一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法与流程

1.本发明涉及桩基施工技术领域，特别涉及到一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法。

背景技术：

2.高压旋喷施工技术是以旋转的喷头喷出高速流体一边切削土体一边使水泥浆液与切碎的土体混合，经化学反应后形成坚固的加固土柱，强度可达数兆帕以上。该工法由日本nit的中西涉博士发明，最初是简单的单管法(也称ccp工法)，其后又开发了二重管法、三重管法等。单管法仅喷射水泥浆液；二重管法以压缩空气同轴包裹高压水泥浆液切割土体并两者相互混合，使加固体直径比单管法有较大的提高；三重管法以压缩空气同轴包裹高压水流首先切割土体，形成较大直径的碎土空隙，再以泥浆泵注入水泥浆填充与混合，使加固体直径比前两种方法有了极大的提高。之后又开发了超级旋喷技术、双高压旋喷技术、交叉喷射旋喷技术、双液旋喷技术等，使生成桩直径越来越大。我国自70年代末成功开发高压旋喷施工技术后，该工法在国内较多工程领域得到了广泛的应用，如水利工程防渗墙、城市地下工程、边坡稳定、码头、桥梁基处等。
3.旋喷桩桩径对桩的承载力影响巨大，决定着工程的质量。现在旋喷桩的技术不管是rjp、mjs还是双重管、三重管虽然理论上成桩直径都能超过2.5m，但是从实际施工情况来看，要么是成桩直径达不到2.5m，要么就是成桩不均匀，个别地层能达到2.5m以上。另外，对pjp、mjs和双重管均在项目上做过现场实验，试验桩径2.5m，试验深度70m，覆盖了黏土层和砂层两个主要土层，但是实验效果显示，多数桩并未达到设计要求，因此市面上现存的旋喷技术，对于大桩径、大深度的适用性不强。为了解决上述问题，本发明提出了一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法，该技术不但能满足大桩径、大深度的成桩要求，同时也能实现小桩径、小深度的施工，即原有工艺能解决的问题能解决，不能解决的问题也能解决。

技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法，克服了现有技术的不足。通过设置上喷嘴和下喷嘴两个喷嘴位置，并且调整两个喷嘴的喷射压力实现小桩径的施工，通过上喷嘴先行喷射周边土体形成松散空间，再将下喷嘴伸出到松散空间的临界位置，实现上下喷嘴接力对周边土体破碎孔径，进而实现大桩径的施工。
5.一种水平伸缩式旋喷钻杆，其特征在于，包括钻杆主体、盖板、盖板螺栓、上喷嘴、下喷嘴、上部浆液通道、下部浆液通道、气体通道、高压介质通道、连接螺栓孔、上部气室、下部气室、隔板、高压管接头、软管、驱动连杆、通气孔、导向滚轮、下部气道；钻杆主体与盖板之间通过盖板螺栓连接，盖板与盖板螺栓之间设置有密封圈；钻杆主体内部设置有上部浆液通道、下部浆液通道、气体通道，钻杆主体表面设置有上喷嘴、下喷嘴，上部浆液通道与上喷嘴连通，下部浆液通道与下喷嘴连通，气体通道与上部气室连通，上部气室与上喷嘴连
通，上部气室与下部气室之间设置有隔板，隔板与钻杆主体之间焊接连接，隔板上设置有通气孔，上部气室与下部气室之间通过通气孔连通，下部气室与下部气道连通；软管通过高压管接头与驱动连杆连接，软管与下喷嘴连通，驱动连杆插入下部浆液通道内，驱动连接的上端部设置有密封圈、下部浆液通道的下端部设置有密封圈，高压介质通道与驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔连接；导向滚轮的固定轴与钻杆主体焊接连接，导向滚轮通过轴承与固定轴连接，软管从两个导向滚轮之间穿过；钻杆主体上端部设置有连接螺栓孔。
6.优选地，所述盖板的宽度为钻杆主体的一半，盖板的长度为钻杆主体的1/2~2/3，盖板的两端为斜角结构。
7.优选地，所述上部浆液通道、下部浆液通道均为刚性结构，下部浆液通道下端部的密封圈与驱动连接的外壁紧密接触，驱动连杆上端部的密封圈与下部浆液通道的内壁紧密接触。
8.优选地，所述高压介质通道内的流动的介质为水或者液压油。
9.优选地，软管为双层管状结构，软管中间为浆液通道，浆液通道与软管外壁之间为下部气道，下部气道为梅花形结构，下部气道共分为五个部分，每个部分之间互相不连通，下部气室内的高压气体经过下部气道在下喷嘴处汇聚，并喷射。
10.一种水平伸缩式旋喷钻杆的施工方法，其特征在于，采用所述的一种水平伸缩式旋喷钻杆进行施工，具体施工步骤如下：步骤一：引孔施工采用引孔钻机在设计桩位上引孔施工；步骤二：旋喷提升将水平伸缩式旋喷钻杆放入引孔内，并下沉到孔底，逐渐提升钻杆，在提升钻杆的过程中根据设计桩径对下喷嘴的位置进行调整，具体如下：（1）当设计旋喷桩径为400mm~1000mm时，水泥浆液或者水从上部浆液通道进入到上喷嘴，控制喷射压力为20mpa~35mpa，水泥浆液从下部浆液通道进入到驱动连杆，从驱动连杆进入到软管并从下喷嘴喷射，控制喷射压力为20mpa~35mpa，液压油或者水从高压介质通道进入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力为20mpa~35mpa，驱动连杆在液压油和浆液压力的共同作用下保持平衡，下喷嘴的位置不变，整个过程中高压气体通过气体通道进入到上部气室，上部气室内高压气体一部分通过上喷嘴包裹浆液喷射而出，一部分通过隔板上的通气孔进入到下部气室，下部气室内的高压气体通过下部气道进入到软管内，进而通过下喷嘴包裹浆液喷射而出；（2）当设计旋喷桩径为1001mm~2500mm时，水泥浆液或者水从上部浆液通道进入到上喷嘴，控制喷射压力为30mpa~40mpa，喷射直径为设计直径的1/3~2/3，水泥浆液从下部浆液通道进入到驱动连杆，从驱动连杆进入到软管并从下喷嘴喷射，控制喷射压力为35mpa~45mpa，将液压油或者水从高压介质通道输入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔内，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力为35mpa~45mpa，降低液压油或者水对驱动连杆的顶推压力使得浆液压力推动驱动连杆向下运动，同时通过消耗液压油的量计算出下喷嘴伸长的距离，当运动距离为30cm~50cm时，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力恢复为为35mpa~45mpa，驱动连杆在液压油或者水和浆液压力的共同作用下保持平衡，下喷嘴的位置将维持在30cm~50cm不变，整个过程中高压气体通过气体通道进入到上部气室，上部气室内
高压气体一部分通过上喷嘴包裹浆液喷射而出，一部分通过隔板上的通气孔进入到下部气室，下部气室内的高压气体通过下部气道进入到软管内，进而通过下喷嘴包裹浆液喷射而出；（3）当设计旋喷桩径为2501mm~3000mm时，水泥浆液或者水从上部浆液通道进入到上喷嘴，控制喷射压力为30mpa~45mpa，喷射直径为设计直径的1/3~2/3，水泥浆液从下部浆液通道进入到驱动连杆，从驱动连杆进入到软管并从下喷嘴喷射，控制喷射压力为40mpa~70mpa，不再将液压油或者水从高压介质通道输入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔内，浆液压力推动驱动连杆向下运动，当驱动连杆上端部的密封圈与下部浆液通道的密封圈相互接触限制时驱动连杆停止运动，下喷嘴伸出长度为800mm~1000mm，并持续在该位置处喷射，整个过程中高压气体通过气体通道进入到上部气室，上部气室内高压气体一部分通过上喷嘴包裹浆液喷射而出，一部分通过隔板上的通气孔进入到下部气室，下部气室内的高压气体通过下部气道进入到软管内，进而通过下喷嘴包裹浆液喷射而出；步骤三：施工完成将水平伸缩式旋喷钻杆提升至地面，当上喷嘴距离地面0.5m~0.3m时，停止对上部浆液通道的供浆，当下喷嘴距离地面0.5m~0.3m时，停止对下部浆液通道的供浆，同时调整高压介质通道内介质的压力，具体调整方法如下：（1）当设计旋喷桩径为400mm~1000mm，且停止对下部浆液通道的供浆时，液压油或者水从高压介质通道进入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力从20mpa~35mpa降低为1mpa~2mpa，待钻杆主体完全提升到地面以后停止液压油或者水的供应，同时停止高压气体的供应；（2）当设计旋喷桩径为1001mm~2500mm，且停止对下部浆液通道的供浆时，液压油或者水从高压介质通道进入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力从35mpa~45mpa降低为1mpa~2mpa，待钻杆主体完全提升到地面以后停止液压油或者水的供应，同时停止高压气体的供应；（3）当设计旋喷桩径为2501mm~3000mm，且停止对下部浆液通道的供浆时，液压油或者水从高压介质通道进入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力为1mpa~2mpa，待钻杆主体完全提升到地面以后停止液压油或者水的供应，同时停止高压气体的供应。
11.本发明所带来的有益技术效果：通过设置上喷嘴和下喷嘴两个喷嘴位置，并且调整两个喷嘴的喷射压力实现小桩径的施工，通过上喷嘴先行喷射周边土体形成松散空间，再将下喷嘴伸出到松散空间的临界位置，实现上下喷嘴接力对周边土体破碎孔径，进而实现大桩径的施工。
附图说明
12.图1为本发明一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法中钻杆的剖面示意图。
13.图2为本发明一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法中钻杆的结构正视图。
14.图3为本发明一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法中下喷嘴收缩时钻杆的剖面图。
15.图4为本发明一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法中下喷嘴伸长时钻杆的剖面
图。
16.图5为本发明一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法中钻杆的俯视图。
17.图6为本发明一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法中上喷嘴的剖面结构示意图。
18.图7为本发明一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法中软管的结构示意图。
19.图8为本发明一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法中软管的横截面剖切示意图。
20.其中，1-钻杆主体、2-盖板、3-盖板螺栓、4-上喷嘴、5-下喷嘴、6-上部浆液通道、7-下部浆液通道、8-气体通道、9-高压介质通道、10-连接螺栓孔、11-上部气室、12-下部气室、13-隔板、14-高压管接头、15-软管、16-驱动连杆、17-通气孔、18-导向滚轮、19-下部气道。
具体实施方式
21.下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：实施例1：如图1~8所示，一种水平伸缩式旋喷钻杆，包括钻杆主体1、盖板2、盖板螺栓3、上喷嘴4、下喷嘴5、上部浆液通道6、下部浆液通道7、气体通道8、高压介质通道9、连接螺栓孔10、上部气室11、下部气室12、隔板13、高压管接头14、软管15、驱动连杆16、通气孔17、导向滚轮18、下部气道19；钻杆主体1与盖板2之间通过盖板螺栓3连接，盖板2与盖板螺栓3之间设置有密封圈；钻杆主体1内部设置有上部浆液通道6、下部浆液通道7、气体通道8，钻杆主体1表面设置有上喷嘴4、下喷嘴5，上部浆液通道6与上喷嘴4连通，下部浆液通道7与下喷嘴5连通，气体通道8与上部气室11连通，上部气室11与上喷嘴4连通，上部气室11与下部气室12之间设置有隔板13，隔板13与钻杆主体1之间焊接连接，隔板13上设置有通气孔17，上部气室11与下部气室12之间通过通气孔17连通，下部气室12与下部气道19连通；软管15通过高压管接头14与驱动连杆16连接，软管15与下喷嘴5连通，驱动连杆16插入下部浆液通道7内，驱动连接的上端部设置有密封圈、下部浆液通道7的下端部设置有密封圈，高压介质通道9与驱动连杆16和下部浆液通道7之间形成的密封腔连接；导向滚轮18的固定轴与钻杆主体1焊接连接，导向滚轮18通过轴承与固定轴连接，软管15从两个导向滚轮18之间穿过；钻杆主体1上端部设置有连接螺栓孔10。
22.优选地，所述盖板2的宽度为钻杆主体1的一半，盖板2的长度为钻杆主体1的1/2~2/3，盖板2的两端为斜角结构。
23.优选地，所述上部浆液通道6、下部浆液通道7均为刚性结构，下部浆液通道7下端部的密封圈与驱动连接的外壁紧密接触，驱动连杆16上端部的密封圈与下部浆液通道7的内壁紧密接触。
24.优选地，所述高压介质通道9内的流动的介质为水或者液压油。
25.优选地，软管15为双层管状结构，软管15中间为浆液通道，浆液通道与软管15外壁之间为下部气道19，下部气道19为梅花形结构，下部气道19共分为五个部分，每个部分之间互相不连通，下部气室12内的高压气体经过下部气道19在下喷嘴5处汇聚，并喷射。
26.一种水平伸缩式旋喷钻杆的施工方法，采用所述的一种水平伸缩式旋喷钻杆进行施工，具体施工步骤如下：
步骤一：引孔施工采用引孔钻机在设计桩位上引孔施工；步骤二：旋喷提升将水平伸缩式旋喷钻杆放入引孔内，并下沉到孔底，逐渐提升钻杆，在提升钻杆的过程中根据设计桩径对下喷嘴5的位置进行调整，具体如下：（1）当设计旋喷桩径为400mm~1000mm时，水泥浆液或者水从上部浆液通道6进入到上喷嘴4，控制喷射压力为20mpa~35mpa，水泥浆液从下部浆液通道7进入到驱动连杆16，从驱动连杆16进入到软管15并从下喷嘴5喷射，控制喷射压力为20mpa~35mpa，液压油或者水从高压介质通道9进入到驱动连杆16和下部浆液通道7之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆16的顶推压力为20mpa~35mpa，驱动连杆16在液压油和浆液压力的共同作用下保持平衡，下喷嘴5的位置不变，整个过程中高压气体通过气体通道8进入到上部气室11，上部气室11内高压气体一部分通过上喷嘴4包裹浆液喷射而出，一部分通过隔板13上的通气孔17进入到下部气室12，下部气室12内的高压气体通过下部气道19进入到软管15内，进而通过下喷嘴5包裹浆液喷射而出；（2）当设计旋喷桩径为1001mm~2500mm时，水泥浆液或者水从上部浆液通道6进入到上喷嘴4，控制喷射压力为30mpa~40mpa，喷射直径为设计直径的1/3~2/3，水泥浆液从下部浆液通道7进入到驱动连杆16，从驱动连杆16进入到软管15并从下喷嘴5喷射，控制喷射压力为35mpa~45mpa，将液压油或者水从高压介质通道9输入到驱动连杆16和下部浆液通道7之间形成的密封腔内，液压油或者水对驱动连杆16的顶推压力为35mpa~45mpa，降低液压油或者水对驱动连杆16的顶推压力使得浆液压力推动驱动连杆16向下运动，同时通过消耗液压油的量计算出下喷嘴5伸长的距离，当运动距离为30cm~50cm时，液压油或者水对驱动连杆16的顶推压力恢复为为35mpa~45mpa，驱动连杆16在液压油或者水和浆液压力的共同作用下保持平衡，下喷嘴5的位置将维持在30cm~50cm不变，整个过程中高压气体通过气体通道8进入到上部气室11，上部气室11内高压气体一部分通过上喷嘴4包裹浆液喷射而出，一部分通过隔板13上的通气孔17进入到下部气室12，下部气室12内的高压气体通过下部气道19进入到软管15内，进而通过下喷嘴5包裹浆液喷射而出；（3）当设计旋喷桩径为2501mm~3000mm时，水泥浆液或者水从上部浆液通道6进入到上喷嘴4，控制喷射压力为30mpa~45mpa，喷射直径为设计直径的1/3~2/3，水泥浆液从下部浆液通道7进入到驱动连杆16，从驱动连杆16进入到软管15并从下喷嘴5喷射，控制喷射压力为40mpa~70mpa，不再将液压油或者水从高压介质通道9输入到驱动连杆16和下部浆液通道7之间形成的密封腔内，浆液压力推动驱动连杆16向下运动，当驱动连杆16上端部的密封圈与下部浆液通道7的密封圈相互接触限制时驱动连杆16停止运动，下喷嘴5伸出长度为800mm~1000mm，并持续在该位置处喷射，整个过程中高压气体通过气体通道8进入到上部气室11，上部气室11内高压气体一部分通过上喷嘴4包裹浆液喷射而出，一部分通过隔板13上的通气孔17进入到下部气室12，下部气室12内的高压气体通过下部气道19进入到软管15内，进而通过下喷嘴5包裹浆液喷射而出；步骤三：施工完成将水平伸缩式旋喷钻杆提升至地面，当上喷嘴4距离地面0.5m~0.3m时，停止对上部浆液通道6的供浆，当下喷嘴5距离地面0.5m~0.3m时，停止对下部浆液通道7的供浆，同时
调整高压介质通道9内介质的压力，具体调整方法如下：（1）当设计旋喷桩径为400mm~1000mm，且停止对下部浆液通道7的供浆时，液压油或者水从高压介质通道9进入到驱动连杆16和下部浆液通道7之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆16的顶推压力从20mpa~35mpa降低为1mpa~2mpa，待钻杆主体1完全提升到地面以后停止液压油或者水的供应，同时停止高压气体的供应；（2）当设计旋喷桩径为1001mm~2500mm，且停止对下部浆液通道7的供浆时，液压油或者水从高压介质通道9进入到驱动连杆16和下部浆液通道7之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆16的顶推压力从35mpa~45mpa降低为1mpa~2mpa，待钻杆主体1完全提升到地面以后停止液压油或者水的供应，同时停止高压气体的供应；（3）当设计旋喷桩径为2501mm~3000mm，且停止对下部浆液通道7的供浆时，液压油或者水从高压介质通道9进入到驱动连杆16和下部浆液通道7之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆16的顶推压力为1mpa~2mpa，待钻杆主体1完全提升到地面以后停止液压油或者水的供应，同时停止高压气体的供应。
27.实施例2：如图1~8所示，在软黏土较为丰富的地质条件下进行施工，设计桩径为2.5m，桩深为68m，采用本发明所述的一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法进行如下施工：步骤一：引孔施工采用引孔钻机在设计桩位上引孔施工；步骤二：旋喷提升将水平伸缩式旋喷钻杆放入引孔内，并下沉到孔底，逐渐提升钻杆，在提升钻杆的过程中根据设计桩径对下喷嘴5的位置进行调整，具体如下：设计旋喷桩径为2500mm，启动上喷嘴4连接的注浆泵，将水泥浆从上部浆液通道6进入到上喷嘴4，控制喷射压力为35mpa，喷射直径为设计直径的1/3~2/3，此时钻杆周边50cm内的土体均受到扰动，与喷射的水泥浆形成浆土混合物，同时启动下喷嘴5连接的注浆泵，注浆泵的压力为45 mpa，同时启动与高压介质通道9连接的液压油泵站或者注水高压泵，保证压力为45 mpa，逐渐降低液压油泵站或者注水高压泵的压力，压力差导致驱动连杆16收到向下的压力，迫使其向下运动，进而带动软管15和下喷嘴5运动，软管15受到导向滚轮18的作用产生弯曲，软管15由向下运动转变成水平向运动，进而带动下喷嘴5水平向运动。
28.计量进入到驱动连杆16和下部浆液通道7之间形成的密封腔内的液压油或者水的体积，计算出下喷嘴5伸出的距离，当下喷嘴5伸出的距离为40cm时，恢复液压油泵站或者注水高压泵的压力为45 mpa，此时，驱动连杆16在液压油或者水和浆液压力的共同作用下保持平衡，下喷嘴5的位置将维持在40cm不变持续喷射，此时由于软管15内存在高压气和高压浆液，伸出钻杆主体1的软管15将保持刚性，由于上喷嘴4已经对50cm内土体进行扰动，软管15在转动时并不会受到较大的阻力，软管15伸长40cm后以45mpa的压力继续喷射周边的土体，使得土体破碎更加直接，破碎的直径更大，破碎桩径达到2500mm。整个过程中高压气体通过气体通道8进入到上部气室11，上部气室11内高压气体一部分通过上喷嘴4包裹浆液喷射而出，一部分通过隔板13上的通气孔17进入到下部气室12，下部气室12内的高压气体通过下部气道19进入到软管15内，进而通过下喷嘴5包裹浆液喷射而出。
29.步骤三：施工完成将水平伸缩式旋喷钻杆提升至地面，当上喷嘴4距离地面0.4m时，停止对上部浆液通道6的供浆，当下喷嘴5距离地面0.4m时，停止对下部浆液通道7的供浆，同时调整高压介质通道9内介质的压力，具体调整方法如下：设计旋喷桩径为2500mm，且停止对下部浆液通道7的供浆时，液压油或者水从高压介质通道9进入到驱动连杆16和下部浆液通道7之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆16的顶推压力从45mpa降低为1mpa，待钻杆主体1完全提升到地面以后停止液压油或者水的供应，同时停止高压气体的供应。
30.本发明是一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法，通过设置上喷嘴4和下喷嘴5两个喷嘴位置，并且调整两个喷嘴的喷射压力实现小桩径的施工，通过上喷嘴4先行喷射周边土体形成松散空间，再将下喷嘴5伸出到松散空间的临界位置，实现上下喷嘴5接力对周边土体破碎孔径，进而实现大桩径的施工。
31.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种水平伸缩式旋喷钻杆，其特征在于，包括钻杆主体、盖板、盖板螺栓、上喷嘴、下喷嘴、上部浆液通道、下部浆液通道、气体通道、高压介质通道、连接螺栓孔、上部气室、下部气室、隔板、高压管接头、软管、驱动连杆、通气孔、导向滚轮、下部气道；钻杆主体与盖板之间通过盖板螺栓连接，盖板与盖板螺栓之间设置有密封圈；钻杆主体内部设置有上部浆液通道、下部浆液通道、气体通道，钻杆主体表面设置有上喷嘴、下喷嘴，上部浆液通道与上喷嘴连通，下部浆液通道与下喷嘴连通，气体通道与上部气室连通，上部气室与上喷嘴连通，上部气室与下部气室之间设置有隔板，隔板与钻杆主体之间焊接连接，隔板上设置有通气孔，上部气室与下部气室之间通过通气孔连通，下部气室与下部气道连通；软管通过高压管接头与驱动连杆连接，软管与下喷嘴连通，驱动连杆插入下部浆液通道内，驱动连接的上端部设置有密封圈、下部浆液通道的下端部设置有密封圈，高压介质通道与驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔连接；导向滚轮的固定轴与钻杆主体焊接连接，导向滚轮通过轴承与固定轴连接，软管从两个导向滚轮之间穿过；钻杆主体上端部设置有连接螺栓孔。2.根据权利要求1所述的一种水平伸缩式旋喷钻杆，其特征在于，所述盖板的宽度为钻杆主体的一半，盖板的长度为钻杆主体的1/2~2/3，盖板的两端为斜角结构。3.根据权利要求1所述的一种水平伸缩式旋喷钻杆，其特征在于，所述上部浆液通道、下部浆液通道均为刚性结构，下部浆液通道下端部的密封圈与驱动连接的外壁紧密接触，驱动连杆上端部的密封圈与下部浆液通道的内壁紧密接触。4.根据权利要求1所述的一种水平伸缩式旋喷钻杆，其特征在于，所述高压介质通道内的流动的介质为水或者液压油。5.根据权利要求1所述的一种水平伸缩式旋喷钻杆，其特征在于，软管为双层管状结构，软管中间为浆液通道，浆液通道与软管外壁之间为下部气道，下部气道为梅花形结构，下部气道共分为五个部分，每个部分之间互相不连通，下部气室内的高压气体经过下部气道在下喷嘴处汇聚，并喷射。6.一种水平伸缩式旋喷钻杆的施工方法，其特征在于，采用权利要求1所述的一种水平伸缩式旋喷钻杆进行施工，具体施工步骤如下：步骤一：引孔施工采用引孔钻机在设计桩位上引孔施工；步骤二：旋喷提升将水平伸缩式旋喷钻杆放入引孔内，并下沉到孔底，逐渐提升钻杆，在提升钻杆的过程中根据设计桩径对下喷嘴的位置进行调整，具体如下：（1）当设计旋喷桩径为400mm~1000mm时，水泥浆液或者水从上部浆液通道进入到上喷嘴，控制喷射压力为20mpa~35mpa，水泥浆液从下部浆液通道进入到驱动连杆，从驱动连杆进入到软管并从下喷嘴喷射，控制喷射压力为20mpa~35mpa，液压油或者水从高压介质通道进入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力为20mpa~35mpa，驱动连杆在液压油和浆液压力的共同作用下保持平衡，下喷嘴的位置不变，整个过程中高压气体通过气体通道进入到上部气室，上部气室内高压气体一部分通过上喷嘴包裹浆液喷射而出，一部分通过隔板上的通气孔进入到下部气室，下部气室内的高压气体通过下部气道进入到软管内，进而通过下喷嘴包裹浆液喷射而出；（2）当设计旋喷桩径为1001mm~2500mm时，水泥浆液或者水从上部浆液通道进入到上喷
嘴，控制喷射压力为30mpa~40mpa，喷射直径为设计直径的1/3~2/3，水泥浆液从下部浆液通道进入到驱动连杆，从驱动连杆进入到软管并从下喷嘴喷射，控制喷射压力为35mpa~45mpa，将液压油或者水从高压介质通道输入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔内，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力为35mpa~45mpa，降低液压油或者水对驱动连杆的顶推压力使得浆液压力推动驱动连杆向下运动，同时通过消耗液压油的量计算出下喷嘴伸长的距离，当运动距离为30cm~50cm时，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力恢复为为35mpa~45mpa，驱动连杆在液压油或者水和浆液压力的共同作用下保持平衡，下喷嘴的位置将维持在30cm~50cm不变，整个过程中高压气体通过气体通道进入到上部气室，上部气室内高压气体一部分通过上喷嘴包裹浆液喷射而出，一部分通过隔板上的通气孔进入到下部气室，下部气室内的高压气体通过下部气道进入到软管内，进而通过下喷嘴包裹浆液喷射而出；（3）当设计旋喷桩径为2501mm~3000mm时，水泥浆液或者水从上部浆液通道进入到上喷嘴，控制喷射压力为30mpa~45mpa，喷射直径为设计直径的1/3~2/3，水泥浆液从下部浆液通道进入到驱动连杆，从驱动连杆进入到软管并从下喷嘴喷射，控制喷射压力为40mpa~70mpa，不再将液压油或者水从高压介质通道输入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔内，浆液压力推动驱动连杆向下运动，当驱动连杆上端部的密封圈与下部浆液通道的密封圈相互接触限制时驱动连杆停止运动，下喷嘴伸出长度为800mm~1000mm，并持续在该位置处喷射，整个过程中高压气体通过气体通道进入到上部气室，上部气室内高压气体一部分通过上喷嘴包裹浆液喷射而出，一部分通过隔板上的通气孔进入到下部气室，下部气室内的高压气体通过下部气道进入到软管内，进而通过下喷嘴包裹浆液喷射而出；步骤三：施工完成将水平伸缩式旋喷钻杆提升至地面，当上喷嘴距离地面0.5m~0.3m时，停止对上部浆液通道的供浆，当下喷嘴距离地面0.5m~0.3m时，停止对下部浆液通道的供浆，同时调整高压介质通道内介质的压力，具体调整方法如下：（1）当设计旋喷桩径为400mm~1000mm，且停止对下部浆液通道的供浆时，液压油或者水从高压介质通道进入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力从20mpa~35mpa降低为1mpa~2mpa，待钻杆主体完全提升到地面以后停止液压油或者水的供应，同时停止高压气体的供应；（2）当设计旋喷桩径为1001mm~2500mm，且停止对下部浆液通道的供浆时，液压油或者水从高压介质通道进入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力从35mpa~45mpa降低为1mpa~2mpa，待钻杆主体完全提升到地面以后停止液压油或者水的供应，同时停止高压气体的供应；（3）当设计旋喷桩径为2501mm~3000mm，且停止对下部浆液通道的供浆时，液压油或者水从高压介质通道进入到驱动连杆和下部浆液通道之间形成的密封腔，液压油或者水对驱动连杆的顶推压力为1mpa~2mpa，待钻杆主体完全提升到地面以后停止液压油或者水的供应，同时停止高压气体的供应。

技术总结

本发明公开了一种水平伸缩式旋喷钻杆及其施工方法，属于桩基施工技术领域，包括钻杆主体、盖板、盖板螺栓、上喷嘴、下喷嘴、上部浆液通道、下部浆液通道、气体通道、高压介质通道、连接螺栓孔、上部气室、下部气室、隔板、高压管接头、软管、驱动连杆、通气孔、导向滚轮、下部气道；钻杆主体内部设置有上部浆液通道、下部浆液通道、气体通道，钻杆主体表面设置有上喷嘴、下喷嘴，上部浆液通道与上喷嘴连通，下部浆液通道与下喷嘴连通，气体通道与上部气室连通，上部气室与上喷嘴连通，上部气室与下部气室之间通过通气孔连通，下部气室与下部气道连通。本发明不但能满足大桩径、大深度的成桩要求，同时也能实现小桩径、小深度的施工。小深度的施工。小深度的施工。