CN110761279A - 气硬性水泥土搅拌桩的施工方法及施工装置 - Google Patents
气硬性水泥土搅拌桩的施工方法及施工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110761279A CN110761279A CN201911076884.8A CN201911076884A CN110761279A CN 110761279 A CN110761279 A CN 110761279A CN 201911076884 A CN201911076884 A CN 201911076884A CN 110761279 A CN110761279 A CN 110761279A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- cement
- construction
- pile
- joint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 31
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 24
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009440 infrastructure construction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
- E02D5/46—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making in situ by forcing bonding agents into gravel fillings or the soil
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
- E02D15/02—Handling of bulk concrete specially for foundation or hydraulic engineering purposes
- E02D15/04—Placing concrete in mould-pipes, pile tubes, bore-holes or narrow shafts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B3/00—Rotary drilling
- E21B3/02—Surface drives for rotary drilling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2250/00—Production methods
- E02D2250/003—Injection of material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本申请公开了一种气硬性水泥土搅拌桩的施工方法及施工装置，涉及土建施工领域。施工装置包括制浆设备、压缩空气制作设备、搅拌桩机和控制主机。搅拌装机包括动力头、钻杆和搅拌叶片。钻杆的中空部具有水泥浆液通道和空气通道。本申请的双通道钻杆，实现了搅拌过程中的同时喷水泥浆和空气，从而发挥了水泥土碳酸化作用的固化机理，加快深部水泥土的强度增长速度；通过控制主机的自动控制喷浆量的分配，实现了水泥浆沿桩身的均匀分布，从而使得成桩质量高。本申请极大地提高了水泥搅拌桩的施工功效，单次往复搅拌施工即可实现均匀搅拌，大大缩短了施工周期和节约了成本。
Description
技术领域
本申请涉及土建施工，特别是涉及应用于民用及其工业基础设施建设中的基坑围护、防渗与地基加固的一种气硬性水泥土搅拌桩的施工方法及施工装置。
背景技术
水泥土搅拌桩是一种适用于饱和软黏土的地基加固方法。它利用水泥作为固化剂，通过搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土加固成具有整体性、水稳定性和一定强度的人工改良地基。水泥土的固化机理主要为水泥水解和水化反应、土颗粒与水泥水化作用和碳酸化作用。水泥土的碳酸化作用需要与空气或水中的二氧化碳发生反应。
常规的水泥土搅拌桩是利用水泥土搅拌桩机采用底部喷浆方式进行施工。大量工程实践表明，水泥土搅拌桩桩身上部(一般10m以内)质量明显好于下部(一般10m以下)质量。由此现有水泥土搅拌桩施工方法已严重影响了搅拌桩的施工质量控制。
发明内容
发明人发现，造成水泥土搅拌桩桩身上部质量好于下部质量的原因在于：第一，常规的水泥土搅拌桩机采用底部喷浆，深部土体围压较大，浆液进入土体阻力大，造成土中水泥浆液不足；第二，深部搅拌设备受到的阻力较大，很难保证水泥浆液和土体的均匀搅拌；第三，深部土体与大气隔绝，无法使水泥土在硬化过程中与空气充分接触，碳酸化作用较弱，强度增长较慢。为了解决水泥土搅拌桩施工过程中由于桩身下部水泥浆液喷浆量少、搅拌不充分、强度增长慢而导致的搅拌桩桩身下部质量小于上部的问题。发明人发现，如果在搅拌过程中的同时喷水泥浆和空气，则会改善上述状况。基于此，本申请提供了一种气硬性水泥土搅拌桩的施工方法及施工装置。
根据本申请的一个方面，提供了一种气硬性水泥土搅拌桩的施工装置，包括：
制浆设备，用于制备水泥浆，其具有输浆管；
压缩空气制作设备，用于制作压缩空气，其具有空气输送管；
搅拌桩机，用于提供搅拌动力，其包括：
动力头，用于提供动力，以带动钻杆旋转；
钻杆，与所述动力头相连，并通过所述动力头驱动，其内部中空，底部具有喷浆口和喷气口，所述钻杆的中空部并排设置两个通道，两个通道沿所述钻杆的长度设置，其中一通道为水泥浆液通道，另一通道为空气通道，所述水泥浆液通道与所述输浆管及所述喷浆口相连通，所述空气通道与所述空气输送管及所述喷气口相连通；
搅拌叶片，固定在所述钻杆处，并随所述钻杆同转；和
控制主机，与所述制浆设备、所述压缩空气制作设备及所述搅拌桩机的动力头相连，配置成控制所述制浆设备的出浆量、控制所述压缩空气制作设备的出气量及控制所述动力头的运转。
可选地，所述的钻杆由多根钻杆连接而成，每两相邻钻杆之间通过接头组件连接，所述接头组件配置成保证接头处的水气不会互通，以及两相邻钻杆对应的两个通道不会接反。
可选地，所述接头组件包括：
外接头，其内部按照功能分为上段、中段和下段，上段沿轴向设有贯通的两个外接头通道，两个外接头通道与所述水泥浆液通道及所述空气通道相对应且连通，所述中段安装有支撑座，所述支撑座沿轴向设有贯通的两个通孔，两个通孔与两个外接头通道相对应且连通，所述下段具有内螺纹，用于连接内接头；
内接头，其内部沿轴向设有贯通的两个内接头通道，两个内接头通道与所述两个外接头通道相对应且连通，所述内接头的外部由下至上具有凸台和外螺纹，所述凸台用于定位所述外接头的安装位置，所述外螺纹用于与所述外接头的内螺纹啮合，以连接所述外接头；
密封片，安装在所述支撑座的下端面处，为所述支撑座、所述内接头和所述外接头的连接处提供密封，防止水气互通；和
防反接结构，包括两个定位槽、两个定位孔和两个定位销，两个定位槽形成在所述内接头的外螺纹处，呈相对布置且高度不同，两个定位孔形成在所述外接头的下段处且与所述两个定位槽的位置相对应，每一定位孔沿所述外接头的径向贯通，两个定位销与所述两个定位孔相对应，每一定位销用于穿过对应的定位孔插入对应的定位槽内。
可选地，所述控制主机配置成自动控制注浆量和注气量，还配置成实时钻杆钻进速度、叶片转速、钻进深度、每点段浆量和气量的自动匹配，以保证水泥浆液沿桩长均匀分布。
根据本申请的另一个方面，提供了一种使用所述的施工装置进行气硬性水泥土搅拌桩的施工方法，按照如下步骤进行操作：
放样，根据施工图放出实样；
开沟槽，根据图纸要求开沟槽；
将施工装置移动到待施工位置；
启动制浆设备，按设计要求的水灰比制作水泥浆；
启动压缩空气制作设备，在储气罐中准备适量压缩空气；
开启控制主机，输入施工参数，控制主机自动控制预先设置的数据；
开启搅拌桩机的动力头驱动钻头，边搅拌边喷水泥浆和空气，钻进到设计桩底标高；
反转提升动力头，喷浆口关闭，喷气口继续喷气，边搅拌边提钻至桩顶标高，一次成桩；
一组结束，移至第二组继续施工，直至所有桩成桩完毕。
可选地，控制主机自动控制预先设置的数据包括：钻进速度、每米喷浆量、每米喷气量、总浆量分配、总喷气量分配及桩端设计标高。
本申请的施工装置及施工方法，通过研发双通道钻杆，实现了搅拌过程中的同时喷水泥浆和空气，从而发挥了水泥土碳酸化作用的固化机理，加快深部水泥土的强度增长速度；通过控制主机的自动控制喷浆量的分配，实现了水泥浆沿桩身的均匀分布。从而使得成桩质量高，解决了水泥土搅拌桩施工过程中由于桩身下部水泥浆液喷浆量少、搅拌不充分、强度增长慢而导致的搅拌桩桩身下部质量小于上部的问题。此外，本申请极大地提高了水泥搅拌桩的施工功效，单次往复搅拌施工即可实现均匀搅拌，大大缩短了施工周期和节约了成本。
根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本申请一个实施例的气硬性水泥土搅拌桩的施工装置的示意性结构图；
图2是根据本申请一个实施例的钻杆的示意性剖视图；
图3是图1所示钻杆底部处的示意性局部剖视图；
图4是根据本申请一个实施例的内接头的示意性的立体图；
图5是图4中的内接头与外接头装配在一起后沿图4中A-A的示意性剖视图；
图6是图4中的内接头与外接头装配在一起后沿图4中B-B的示意性剖视图。
图中各符号表示含义如下：
100施工装置，
10制浆设备，11输浆管，
20压缩空气制作设备,21空气输送管，
30搅拌桩机，
31动力头，32钻杆，321喷浆口,322喷气口，33水泥浆液通道，34空气通道，35搅拌叶片，36接头组件，37内接头，371第一内接头通道，372第二内接头通道，373凸台，374外螺纹，38外接头，381上段，382中段，383下段，384第一外接头通道，385第二外接头通道，386支撑座，387通孔，388内螺纹，389密封片，39防反接结构，391定位槽，392定位孔，393定位销。
40控制主机。
具体实施方式
图1是根据本申请一个实施例的气硬性水泥土搅拌桩的施工装置的示意性结构图。图2是根据本申请一个实施例的钻杆的示意性剖视图。图3是图1所示钻杆底部处的示意性局部剖视图。
如图1所示，还可参见图2-图3，本实施例提供了一种气硬性水泥土搅拌桩的施工装置100，包括制浆设备10、压缩空气制作设备20、搅拌桩机30和控制主机40。制浆设备10用于制备水泥浆，制浆设备10具有输浆管11。压缩空气制作设备20用于制作压缩空气，压缩空气制作设备20具有空气输送管21。搅拌桩机30用于提供搅拌动力。搅拌装机包括动力头31、钻杆32和搅拌叶片35。动力头31用于提供动力，以带动钻杆32旋转。钻杆32与所述动力头31相连，并通过所述动力头31驱动。如图3所示，钻杆32的内部中空，钻杆32的底部具有喷浆口321和喷气口322。如图2所示，所述钻杆32的中空部并排设置两个独立的通道，两个独立的通道沿所述钻杆32的长度设置。两个独立的通道中的其中一通道为水泥浆液通道33，另一通道为空气通道34。所述水泥浆液通道33与所述输浆管11及所述喷浆口321相连通。所述空气通道34与所述空气输送管21及所述喷气口322相连通。搅拌叶片35固定在所述钻杆32处，并随所述钻杆32同转。控制主机40与所述制浆设备10、所述压缩空气制作设备20及所述搅拌桩机30的动力头31相连，配置成控制所述制浆设备10的出浆量、控制所述压缩空气制作设备20的出气量及控制所述动力头31的运转。
更具体地，本实施例中，制浆设备10、压缩空气制作设备20、搅拌桩机30和控制主机40均为现有技术中的现有的设备，故本实施例针对上述设备的具体结构不再赘述。例如，制浆设备10常用型号XB-1200。压缩空气制作设备20包括压缩空气机及调压阀。搅拌桩机30常用型号SBJ-Ⅱ。具体实施时，控制主机40可以通过控制芯片加控制电路实现，还可以通过控制电路实现。
本申请的施工装置100，通过研发双通道钻杆32，实现了搅拌过程中的同时喷水泥浆和空气，从而发挥了水泥土碳酸化作用的固化机理，加快深部水泥土的强度增长速度，同时，空气的喷射可以有效减小深部搅拌时的阻力，提高水泥土的搅拌均匀性，使得成桩质量高，解决了水泥土搅拌桩施工过程中由于桩身下部水泥浆液喷浆量少、搅拌不充分、强度增长慢而导致的搅拌桩桩身下部质量小于上部的问题。通过控制主机40的自动控制喷浆量的分配，实现了水泥浆沿桩身的均匀分布，进一步提高了成桩质量。因此，本申请极大地提高了水泥搅拌桩的施工功效、搅拌均匀性和水泥土的强度增长速率，单次往复搅拌施工即可实现均匀搅拌，大大缩短了施工周期和节约了成本。
在实现本申请的过程中，发明人发现本申请相比现有技术中的三轴搅拌桩机相比可以加快水泥土的强度增长速率。发明人发现，现有技术中的三轴搅拌桩机的钻杆为单通道杆，其作用是喷浆，同时在三个钻杆之间设置了一根气管，气管的主要作用是减少下钻的阻力。三轴搅拌桩的单独气管离喷浆管较远，空气很难均匀分布在整个搅拌截面上，水泥浆液和空气无法均匀混合。而本申请采用双通道钻杆32，水泥浆液通道33和空气通道34靠的很近，浆液和空气能充分混合，空气可以均匀分布在搅拌截面上，发挥水泥土碳酸化作用的固化机理，加快水泥土的强度增长速率。
更具体地，本实施例中，搅拌装机用于单轴搅拌装机。当然，在其他实施例中，本申请的搅拌装机还可以用于两轴以及多轴搅拌桩机配套使用。
图4是根据本申请一个实施例的内接头的示意性的立体图。图5是图4中的内接头与外接头装配在一起后沿图4中A-A的示意性剖视图。图6是图4中的内接头与外接头装配在一起后沿图4中B-B的示意性剖视图。
本实施例中，参见图1所示，所述的钻杆32由多根钻杆32连接而成，每两相邻钻杆32之间通过接头组件36(参见图5)连接，所述接头组件36配置成保证接头处的水气不会互通，以及两相邻钻杆32对应的两个通道不会接反。
更具体地，如图4、图5及图6所示，所述接头组件36包括：内接头37、外接头38、密封片389和防反接结构39。外接头38为回转体，外接头38的内部按照功能分为上段381、中段382和下段383。上段381沿轴向设有贯通的两个外接头通道。两个外接头通道即第一外接头通道384和第二外接头通道385。第一外接头通道384与所述水泥浆液通道33对应连通，第二外接头通道385与所述空气通道34相对应且连通。所述中段382安装有支撑座386。所述支撑座386沿轴向设有贯通的两个通孔387。两个通孔387与两个外接头通道相对应且连通。所述下段383具有内螺纹388，用于连接内接头37。内接头37为回转体，内接头37的内部沿轴向设有贯通的两个内接头通道即第一内接头通道371和第二内接头通道372。两个内接头通道与所述两个外接头通道相对应且连通。即第一内接头通道371连接第一外接头通道384，第二内接头通道372连接第二外接头通道385。内接头37的外部由下至上具有凸台373和外螺纹374。所述凸台373用于定位所述外接头38的安装位置。所述外螺纹374用于与所述外接头38的内螺纹388啮合，以连接所述外接头38。密封片389安装在所述支撑座386的下端面处，为所述支撑座386、所述内接头37和所述外接头38的连接处提供密封，防止水气互通。防反接结构39包括两个定位槽391、两个定位孔392和两个定位销393。两个定位槽391形成在所述内接头37的外螺纹374处，呈相对布置在所述内接头37的外周壁处，并且两个定位槽391相对于所述内接头37底面的高度不同。通过两个定位槽391的高度不同，实现了钻杆的两个通道不会反接。两个定位孔392形成在所述外接头38的下段383处且与所述两个定位槽391的位置相对应。每一定位孔392沿所述外接头38的径向贯通。两个定位销393与所述两个定位孔392相对应，每一定位销393用于穿过对应的定位孔392插入对应的定位槽391内。
在实现本申请的过程中，发明人发现，现有的水泥土搅拌桩机喷浆量按单一流量控制，由于土层软硬的变化，钻进速率不一，喷浆量无法与地层变化匹配，造成浆量沿桩身深度分布不均。
为解决上述问题，本实施例中，所述控制主机40配置成自动控制注浆量和注气量，还配置成实时钻杆32钻进速度、叶片转速、钻进深度、每点段浆量和气量的自动匹配，从而保证水泥浆液沿桩长均匀分布。
本实施例，还提供了一种使用上述的施工装置100进行气硬性水泥土搅拌桩的施工方法，按照如下步骤进行操作：
放样，根据施工图放出实样；
开沟槽，根据图纸要求开沟槽；
将施工装置100移动到待施工位置；
启动制浆设备10，按设计要求的水灰比制作水泥浆；
启动压缩空气制作设备20，在储气罐中准备适量压缩空气；
开启控制主机40，输入施工参数，控制主机40自动控制预先设置的数，该数据包括：钻进速度、每米喷浆量、每米喷气量、总浆量分配、总喷气量分配及桩端设计标高；
开启搅拌桩机30的动力头31驱动钻头，边搅拌边喷水泥浆和空气，钻进到设计桩底标高；
反转提升动力头31，喷浆口321关闭，喷气口322继续喷气，边搅拌边提钻至桩顶标高，一次成桩；
一组结束，移至第二组继续施工，直至所有桩成桩完毕。
本申请的施工方法，通过研发双通道钻杆32，实现了搅拌过程中的同时喷水泥浆和空气，从而发挥了水泥土碳酸化作用的固化机理，加快深部水泥土的强度增长速度；通过控制主机40的自动控制喷浆量的分配，实现了水泥浆沿桩身的均匀分布。从而使得成桩质量高，解决了水泥土搅拌桩施工过程中由于桩身下部水泥浆液喷浆量少、搅拌不充分、强度增长慢而导致的搅拌桩桩身下部质量小于上部的问题。此外，本申请极大地提高了水泥搅拌桩的施工功效，单次往复搅拌施工即可实现均匀搅拌，大大缩短了施工周期和节约了成本。
本申请中搅拌桩的单桩孔径可以是700mm。当然在其他实施例中，搅拌桩的单桩孔径还可以是400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、700mm、750mm、800mm、850mm、900mm、950mm、1000mm或1050mm等等其他尺寸的孔径，具体根据施工需要而定。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种气硬性水泥土搅拌桩的施工装置(100)，其特征在于，包括：
制浆设备(10)，用于制备水泥浆，其具有输浆管(11)；
压缩空气制作设备(20)，用于制作压缩空气，其具有空气输送管(21)；
搅拌桩机(30)，用于提供搅拌动力，其包括：
动力头(31)，用于提供动力，以带动钻杆(32)旋转；
钻杆(32)，与所述动力头(31)相连，并通过所述动力头(31)驱动，其内部中空，底部具有喷浆口(321)和喷气口(322)，所述钻杆(32)的中空部并排设置两个通道，两个通道沿所述钻杆(32)的长度设置，其中一通道为水泥浆液通道(33)，另一通道为空气通道(34)，所述水泥浆液通道(33)与所述输浆管(11)及所述喷浆口(321)相连通，所述空气通道(34)与所述空气输送管(21)及所述喷气口(322)相连通；
搅拌叶片(35)，固定在所述钻杆(32)处，并随所述钻杆(32)同转；和
控制主机(40)，与所述制浆设备(10)、所述压缩空气制作设备(20)及所述搅拌桩机(30)的动力头(31)相连，配置成控制所述制浆设备(10)的出浆量、控制所述压缩空气制作设备(20)的出气量及控制所述动力头(31)的运转。
2.根据权利要求1所述的施工装置(100)，其特征在于，所述的钻杆(32)由多根钻杆(32)连接而成，每两相邻钻杆(32)之间通过接头组件(36)连接，所述接头配置成保证接头组件(36)处的水气不会互通，以及两相邻钻杆(32)对应的两个通道不会接反。
3.根据权利要求2所述的施工装置(100)，其特征在于，所述接头组件(36)包括：
外接头(38)，其内部按照功能分为上段(381)、中段(382)和下段(383)，上段(381)沿轴向设有贯通的两个外接头通道，两个外接头通道与所述水泥浆液通道(33)及所述空气通道(34)相对应且连通，所述中段(382)安装有支撑座(386)，所述支撑座(386)沿轴向设有贯通的两个通孔(387)，两个通孔(387)与两个外接头通道相对应且连通，所述下段(383)具有内螺纹(388)，用于连接内接头；
内接头(37)，其内部沿轴向设有贯通的两个内接头(37)通道，两个内接头通道与所述两个外接头通道相对应且连通，所述内接头(37)的外部由下至上具有凸台(373)和外螺纹(374)，所述凸台(373)用于定位所述外接头(38)的安装位置，所述外螺纹(374)用于与所述外接头(38)的内螺纹(388)啮合，以连接所述外接头(38)；
密封片(389)，安装在所述支撑座(386)的下端面处，为所述支撑座(386)、所述内接头(37)和所述外接头(38)的连接处提供密封，防止水气互通；和
防反接结构(39)，包括两个定位槽(391)、两个定位孔(392)和两个定位销(393)，两个定位槽(391)形成在所述内接头(37)的外螺纹(374)处，呈相对布置且高度不同，两个定位孔(392)形成在所述外接头(38)的下段(383)处且与所述两个定位槽(391)的位置相对应，每一定位孔(392)沿所述外接头(38)的径向贯通，两个定位销(393)与所述两个定位孔(392)相对应，每一定位销(393)用于穿过对应的定位孔(392)插入对应的定位槽(391)内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的施工装置(100)，其特征在于，所述控制主机(40)配置成自动控制注浆量和注气量，还配置成实时钻杆(32)钻进速度、叶片转速、钻进深度、每点段浆量和气量的自动匹配，以保证水泥浆液沿桩长均匀分布。
5.一种使用权利要求1-4中任一项所述的施工装置(100)进行气硬性水泥土搅拌桩的施工方法，其特征在于，按照如下步骤进行操作：
放样，根据施工图放出实样；
开沟槽，根据图纸要求开沟槽；
将施工装置(100)移动到待施工位置；
启动制浆设备(10)，按设计要求的水灰比制作水泥浆；
启动压缩空气制作设备(20)，在储气罐中准备适量压缩空气；
开启控制主机(40)，输入施工参数，控制主机(40)自动控制预先设置的数据；
开启搅拌桩机(30)的动力头(31)驱动钻头，边搅拌边喷水泥浆和空气，钻进到设计桩底标高；
反转提升动力头(31)，喷浆口(321)关闭，喷气口(322)继续喷气，边搅拌边提钻至桩顶标高，一次成桩；
一组结束，移至第二组继续施工，直至所有桩成桩完毕。
6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，控制主机(40)自动控制预先设置的数据包括：钻进速度、每米喷浆量、每米喷气量、总浆量分配、总喷气量分配及桩端设计标高。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911076884.8A CN110761279A (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 气硬性水泥土搅拌桩的施工方法及施工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911076884.8A CN110761279A (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 气硬性水泥土搅拌桩的施工方法及施工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110761279A true CN110761279A (zh) | 2020-02-07 |
Family
ID=69336502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911076884.8A Pending CN110761279A (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 气硬性水泥土搅拌桩的施工方法及施工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110761279A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111254877A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-09 | 中电建十一局工程有限公司 | 一种渠道深镇脚快速施工方法 |
| CN117328445A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 上海渊丰地下工程技术有限公司 | 气硬性水泥土搅拌桩的施工装置 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09303352A (ja) * | 1996-05-13 | 1997-11-25 | Sanwa Kizai Co Ltd | 適正嵌合案内式オス・メス型継手装置 |
| CN202007404U (zh) * | 2011-04-06 | 2011-10-12 | 徐玉杰 | 一次成桩的搅拌桩机 |
| CN202039788U (zh) * | 2011-05-19 | 2011-11-16 | 唐山金地重型水泥机械制造有限公司 | 一种采用矩形锥销轴连接的钻杆 |
| CN203296712U (zh) * | 2013-06-20 | 2013-11-20 | 史玲春 | 安全接头 |
| CN103797208A (zh) * | 2011-09-13 | 2014-05-14 | 阿特拉斯·科普柯加拿大有限公司 | 具有可替换的工具接头的钻管 |
| CN104631446A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-05-20 | 中交天津港湾工程研究院有限公司 | 利用压缩空气泡沫提高深层水泥土搅拌桩质量的技术方法 |
| CN106014284A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-12 | 钟鸣远 | 花键承插卡接式矿用正反转钻杆接头 |
| CN206035399U (zh) * | 2016-08-17 | 2017-03-22 | 深圳市晟辉机械有限公司 | 动力头减震器 |
| CN206956714U (zh) * | 2016-08-25 | 2018-02-02 | 北京荣创岩土工程股份有限公司 | 潜孔冲击旋喷搅拌桩施工设备 |
| CN108570984A (zh) * | 2017-07-11 | 2018-09-25 | 浙江鸿晨建设有限公司 | 非挤土型压气旋喷水泥土搅拌桩机 |
| CN109723057A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 青岛理工大学 | 双高压搅喷施工土体加固方法 |
| CN211735367U (zh) * | 2019-11-06 | 2020-10-23 | 上海渊丰地下工程技术有限公司 | 气硬性水泥土搅拌桩的施工装置 |
-
2019
- 2019-11-06 CN CN201911076884.8A patent/CN110761279A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09303352A (ja) * | 1996-05-13 | 1997-11-25 | Sanwa Kizai Co Ltd | 適正嵌合案内式オス・メス型継手装置 |
| CN202007404U (zh) * | 2011-04-06 | 2011-10-12 | 徐玉杰 | 一次成桩的搅拌桩机 |
| CN202039788U (zh) * | 2011-05-19 | 2011-11-16 | 唐山金地重型水泥机械制造有限公司 | 一种采用矩形锥销轴连接的钻杆 |
| CN103797208A (zh) * | 2011-09-13 | 2014-05-14 | 阿特拉斯·科普柯加拿大有限公司 | 具有可替换的工具接头的钻管 |
| CN203296712U (zh) * | 2013-06-20 | 2013-11-20 | 史玲春 | 安全接头 |
| CN104631446A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-05-20 | 中交天津港湾工程研究院有限公司 | 利用压缩空气泡沫提高深层水泥土搅拌桩质量的技术方法 |
| CN106014284A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-12 | 钟鸣远 | 花键承插卡接式矿用正反转钻杆接头 |
| CN206035399U (zh) * | 2016-08-17 | 2017-03-22 | 深圳市晟辉机械有限公司 | 动力头减震器 |
| CN206956714U (zh) * | 2016-08-25 | 2018-02-02 | 北京荣创岩土工程股份有限公司 | 潜孔冲击旋喷搅拌桩施工设备 |
| CN108570984A (zh) * | 2017-07-11 | 2018-09-25 | 浙江鸿晨建设有限公司 | 非挤土型压气旋喷水泥土搅拌桩机 |
| CN109723057A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 青岛理工大学 | 双高压搅喷施工土体加固方法 |
| CN211735367U (zh) * | 2019-11-06 | 2020-10-23 | 上海渊丰地下工程技术有限公司 | 气硬性水泥土搅拌桩的施工装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111254877A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-09 | 中电建十一局工程有限公司 | 一种渠道深镇脚快速施工方法 |
| CN117328445A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 上海渊丰地下工程技术有限公司 | 气硬性水泥土搅拌桩的施工装置 |
| CN117328445B (zh) * | 2023-12-01 | 2024-03-19 | 上海渊丰地下工程技术有限公司 | 气硬性水泥土搅拌桩的施工装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111021348A (zh) | 提高水泥土搅拌桩均匀性的施工方法及施工装置 | |
| CN111188333B (zh) | 一种气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备及施工方法 | |
| CN211773592U (zh) | 提高水泥土搅拌桩均匀性的施工装置 | |
| CN101660309B (zh) | 多钻头高压喷射搅拌基础防渗加固设备的施工方法 | |
| KR101922032B1 (ko) | 지반굴착장치를 이용한 연약지반개량 dcm 장치 및 공법 | |
| CN110761279A (zh) | 气硬性水泥土搅拌桩的施工方法及施工装置 | |
| CN211948385U (zh) | 一种气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备 | |
| CN211735367U (zh) | 气硬性水泥土搅拌桩的施工装置 | |
| CN218405399U (zh) | 一种具有双向旋搅机构的智能钻机装备 | |
| CN110593250B (zh) | 一种地基加固方法及地基加固系统 | |
| EP2278075A1 (en) | Soil stabilization column, rotary device and manufacturing method of such column | |
| CN107338790B (zh) | 旋喷搅拌复合桩施工方法 | |
| CN111810195A (zh) | 一种岩土工程注浆工艺及装置 | |
| CN114508091B (zh) | 一种具有双向旋搅机构的智能钻机装备及施工方法 | |
| CN109342135A (zh) | 一种微生物均匀固化黏土的室内试验装置及方法 | |
| CN210031785U (zh) | 浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工设备 | |
| CN210975800U (zh) | 一种增强三轴搅拌桩机钻入能力的改良装置 | |
| CN214169045U (zh) | 一种三轴水泥土搅拌钻孔装置 | |
| CN110984869B (zh) | 双通道侧喷阀板钻具 | |
| CN211006649U (zh) | 带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备 | |
| CN211006633U (zh) | 一种地基加固系统 | |
| CN211773591U (zh) | 浆、粉变量自动控制的搅拌桩施工设备 | |
| KR20040005756A (ko) | 차수벽 시공을 위한 컴펙션 그라우팅 시스템 | |
| CN117738170A (zh) | 水泥搅拌桩机及水泥搅拌桩施工方法 | |
| CN203594034U (zh) | 振冲粉喷碎石桩的制桩振冲设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |