CN113404428A - 一种双向搅拌的搅拌桩施工设备 - Google Patents

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宋雪清
刘全林
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Abstract

本发明提供一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，包括桩架，桩架上设置有钻杆，钻杆下部套有镂空的搅拌笼，施工时所述搅拌笼与钻杆转动方向相反。设置了反向转动的搅拌笼，搅拌笼搅拌笼叶片与钻杆叶片相互作用，水泥浆液搅拌充分，成桩效果好。

Description

一种双向搅拌的搅拌桩施工设备
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，具体的来说涉及一种地基基础施工的设备。
背景技术
搅拌桩施工机械，在施工过程中，通常采用搅拌桩机进行施工，搅拌桩机上设置有钻杆，钻杆上设置有钻杆叶片，钻杆叶片旋转切削土层将水泥浆液与原状土搅拌混合形成流态水泥土。
钻杆叶片旋转过程中会产生水泥土固结，凝固的水泥土附着在钻杆叶片上，钻杆叶片失去搅拌功能，由此形成的搅拌桩质量不合格，桩体均匀度差，施工工效低。即钻杆叶片在黏性土层施工时，黏土易粘在钻杆叶片上与叶片一起旋转，影响成桩搅拌效果。
传统植桩钻杆刚度较低，成桩的垂直度及圆柱度较差，一方面影响成桩效果，另一方面浪费水泥浆液。
所以需要设计一种新型的搅拌桩施工设备是十分迫切的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种双向搅拌的搅拌桩施工设备。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，包括桩架，桩架上设置有钻杆，钻杆下部套有镂空的搅拌笼，所述搅拌笼与钻杆转动方向相反。
所述搅拌笼上端连接反转的套管，套管套在钻杆外部，套管上部连接动力头。
所述动力头设有两个转向相反的输出端，两个转向相反的输出端分别连接套管和钻杆。
搅拌笼内设置有搅拌笼叶片，钻杆下部设有钻杆叶片。
搅拌笼叶片与钻杆叶片相互错位布置。
钻杆升降时搅拌笼随钻杆升降。
搅拌笼为圆筒格栅形结构。
搅拌笼内设置有用于稳定钻杆的轴套，轴套固定在搅拌笼内侧，钻杆从轴套中间穿过，钻杆在轴套限位范围内转动。
钻杆上设置有上喷浆口和下喷浆口，下喷浆口位于钻杆底端，上喷浆口位于下喷浆口上方。
下喷浆口和上喷浆口旁边设置有用于保护喷浆口的保护盖。
有益效果：本发明所述的搅拌桩施工设备，设置了搅拌笼，搅拌笼范围内搅拌笼叶片与钻杆叶片相互切削作用，水泥浆液搅拌充分，成桩效果好。
搅拌笼叶片与钻杆叶片做相对运动，当钻杆叶片扫过搅拌笼叶片时，粘结在钻杆叶片上的粘土被清理掉，从而提高成桩搅拌效果。
设置钻杆套管将反向动力传递给搅拌笼，使得搅拌笼反向旋转，混合搅拌。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明所述一种桩基智能化施工设备的总体结构示意图。
图2为本发明所述的钻具各部分装配示意图。
图3为本发明所述的搅拌笼和钻头结构示意图。
图4为本发明所述的搅拌笼结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本实施例中的设备，设备为单轴钻机设备，用于将桩位的土体切削搅拌，与固化剂混合形成水泥土搅拌体，插入预制桩体，形成复合桩基。
参看图1-图3，本实施例所述的植桩施工设备，设备包括桩架1，在桩架上设置钻杆2，钻杆2用于形成水泥土搅拌桩；钻杆2上装有动力头3，动力头3内安装有电机。动力头具有双路输出扭矩。一路连接钻杆2，另一路连接套管4。
所述钻杆2上设置有套管4，钻杆2位于套管中心。钻杆2转动，而套管4相对钻杆2反向转动。套管4上端连接动力头一路扭矩。套管4的下端连接一搅拌笼6。动力头带动套管4转动，套管4带动搅拌笼6转动。
所述搅拌笼6为镂空笼状，套在钻杆下部，且该部分钻杆设置钻杆叶片，对应的在搅拌笼6内侧设置搅拌笼叶片61。搅拌笼的搅拌笼叶片61与钻杆的钻杆叶片21相互错位不干涉。工作时，钻杆转动带动钻杆叶片正向转动，搅拌笼反向转动，在钻杆叶片和搅拌笼叶片的作用下，搅拌笼范围内的原状土与水泥浆充分混合。
搅拌笼6为圆筒格栅形结构，搅拌笼上部设置有收口62，收口62连接套管底端。搅拌笼6与套管4固定在一起同步转动。
为了便于对接和拆卸，收口62设置对接法兰，套管底端设置有对接法兰，通过螺栓及对接法兰将搅拌笼与套管固定。
在搅拌笼6内设置有用于稳定钻杆的轴套63，轴套固定在搅拌笼内侧，钻杆从轴套中间穿过，轴套63使得钻杆围绕中心自转，不晃动。用于稳定钻杆的轴套为二个，分别位于搅拌笼内的下部和上部。
钻杆最前端为钻头22，钻头伸出搅拌笼下端边界。
下钻过程中，钻杆正向转动，套管反向转动带动搅拌笼反向转动，保证了下钻过程中的水泥土桩体的垂直度。垂直度偏差0.5％范围内。
所述钻杆2底端设置有下喷浆口23，以及位于下喷浆口上方的上喷浆口24。下喷浆口23位于最底端，上喷浆口24位于搅拌笼上部；钻杆提升与下降过程中，搅拌笼附近上下喷出的水泥浆被充分搅拌。
为了保护喷浆口不被堵塞，下喷浆口和上喷浆口旁边设置有用于保护喷浆口的小叶片25。
施工过程如下：
(1)就位
移动桩架到达指定桩位，使钻头中心对准设计桩位。
(2)制备水泥浆
根据设计用灰量、桩长、水灰比拌制水泥浆，拌好后的水泥浆过筛后到入集料斗中。
(3)搅拌下沉
桩位定好后，启动电机，放松卷扬钢丝绳，使搅拌机沿立柱导向架边搅拌、边切土下沉，下喷浆口喷入水泥浆，如下钻困难，可适当喷少量的水。
(4)喷浆、搅拌提升
钻头下沉到设计深度后，边旋转搅拌钻头边提升，同时上喷浆口喷入水泥浆，提升时严格按照要求的提升速度提升，搅拌机并喷射规定的水泥浆。
(5)重复搅拌下沉和提升
根据设计要求复搅，复搅完毕提升钻杆。
(6)清洗
向集料斗中注入适量的清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残余的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在搅拌头上的软土清除干净。
步骤(3)、(4)、(5)中，利用钻杆上设置的搅拌笼6清理掉粘结在钻杆叶片上的粘土，且搅拌笼叶片与钻杆叶片相互作用，水泥浆液充分搅拌，形成搅拌桩。
其中在步骤(4)，下沉到设计深度后，可以进行定喷，定喷过程采用扩底装置8，在搅拌桩底部形成扩大头，增加增加桩底的承载力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (12)

1.一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，包括桩架，桩架上设置有钻杆，钻杆下部套有镂空的可转动搅拌笼，搅拌笼内设置有搅拌笼叶片，钻杆下部设有钻杆叶片，其特征是，所述搅拌笼与钻杆转动方向不同。
2.根据权利要求1所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，所述搅拌笼上端连接一套管，套管套在钻杆外部，套管上部连接动力头。
3.根据权利要求2所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，所述动力头设有两个转向不同的输出端，两个转向不同的输出端分别连接套管和钻杆。
4.根据权利要求3所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌笼叶片与钻杆叶片相互交叉错位布置。
5.根据权利要求3所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，其特征是，所述搅拌叶片为竖向叶片或横向叶片或斜向叶片，或竖向叶片、横向叶片、斜向叶片相结合的结构。
6.根据权利要求1所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，钻杆升降时搅拌笼随钻杆升降。
7.根据权利要求1所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌笼为圆筒格栅形结构，搅拌笼上部设置有收口，收口连接套管底端。
8.根据权利要求1所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌笼内设置有用于稳定钻杆的轴套，轴套固定在搅拌笼内侧，钻杆从轴套中间穿过，钻杆在轴套限位范围内转动。
9.根据权利要求1所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，钻杆上设置有上喷浆口和下喷浆口，下喷浆口位于钻杆底端，上喷浆口位于下喷浆口上方。
10.根据权利要求9所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，下喷浆口和上喷浆口旁边设置有用于保护喷浆口的保护盖。
11.根据权利要求3所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，所述钻杆与套管分别连接一套动力装置。
12.根据权利要求3所述的一种双向搅拌的搅拌桩施工设备，其特征是，所述钻杆与套管共用一套动力装置，动力装置通过变速箱设置两个输出端。
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