4-й вариант. Опережающий гидроразмыв одновременно со струйным закреплением
По этому варианту технологический процесс образования грунтобетонной колонны (рис. 6.15) включает бурение скважины на полную глубину и рабочий ход монитора (подъем с вращением), при котором осуществляется размыв грунта из боковой струйной насадки, удаление части грунта и струйное закрепление оставшегося грунта. Данный вариант предусматривает однокомпонентное струйное закрепление грунта и, соответственно, сооружение грунтобетонных колонн диаметром 0,6...0,7 м.
Рис. 6.15. Вариант IV. Опережающий гидроразмыв одновременно со
струйным закреплением
а - бурение; б - гидроразмыв и струйное закрепление; 7
- вода высокого давления; 2- раствор; 3- вода низкого давления; 4- излив водо
грунтовой пульпы; 5-высокоскоростная водяная струя; 6-низкоскоростной поток;7-
растворо-грунтовая смесь; 8 - струя раствора
Здесь применяется трехтрубный монитор (рис. 6.16) с буровым долотом.
Рис.6.16. Струйный монитор для закрепления грунта с опережающим
гидроразмывом (по вариантам IV)
а-при бурении скважины; б-при образовании
колонны закреплённого грунта; 1-водянаянасадка; 2-растворная насадка; 3-боковой;
4-торцевой клапан
На внутренней трубе, у ее закрытого нижнего торца, установлена боковая насадка 1, на средней трубе - боковая насадка 2, расположенная ниже насадки и направленная в противоположную сторону. На наружной трубе, между насадками 1 и 2, имеется боковое отверстие с клапаном 3. У низа наружной трубы, над буровым долотом, имеется перемычка с отверстием и клапаном 4. Клапаны 3 и 4 имеют одинаковую конструкцию, включающую цилиндр с поршнем и пружиной. Задний торец поршня выходит в полость вредней трубы.
При бурении скважины в наружную трубу подают промывочную жидкость - воду или глинистый раствор - под низким давлением. В это время боковой клапан 3 закрыт, а торцевой клапан открыт, пропуская воду к отверстию в буровом долоте.
По окончании бурения начинают струйный размыв и вслед за ним - струйное закрепление, с подъемом и вращением монитора. Воду на струйный размыв подают под высоким давлением во внутреннюю трубу, образуя струю из насадки 1. Цементный раствор подают под высоким давлением в среднюютрубу, формируя струю из насадки 2.
Под воздействием высокого давления раствора в средней трубе срабатывают клапаны 3 и 4. Клапан 3 открывает боковое отверстие, а клапан 4 закрывает трцевое отверстие, в результате чего вода низкого давления получает боковой выход из наружной трубы и перестает поступать к буровому долоту.
Таким образом, при рабочем ходе монитора струя воды из насадки 1 размывает грунт, а струя раствора из насадки 2 осуществляет закрепление грунта.
Дня подачи в монитор трех агентов требуется одновременная работа трех насосов: двух - высокого давления и одного - низкого давления.
Процесс струйного размыва может регулироваться параметрами как струи высокого давления, так и потока воды низкого давления. Давление и расход струи высокого давления определяют, главным образом, диаметр расширения скважины, а расход потока низкого давления — интенсивность выноса размытого грунта. Для повышения интенсивности выноса грунта вместо воды низкого давления может подаваться воздух.
Параметры процесса должны быть отрегулированы таким образом, чтобы уровень образуемой растворо-грунтовой смеси располагался близко к оси насадки 2 и поднимался синхронно с подъемом монитора.
Данный вариант имеет полезное качество разделения процессов гидравлического разрушения грунта и его закрепления, давая возможность применять водяную струю с более высокой гидравлической мощностью для разрушения грудноразмываемого грунта, и струю раствора с меньшей мощностью для закрепления разрушенного грунта.
