CN106284326A - 深层搅拌桩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深层搅拌桩机，它包括动力头(1)、中空的搅拌轴(2)、输浆管(3)和输气管(4)；搅拌轴(2)安装在动力头(1)上，搅拌轴(2)下端固定有搅拌头(6)；搅拌头(6)上设有喷浆嘴(7)和喷气嘴(8)，喷气嘴(8)套合在喷浆嘴(7)外，输气管(4)套合在输浆管(3)外；搅拌头(6)上设有至少两组不同高度的叶片(9)，喷浆嘴(7)和喷气嘴(8)的高度位于两组叶片(9)之间，喷浆嘴(7)和喷气嘴(8)位于搅拌头(6)内且两者的喷口伸出搅拌头(6)外，两者喷口的延长线与最下方的叶片(9)相交，交点位于该叶片(9)的末端。该桩机能使得成桩的水泥土致密均匀、节约浆液用量、成桩质量好。

Description

深层搅拌桩机

技术领域

本发明涉及土木工程领域中的水泥搅拌桩施工技术，具体讲是一种深层搅拌桩机。

背景技术

随着国家经济建设的快速发展，尤其是房屋建筑及市政建设的广泛兴起，水泥搅拌桩的施工技术也在不断的发展应用。水泥搅拌桩多应用于地基加固或在基坑支护体系中作支护结构和止水帷幕。

传统的水泥搅拌桩机包括桩架、动力头、中空的搅拌轴、输浆管、输浆泵、浆液搅拌机、输气管和空压机；动力头安装在桩架上，搅拌轴安装在动力头上，搅拌轴下端经法兰盘固定有一个带叶片的搅拌头；搅拌头底端固定有喷浆嘴和喷气嘴，喷浆嘴经输浆管与输浆泵连通，输浆泵与浆液搅拌机连通；喷气嘴经输气管与空压机连通，喷气嘴套合在喷浆嘴外，输气管套合在输浆管外。

现有技术的水泥搅拌桩的成桩过程为四搅两喷，具体的说：桩机就位后；驱动搅拌轴旋转并向下钻入土体内，直至搅拌头下钻到桩底设计标高；向上提拔搅拌轴，使得搅拌轴一边旋转上升一边喷射水泥浆，即旋喷注浆，直至搅拌头提升到桩顶设计标高；第二次向下钻进搅拌轴，直至搅拌头下钻到桩底设计标高；第二次向上提拔搅拌轴并旋喷注浆，直至搅拌头到达桩顶设计标高。

传统的桩机存在以下缺陷：首先，由于喷浆嘴位于搅拌头最下部，那么旋喷的实质过程就是先由喷浆嘴上部的叶片切割搅拌土体，然后由喷嘴喷出水泥浆，然而水泥浆在土体中流动性差，而土层越深阻力越大，加上叶片搅拌不均匀，导致深层的水泥浆不致密不均匀，严重降低成桩质量；为改善成桩质量，只能增加搅拌时间和喷射压力，如采用四搅两喷，这就势必增加用料和成本且延长了工期；而且，最后成桩的桩径是受喷浆压力影响的，土体深度越深，阻力越大，故同样的喷浆压力下，桩径必然是上大下小不统一，这就导致了在实际旋喷的过程中，喷浆压力很难把握，压力太大则增加水泥浆用量和成本，压力太小则成桩后桩与桩之间的搭接部存在未搭接或效果差的现象，若用于止水帷幕则起不到防渗止水效果，用于支护桩则嵌固效果不佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能使得成桩的水泥土致密均匀、节约浆液用量、成桩质量好、确保成桩后的桩径同一、且能提高施工效率、缩短工期、节省机械台班费和人工费的深层搅拌桩机。

本发明的技术解决方案是，提供一种深层搅拌桩机，它包括桩架、动力头、中空的搅拌轴、输浆管、输浆泵、浆液搅拌机、输气管和空压机；动力头安装在桩架上，搅拌轴安装在动力头上，搅拌轴下端经法兰盘固定有搅拌头；搅拌头上设有喷浆嘴和喷气嘴，喷浆嘴经输浆管与输浆泵连通，输浆泵与浆液搅拌机连通；喷气嘴经输气管与空压机连通，喷气嘴套合在喷浆嘴外，输气管套合在输浆管外；搅拌头上设有至少两组不同高度的叶片，喷浆嘴和喷气嘴的高度位于两组叶片之间，喷浆嘴和喷气嘴位于搅拌头内且两者的喷口伸出搅拌头外，两者喷口的延长线与最下方的叶片相交，交点位于该叶片的末端。

本发明深层搅拌桩机与现有技术相比，具有以下优点和效果：

首先，由于喷气嘴和喷浆嘴均位于两层叶片之间，而且是向下斜向喷射的，这样，从切割的角度来说，两叶片的水平切割之外又增加了喷浆的二次斜向切割，故切割土体效果更好，但更重要的是，在下钻过程中，喷出水泥浆后，位于喷口上方的一组叶片还会对水泥浆进行及时搅拌，同样，在上拔过程中，喷出水泥浆后，位于喷口下方的一组叶片也会对水泥浆进行及时搅拌，相当于喷浆后多增加了一道搅拌过程，故大幅度增加了浆液在土体中的流动性，使其扩散均匀，成桩后的均匀性和致密性显著提高；况且，在显著提高成桩质量的前提下，还无需像现有技术一样增加喷浆压力和搅拌时间，成功的将现有技术的四搅两喷替换成两搅两喷，即下钻时喷浆前，位于喷口下方的一组叶片会对土体预先做一次水平向切割使得土体松动，便于浆液扩散，同样上拔时喷浆前，位于喷口上方的一组叶片也会预先水平向切割使得土体松动，同样便于浆液扩散，故有效地减小了喷浆压力和喷浆时长，减少了浆液用量；且一上一下两搅，在提高搅拌均匀性的前提下还能简化施工步骤，提高了施工效率，缩短了工期，节省了台班费和人工费；而且，喷气嘴和喷浆嘴延长线与最底层叶片的末端重合，即从喷口喷射的喷浆柱止于叶片的末端，这样，无论喷浆压力大小，成桩后的桩径上下始终相等，有效控制了桩径大小，杜绝后续漏水或嵌固效果不佳的隐患。

作为改进，叶片的长度方向水平，但叶片的宽度方向与搅拌轴的轴线存在一个切割角度α，这样，确保叶片整体上水平切割土体，同时使得叶片在宽度方向些许倾斜，增强对土体的切削效果。

作为再改进，搅拌头上与喷浆嘴和喷气嘴同一高度还设有第三组叶片，这样，土体遭切割后的喷浆更流畅，且能进一步加强切削和搅拌效果，更进一步提高成桩质量。

附图说明

图1是本发明深层搅拌桩机的正视结构示意图。

图中所示1、动力头，2、搅拌轴，3、输浆管，4、输气管，5、法兰盘，6、搅拌头，7、喷浆嘴，8、喷气嘴，9、叶片，10、对接接头，11、供气管，12、供浆管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明深层搅拌桩机，它包括桩架、动力头1、中空的搅拌轴2、输浆管3、输浆泵、浆液搅拌机、输气管4、空压机、喷浆嘴7和喷气嘴8。

动力头1安装在桩架上，搅拌轴2安装在动力头1上且搅拌轴2与动力头1之间设有一个中空的对接接头10。搅拌轴2下端经法兰盘5固定有搅拌头6。喷浆嘴7和喷气嘴8位于搅拌头6的空腔内且喷浆嘴7和喷气嘴8的喷口均伸出搅拌头6外。喷气嘴8套合在喷浆嘴7外。

喷浆嘴7经输浆管3与输浆泵连通，输浆泵与浆液搅拌机连通；喷气嘴8经输气管4与空压机连通。具体的说，输气管4套合在输浆管3外且输气管4和输浆管3均位于搅拌轴2和搅拌头6的管腔内。输气管4下端与喷器嘴8连通，输气管4上端与对接接头10的腔室连通，对接接头10的腔室又经供气管11与空压机连通；输将泵与供浆管12的入口连通，供浆管12的出口伸入对接接头10的腔室并与输浆管3入口连通，输浆管3出口与喷浆嘴7连通。

搅拌头6上设有三组不同高度的叶片9，喷浆嘴7和喷气嘴8的高度与中间的一组叶片9等高。喷浆嘴7和喷气嘴8两者的喷口的延长线与最下方的叶片9相交，交点位于该叶片9的末端。

叶片9的长度方向水平，但叶片9的宽度方向与搅拌轴2的轴线存在一个切割角度α。

当然，为了提高效率，本桩机可以采用一个动力头配两根搅拌轴2的双轴式。

Claims (3)

1.一种深层搅拌桩机，它包括桩架、动力头(1)、中空的搅拌轴(2)、输浆管(3)、输浆泵、浆液搅拌机、输气管(4)和空压机；动力头(1)安装在桩架上，搅拌轴(2)安装在动力头(1)上，搅拌轴(2)下端经法兰盘(5)固定有搅拌头(6)；搅拌头(6)上设有喷浆嘴(7)和喷气嘴(8)，喷浆嘴(7)经输浆管(3)与输浆泵连通，输浆泵与浆液搅拌机连通；喷气嘴(8)经输气管(4)与空压机连通，喷气嘴(8)套合在喷浆嘴(7)外，输气管(4)套合在输浆管(3)外；其特征在于：搅拌头(6)上设有至少两组不同高度的叶片(9)，喷浆嘴(7)和喷气嘴(8)的高度位于两组叶片(9)之间，喷浆嘴(7)和喷气嘴(8)位于搅拌头(6)内且两者的喷口伸出搅拌头(6)外，两者喷口的延长线与最下方的叶片(9)相交，交点位于该叶片(9)的末端。

2.根据权利要求1所述的深层搅拌桩机，其特征在于：叶片(9)的长度方向水平，但叶片(9)的宽度方向与搅拌轴(2)的轴线存在一个切割角度α。

3.根据权利要求1所述的深层搅拌桩机，其特征在于：搅拌头(6)上与喷浆嘴(7)和喷气嘴(8)同一高度还设有第三组叶片(9)。