CN113718763A - 带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，桩架上设置有钻杆，钻杆下部设有钻杆叶片，钻杆叶片之间设置有搅拌叶片，搅拌叶片通过可旋转轴套连接钻杆。施工时，钻杆下钻，搅拌叶片插入土体后，受到阻力作用不转动，而钻杆叶片在钻杆的带动下继续转动，搅拌叶片与钻杆叶片相对运动，产生切削作用，使的原状土搅碎成细颗粒与固化剂充分混合；当钻杆叶片上及其根部黏结有黏结土块时，搅拌叶片与钻杆叶片相互运动，可以清理掉钻杆叶片黏结土块，杜绝土块包裹叶片的现象。
Description
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
单轴搅拌桩广泛应用于桩基工程、基坑工程及地基处理领域，通常采用搅拌桩机进行施工，搅拌桩机上设置有钻杆，钻杆上设置有用于搅拌的钻杆叶片，钻杆叶片旋转切削土层，将原状土粉碎成细小的颗粒状，粉碎后的原状土与固化剂浆液搅拌混合形成搅拌桩。
但是，常规的单轴搅拌桩施工设备，钻机上的叶片在下钻过程中，叶片会黏结一些土块，尤其叶片的根部极容易黏结附着土块，黏结的土块与叶片一起旋转，降低叶片对土体的搅拌效果，由此容易产生搅拌桩质量不合格，桩体均匀度差的问题。尤其在黏结性大的土层中施工时，叶片粘结现象十分普遍，大大影响搅拌桩成桩质量。
且传统的单轴搅拌桩机的钻具布置形式，还存在一些无法克服的固有缺陷，导致施工质量出现问题，部分地区已经明文规定不允许使用传统搅拌桩。
所以设计一种带有新型搅拌叶片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，提供一种带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，包括桩架，桩架上设置有钻杆，钻杆下部设有钻杆叶片，钻杆叶片之间设置有搅拌叶片，搅拌叶片通过可旋转轴套连接钻杆。
搅拌叶片为长条形板状结构。
钻杆上轴套设置有限位箍，限位箍位于轴套的上下端，轴套在限位箍范围内转动。
钻杆叶片为多层结构，相邻钻杆叶片层之间设置一个搅拌叶片层，每个搅拌叶片层含有n个搅拌叶片，n≥1的整数。
搅拌叶片长度大于等于钻杆叶片的长度。
所述钻杆上还设置有搅拌笼，搅拌笼上设置有用于套在钻杆的轴套，钻杆从轴套中间穿过，钻杆在轴套限位范围内转动。
搅拌笼内用于稳定钻杆的轴套为至少一个。
搅拌笼内设置有搅拌笼叶片，搅拌笼叶片与钻杆叶片相互错位布置。
搅拌笼为圆筒格栅形结构。
搅拌笼上部设置有收口，收口连接一套管。
收口设置对接法兰，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。
所述搅拌笼为可转动的框架结构，框架结构通过轴套与钻杆连接，框架结构包含n个搅拌框，n≥1的整数，每个搅拌框设置一竖版，竖版位于外边缘，搅拌叶片连接竖版内侧，搅拌笼叶片与钻杆叶片相互错位布置。
有益效果：本发明所述的搅拌桩施工设备，钻杆叶片中间设置有搅拌叶片，搅拌叶片通过可旋转轴套连接钻杆。施工时，钻杆下钻，搅拌叶片插入土体后，受到阻力作用不转动，而钻杆叶片在钻杆的带动下继续转动，搅拌叶片与钻杆叶片相对运动，产生切削作用，使的原状土搅碎成细颗粒与固化剂充分混合；当钻杆叶片上及其根部黏结有黏结土块时，搅拌叶片与钻杆叶片相对运动，可以清理掉钻杆叶片黏结土块，杜绝土块包裹叶片的现象。
搅拌叶片与钻杆叶片呈相互嵌入式布置，钻杆叶片旋转并搅动土体，搅拌叶片反方向阻挡土体，这样土体就被反复搅动切割破碎，形成了小的土颗粒；喷浆时，钻杆叶片旋转搅拌土体颗粒，搅拌叶片反方向搅拌土体颗粒，使土体颗粒与固化剂浆液充分混合。
钻杆提升时，喷射的固化剂浆液沿钻杆和叶片空隙流动的路径被相对运动的搅拌叶片与钻杆叶片横切，使得固化剂浆液与搅碎的原状土充分混合。大大增强了搅拌桩的强度和止水效果。
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为本发明所述一种带有搅拌笼的搅拌桩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为本发明所述的钻杆设置搅拌叶片示意图。
图4为本发明所述的搅拌叶片局部示意图。
图5为本发明所述的搅拌笼和钻头结构示意图。
图6为本发明所述的带有收口的搅拌笼和钻头结构示意图。
图7为本发明所述的搅拌笼拆开后结果示意图。
图8为本发明所述的套管截面示意图。
图9为实施例3可转动的竖向框架结构搅拌笼和钻头结构示意图。
图10为实施例3可转动的竖向框架结构搅拌笼拆开结构示意图。
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，与固化剂混合形成搅拌体，插入预制桩体，形成复合桩基。
实施例1，参看图1和图2，设备包括桩架1，在桩架上设置钻杆2，钻杆2用于形成搅拌桩；钻杆2上装有动力头3，动力头3内安装有电机。
参看图3和图4，钻杆下部设有钻杆叶片21，钻杆叶片中间设置有搅拌叶片7，搅拌叶片通过可旋转的轴套71连接钻杆。本实施例中，搅拌叶片7为长条形板状结构，搅拌叶片所在平面垂直于土体平面，便于顺利下钻插入土体。搅拌叶片7为二根，二根搅拌叶片7向两侧伸长，长度超过钻杆叶片21，工作时，二根搅拌叶片7插入土体收到阻力而固定不转动，钻杆叶片21和搅拌叶片7相对运动，土体破碎成小颗粒，并于固化剂浆液充分搅拌，成桩效果好。
钻杆2上轴套71上下端设置限位箍72，轴套在限位箍72范围内转动。限位箍72为焊接在钻杆的铁环。
本实施例中，钻杆叶片为多个，多个钻杆叶片21分层布置；钻杆长度方向上，相邻的每层钻杆叶片21中间设置一层搅拌叶片7；钻杆圆周方向上，一层搅拌叶片个数为三个，为了便于稳定转动，圆周方向均匀布置。
参看图5、图6、图7，钻杆前端还设置有一个搅拌笼6，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内侧设置搅拌叶片61。且搅拌笼上方和/或下方的钻杆上设置有搅拌叶片7，搅拌叶片通过可旋转的轴套71连接钻杆。搅拌笼的搅拌叶片61与钻杆的钻杆叶片21相互错位不干涉。工作时，搅拌笼及搅拌叶片插入土体，在土体的阻力下，搅拌笼及搅拌叶片不转动，而钻杆转动带动钻杆叶片转动，在搅拌叶片和钻杆叶片的作用下，搅拌笼范围内的原状土与固化剂浆液充分混合。
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与一套管4固定在一起(套管参看图8)。为了便于对接和拆卸，收口62设置对接法兰，套管4底端设置有对接法兰，通过螺栓及对接法兰将搅拌笼6与套管4固定。
若桩架上不设置套管，则搅拌笼6不设置收口，搅拌笼6仅为圆筒格栅形结构。
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6的下端边界。
参看图8，进一步的，在所述钻杆2上设置有套管4，钻杆位于套管中心。钻杆2转动，而套管相对钻杆2固定不转动。套管上端连接动力头的壳体上。套管的下端连接一搅拌笼6。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固定在一起不转动。
下钻过程中，套管固定不转动，搅拌笼也不转动，仅有钻杆转动，有效的保证了下钻过程中的搅拌桩的垂直度。垂直度偏差0.5％范围内。
实施例2，所述钻杆上设置有圆形套管，钻杆位于套管中心。钻杆2转动，而套管相对钻杆可以反向转动。套管上端连接动力头的一路扭矩输出端。套管的下端连接一搅拌笼。动力头带动套管转动，套管带动搅拌笼转动。搅拌笼可以实现与钻杆相对独立的转动，其余同实施例1。
实施例3，参看图9和图10，所述搅拌笼6为可转动的竖向框架结构，框架上端和下端均为一横板64，横板64即为搅拌叶片功能，横板64连接轴套，横板另一端连接竖板65，所述搅拌叶片设置在竖版内侧；二个横板64、一个竖板65及竖版内侧的搅拌叶片61组成一个搅拌面，搅拌笼6由布置在钻杆圆周上的多个搅拌面组成。且搅拌笼6上方和/或下方的钻杆上设置有搅拌叶片7，搅拌叶片通过可旋转的轴套71连接钻杆。
此实施例中，可自由转动的搅拌叶片7通过轴套设置在钻杆上，搅拌笼6上端和下端通过轴套63设置在钻杆上，搅拌叶片7和搅拌笼6随钻杆升降一起升降，搅拌笼6插入土里，竖版、横板产生阻力，使得搅拌笼6不转动仅钻杆转动，达到搅拌笼范围内固化剂浆液与土体混合作用。其余同实施例1或实施例2。
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.带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，包括桩架，桩架上设置有钻杆，钻杆下部设有钻杆叶片，其特征是，钻杆叶片之间设置有搅拌叶片，搅拌叶片通过可旋转轴套连接钻杆。
2.根据权利要求1所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌叶片为长条形板状结构。
3.根据权利要求1所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，钻杆上设置有限位箍，限位箍位于轴套的上下端，轴套在限位箍的范围内转动。
4.根据权利要求1所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，钻杆叶片为多层结构，相邻钻杆叶片层之间设置一个搅拌叶片层，每个搅拌叶片层含有n个搅拌叶片，n≥1的整数。
5.根据权利要求1所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌叶片长度大于等于钻杆叶片的长度。
6.根据权利要求1所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，所述钻杆上还设置有搅拌笼，搅拌笼上设置有用于套在钻杆的轴套，钻杆从轴套中间穿过，钻杆在轴套限位范围内转动。
7.根据权利要求6所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌笼内用于稳定钻杆的轴套为至少一个。
8.根据权利要求6所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌笼内设置有搅拌笼叶片，搅拌笼叶片与钻杆叶片相互错位布置。
9.根据权利要求6所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌笼为圆筒格栅形结构。
10.根据权利要求6所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌笼上部设置有收口，收口连接一套管。
11.根据权利要求6所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，收口设置对接法兰，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。
12.根据权利要求1所述的带有新型搅拌叶片的搅拌桩施工设备，其特征是，所述搅拌笼为可转动的框架结构，框架结构通过轴套与钻杆连接，框架结构包含n个搅拌框，n≥1的整数，每个搅拌框设置一竖版，竖版位于外边缘，搅拌叶片连接竖版内侧，搅拌笼叶片与钻杆叶片相互错位布置。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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