軸雙重噴嘴,同時噴射出高壓漿和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置噴射出20KPa左右的漿液,從內(nèi)噴嘴中高速噴出。在高壓漿液和它外環(huán)氣流的共同作用下,破壞土體的能量顯著增大,最后在土中形成較大的固結(jié)體。(二重管法成樁直徑為1.0m左右)
三重管法:分別輸送水泥漿液和空氣及高壓水。在以高壓泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生20MP左右的高壓水噴射流周圍,環(huán)繞一股0.7MPa左右的圓筒狀氣流,進行高壓水噴射流和氣流同軸噴射沖切土體,形成較大的空隙,再另由泥漿泵注入壓力2-5MPa的漿液填充,當噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升運動時,便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固結(jié)體。(三重管法成樁直徑較大,一般在1-2m,但樁身強度低,一般在0.9-1.2MPa)