CN107975028A - 高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，包括底板，所述底板下方分布尖锥，底板上方设置伸缩杆，滑轨上设置滑块，滑块上固定电机；还包括旋转接头、金属管、盲管接头、切削头；电机的输出端与旋转接头固定连接，旋转接头与盲管接头之间通过螺纹连接金属管，金属管的表面均匀分布若干第三通孔；还包括环形的气囊，气囊套设在与旋转接头直接相连的金属管上，气囊的气嘴朝向金属管径向方形伸出；盲管接头远离金属管的一侧表面固定连接切削头，切削头上设置刀片。本发明用以解决现有技术中对于淤泥质土层斜坡上的加固过程中施工效率低下、角度不便调整的问题，实现提高对斜坡上的淤泥质土层的加固施工效率、降低角度调整难度的目的。

Description

高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备

技术领域

本发明涉及土建施工领域，具体涉及高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备。

背景技术

在土建工程施工过程中，不同土质层对于施工的工艺步骤和难度具有非常大的影响。在地下水丰富的地区，如我国南方江淮、淮南、四川盆地等地区，其地表浅层就具有较多的淤泥质土层，在土方施工时就需要将基坑支护、基坑降水、基坑排水、基坑止水等因素综合考虑进去。特别是对于有斜坡的施工面而言，为了避免淤泥质土层沿斜坡下滑导致塌陷、流沙等情况出现，都需要对斜坡面进行加固。现有技术中，对于淤泥质土层的加固方式，大都是在基坑开挖至一定深度后，用小型钻机向土层内钻孔，之后再向钻好的孔内插入粗钢筋或螺旋杆作为土钉进行加固。然而，在将钻机的钻头从土层中取出时，孔内的淤泥由于没有了支撑，会开始产生蠕动或变形，使得钢筋或螺旋杆插入时孔内已经成为了不规则的形状，甚至已经开始坍塌、掉块，进而干扰钢筋或螺旋杆的插入，使得钢筋或螺旋杆无法按照设计深度插入到位，只能在现场进行切割、或者将其整个拔出重新进行钻孔，十分影响施工进度。并且，对于淤泥土层的斜坡，现有技术中调整钢筋打入的角度也十分不便，需要多名工人协作完成。

发明内容

本发明的目的在于提供高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，以解决现有技术中对于淤泥质土层斜坡上的加固过程中施工效率低下、角度不便调整的问题，实现提高对斜坡上的淤泥质土层的加固施工效率、降低角度调整难度的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，包括底板，所述底板下方均匀分布若干尖锥，底板上方设置两根沿底板长轴方向分布的伸缩杆，两根伸缩杆的顶端均铰接在同一根滑轨的底部，所述滑轨上设置滑块，所述滑块上固定电机，所述滑轨上还设置若干上下贯通的第一通孔，所述滑块的前后两端均设置有第二通孔；还包括旋转接头、金属管、盲管接头、切削头；所述电机的输出端与旋转接头固定连接，所述旋转接头与盲管接头之间通过螺纹连接若干根金属管，相邻两根金属管之间通过螺纹连接，所述金属管的表面均匀分布若干第三通孔；还包括环形的气囊，所述气囊套设在与旋转接头直接相连的一根金属管上，且所述气囊的气嘴朝向金属管径向方形伸出；所述盲管接头远离金属管的一侧表面固定连接切削头，所述切削头上设置刀片。

针对现有技术中对于淤泥质土层斜坡上的加固过程中施工效率低下、角度不便调整的问题，本发明提出高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，本设备的最下端为底板，作为整个设备的承载部件，通过底板的方式增大与地面之间的接触面积，从而降低作用在淤泥质土层上的压强，避免设备下陷。底板下方均匀分布若干尖锥，通过将尖锥插入土层内部，提高本设备工作时的稳定性与抓地力。底板上方设置有两根伸缩杆，由于两根伸缩杆的顶端均铰接在同一根滑轨的底部，即是所述滑轨的轴线平行于两根伸缩杆之间的连线，调整两根伸缩杆各自的高度，即能够随之调整滑轨的角度，从而解决现有技术中对于斜坡上钻孔时，需要多名工人协作完整角度设置的问题，极大的简化了角度调整的步骤和人力消耗，以此提高施工效率、节约人力成本。滑块设置在滑轨上，因此滑块能够在滑轨上进行滑动。在滑块上固定电机，将电机与旋转接头相连，电机工作即带动旋转接头转动。所述旋转接头通过若干根金属管螺纹连接至盲管接头，从而通过旋转接头的转动，带动若干根金属管进行转动，以此带动盲管接头进行转动。在盲管接头远离金属管的一侧设置有固定连接的切削头，且切削头上设置刀片，因此盲管接头的转动即能够带动切削头的转动，从而带动刀片进行转动，实现对淤泥质土层的不断钻进。金属管的表面均匀分布若干第三通孔，便于注入水泥时使得水泥从第三通孔中穿出至金属管外侧。气囊套设在与旋转接头直接相连的一根金属管上，通过气嘴对气囊充气，即可以快速的将气囊两侧的孔洞隔离开来。本发明使用过程中，首先根据实际斜坡的坡度，调整两个伸缩杆的高度，直至滑轨的角度满足钻孔需求。再启动电机，持续稳定的将滑块向前在滑轨上进行滑动，从而稳定的向前送入电机，即能够在向淤泥质土层钻孔的过程中，同时将金属管送入孔内。当钻孔达到设计深度后，停止电机工作，将旋转接头与金属管之间的螺纹连接卸开，即能够将金属管、盲管接头、切削头留在孔内。之后通过气嘴对气囊充气，使得气囊在钻好的孔洞内膨胀，将孔洞分隔开来，之后从金属管的外端向金属管内注入水泥浆，水泥浆填满金属管内部后，会开始从金属管表面的第三通孔中向外施压，由于有气囊封隔住孔洞的外端，因此水泥浆只能向淤泥质土层中流动，从而实现将水泥浆挤注至土层中的效果。本发明将盲管接头、切削头、金属管作为加固件留在淤泥质土层中，利用金属管作为主要的加固部件，待水泥浆凝固后，所有的加固部件均与淤泥质土层通过水泥牢固的连接在一起，从而实现了一趟工序完成钻孔加固并挤注的效果，完全摒弃了现有技术中需要先钻孔、然后将钻头取出，再置入加固件、注入水泥的工序，解决了现有工序会导致钢筋或螺旋杆无法按照设计深度插入到位，只能在现场进行切割、或者将其整个拔出重新进行钻孔的问题，因此极大的提高了施工效率，虽然将盲管接头与切削头遗留在洞内会稍微增加成本，但是增加的些许成本对于节约的工程工期而言完全是微不足道的；并且通过挤注的方式进行水泥浆的注入，使得水泥浆在高压作用下挤注进入淤泥质土层内部，相较于仅仅向所钻的孔洞内注浆的方式，能够显著的提高对淤泥质土层的加固质量。因此本发明相较于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步。此外，本发明中滑轨上设置若干上下贯通的第一通孔，滑块的前后两端均设置有第二通孔，因此在需要固定滑块时，仅需使得滑块任意一侧的第二通孔正对下方的一个第一通孔，使用外径小于第一通孔、第二通孔中最小通径的插销或直杆等从上方依次插入第二通孔、第一通孔中，即可实现对滑块和滑轨之间的稳固。

优选的，所述金属管的两端分别为母扣端、公扣端，相连两根金属管之间由母扣端、公扣端进行螺纹连接。即是相邻的两根金属管之间通过相互匹配的公扣端、母扣端进行螺纹连接，连接、拆装均十分方便，相较于现有技术中需要使用连续的整根钢筋或螺旋杆的方式，极大的降低了运输难度、降低了工人操作时对场地和人力的要求，从而极大的提高了适用范围。

优选的，所述旋转接头包括与所述公扣端相匹配的内螺纹。从而实现旋转接头与金属管之间的螺纹连接，便于方便的将旋转接头与金属管之间拆开，在遇到特殊情况金属管预留长度不够时，就可以将其拆开，以便续接更多的金属管。

优选的，所述盲管接头包括与所述母扣端相匹配的外螺纹。从而实现盲管接头与金属管之间的螺纹连接。

优选的，所述刀片共三块，三块刀片环形均布在切削头远离盲管接头的一侧。

优选的，所述刀片包括伸出至切削头外侧的切削部、投影在切削头表面的破碎部。即是刀片包括了破碎部和切削部，其中破碎部即是刀片向切削头所在平面投影时，位于切削头上的部分，切削部即是位于切削头外的部分。在使用本方案的刀片在淤泥质土层中进行钻孔时，利用破碎部对前进方向的土层进行碾压破碎，利用切削部对土层进行片状的切削，从而利用破碎和切削的双重原理，提高钻孔速度。具体的，淤泥质土层质软，蒙脱石、伊利石、伊-蒙混合物等胶结物含量较大，若单纯的听过破碎方式进行钻孔，会将泥土不断的向前挤压，形成“越深越难钻”的现象；若单纯的使用切削方式进行钻孔，又会存在逐层切削速率较慢的问题，而本方案中的破碎部，位于切削头表面，其受力传递至切削头本体上，因此可以作为破碎泥土层的承载受力部位，而位于切削头外的切削部，其后方没有承载部件，因此只能以切削的方式前行破泥，因此在一个刀片上同时实现了破碎和切削的两种方式，相较于单一的任何一种方式，都极大的提高了钻孔的速度，进一步提高了工程进度。

优选的，当旋转接头与金属管直接连接时，所述气囊与旋转接头相邻。确保气囊位于金属管的最外端，以此确保气囊对整个金属管管段的封隔效果。

优选的，所述伸缩杆为电动推杆。电动推杆由电力控制进行伸缩，便于单人操作。

优选的，所述第三通孔内铺设丝网。避免在钻孔过程中，大颗粒的泥土岩屑等造成第三通孔的堵塞，通过铺设丝网，确保大颗粒的泥土岩屑等只能在第三通孔的外侧，无法进入内部造成堵塞，从而确保挤注水泥浆时，水泥浆能够从第三通孔中向外流动。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，调整两根伸缩杆各自的高度，即能够随之调整滑轨的角度，从而解决现有技术中对于斜坡上钻孔时，需要多名工人协作完整角度设置的问题，极大的简化了角度调整的步骤和人力消耗，以此提高施工效率、节约人力成本。滑块设置在滑轨上，因此滑块能够在滑轨上进行滑动。

2、本发明高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，解决了现有工序会导致钢筋或螺旋杆无法按照设计深度插入到位，只能在现场进行切割、或者将其整个拔出重新进行钻孔的问题，因此极大的提高了施工效率，降低了工程成本。

3、本发明高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，通过气嘴对气囊充气，使得气囊在钻好的孔洞内膨胀，将孔洞分隔开来，之后从金属管的外端向金属管内注入水泥浆，水泥浆填满金属管内部后，会开始从金属管表面的第三通孔中向外施压，由于有气囊封隔住孔洞的外端，因此水泥浆只能向淤泥质土层中流动，从而实现将水泥浆挤注至土层中的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的结构示意图；

图2为本发明具体实施例中切削头的结构示意图；

图3为本发明具体实施例中与旋转接头相连的金属管的端部结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-电机，2-旋转接头，3-金属管，31-母扣端，32-公扣端，4-盲管接头，5-切削头，6-刀片，61-切削部，62-破碎部，7-滑轨，8-滑块，9-第一通孔，10-第二通孔，11-底板，12-尖锥，13-伸缩杆，14-第三通孔，15-气囊，16-气嘴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图3所示的高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，包括底板11，所述底板11下方均匀分布若干尖锥12，底板11上方设置两根沿底板11长轴方向分布的伸缩杆13，两根伸缩杆13的顶端均铰接在同一根滑轨7的底部，所述滑轨7上设置滑块8，所述滑块8上固定电机1，所述滑轨7上还设置若干上下贯通的第一通孔9，所述滑块8的前后两端均设置有第二通孔10；还包括旋转接头2、金属管3、盲管接头4、切削头5；所述电机1的输出端与旋转接头2固定连接，所述旋转接头2与盲管接头4之间通过螺纹连接若干根金属管3，相邻两根金属管3之间通过螺纹连接，所述金属管3的表面均匀分布若干第三通孔14；还包括环形的气囊15，所述气囊15套设在与旋转接头2直接相连的一根金属管3上，且所述气囊15的气嘴16朝向金属管3径向方形伸出；所述盲管接头4远离金属管3的一侧表面固定连接切削头5，所述切削头5上设置刀片6。所述金属管3的两端分别为母扣端31、公扣端32，相连两根金属管3之间由母扣端31、公扣端32进行螺纹连接。所述旋转接头2包括与所述公扣端32相匹配的内螺纹。所述盲管接头4包括与所述母扣端31相匹配的外螺纹。所述刀片6共三块，三块刀片6环形均布在切削头5远离盲管接头4的一侧。所述刀片6包括伸出至切削头5外侧的切削部61、投影在切削头5表面的破碎部62。当旋转接头2与金属管直接连接时，所述气囊15与旋转接头2相邻。所述伸缩杆13为电动推杆。所述第三通孔14内铺设丝网。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，其特征在于，包括底板(11)，所述底板(11)下方均匀分布若干尖锥(12)，底板(11)上方设置两根沿底板(11)长轴方向分布的伸缩杆(13)，两根伸缩杆(13)的顶端均铰接在同一根滑轨(7)的底部，所述滑轨(7)上设置滑块(8)，所述滑块(8)上固定电机(1)，所述滑轨(7)上还设置若干上下贯通的第一通孔(9)，所述滑块(8)的前后两端均设置有第二通孔(10)；还包括旋转接头(2)、金属管(3)、盲管接头(4)、切削头(5)；所述电机(1)的输出端与旋转接头(2)固定连接，所述旋转接头(2)与盲管接头(4)之间通过螺纹连接若干根金属管(3)，相邻两根金属管(3)之间通过螺纹连接，所述金属管(3)的表面均匀分布若干第三通孔(14)；还包括环形的气囊(15)，所述气囊(15)套设在与旋转接头(2)直接相连的一根金属管(3)上，且所述气囊(15)的气嘴(16)朝向金属管(3)径向方形伸出；所述盲管接头(4)远离金属管(3)的一侧表面固定连接切削头(5)，所述切削头(5)上设置刀片(6)。

2.根据权利要求1所述的高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，其特征在于，所述金属管(3)的两端分别为母扣端(31)、公扣端(32)，相连两根金属管(3)之间由母扣端(31)、公扣端(32)进行螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，其特征在于，所述旋转接头(2)包括与所述公扣端(32)相匹配的内螺纹。

4.根据权利要求2所述的高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，其特征在于，所述盲管接头(4)包括与所述母扣端(31)相匹配的外螺纹。

5.根据权利要求1所述的高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，其特征在于，所述刀片(6)共三块，三块刀片(6)环形均布在切削头(5)远离盲管接头(4)的一侧。

6.根据权利要求5所述的高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，其特征在于，所述刀片(6)包括伸出至切削头(5)外侧的切削部(61)、投影在切削头(5)表面的破碎部(62)。

7.根据权利要求1所述的高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，其特征在于，当旋转接头(2)与金属管直接连接时，所述气囊(15)与旋转接头(2)相邻。

8.根据权利要求1所述的高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，其特征在于，所述伸缩杆(13)为电动推杆。

9.根据权利要求1所述的高强度加固的挤注型淤泥土层土方施工设备，其特征在于，所述第三通孔(14)内铺设丝网。