CN113775298A - 一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法 - Google Patents

一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法，属于软土地基处理技术领域，采用了原位固化技术处理软土和污染土质，主要包括开合式搅拌头、外部作业平台和自动定量供料系统。其先进性在于可有效均匀快速的拌合土体，提高拌合效率和搅拌过程的均匀性；常规强力搅拌头，由于采用挖机工作臂，搅拌头下沉和提升采用人工控制，不能做到匀速，桩体均匀性不好，深层搅拌桩由于是匀速下沉或提升，均匀性好。

Description

一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法
技术领域
本发明涉及软土地基处理技术领域，尤其涉及一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法。
背景技术
经检索发现：
CN104563085A公开了一种软基固化处理设备，包括作业平台、能够在滩涂(淤泥)上行走的螺旋浮体，置于螺旋浮体上的作业平台以及置于作业平台上的可移动的水泥搅拌桩机，实现了可以无需支撑平台即可在滩涂上自由行走，并且一次定位就能够进行多次水泥搅拌作业，提高了施工效率。然而，该设备在施工使用中由于自重大，导致进出场安拆、就位操作复杂，以及在泥面上移动定位困难，移动过程中会对周围已成型桩体造成破坏。
CN204982851U公开了一种软基施工多功能车，括作业平台、能够在滩涂(淤泥)上行走的螺旋浮体，置于螺旋浮体上的作业平台以及置于作业平台上的储物罐和挖机工作头，实现了可以无需支撑平台即可在滩涂上自由行走，并且一次定位就能够进行多次水泥搅拌作业，提高了施工效率，其定位操作相对于CN104563085A公开的一种软基固化处理设备更加方便，由于采用储物罐联合挖机工作头，可以采用更大功率的搅拌头，提高了工作效率，但其不足之处在于，由于采用挖机工作头，在喷射固化剂下沉和提升过程中由驾驶员人为操作，难以保持匀速，导致固化剂沿桩长方向难以做到喷射量均匀，致使影响桩体均匀性，以及由于其自重大，移动过程中会对周围已成型桩体造成破坏。
CN104863113A公布了对原位土进行原地固化处理的方法及搅拌设备，主要包括液压系统(挖机)驱动的强力搅拌头，对原位土进行原地固化处理的方法为：原位土表面排水及正品处理；原位土区块划分；采用搅拌设备对预处理原位土进行搅拌；整平、预压。该方法和设备也可以对淤泥进行浅层原位固化处理，即采用条带法施工，利用已经原位固化处理的条带作为设备的支撑平台，逐步向前推进施工，施工效率较高。其不足之处在于，实施前提要求在淤泥处理区域外侧必须先有能够支撑设备重量的地块作为支撑点，才能实施条带法施工，另外，由于采用挖机作为操作和动力驱动平台，在喷射固化剂下沉和提升过程中由驾驶员人为操作，难以保持匀速，导致固化剂沿桩长方向难以做到喷射量均匀，致使影响桩体均匀性，以及由于其自重大，移动过程中会对周围已成型桩体造成破坏。
因此，对于超软土原位固化处理，需要针对现有技术的不足，提供一种搅拌头定位准确、桩体喷射均匀、桩机移动对成型桩体影响小的处理方法及其配套处理设备。
发明内容
本发明为解决上述问题，而提出的一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法，包括：开合式搅拌头和旋喷钻机，其特征在于，所述开合式搅拌头安装在旋喷钻机上，所述旋转钻机包括：机架、行走装置、液压控制装置、动力头和管具；
所述开合式搅拌头从上到下依次设置有上部连接杆、中部开合杆和下部钻头，所述上部连接杆与外部作业平台固定连接，所述上部连接杆下端与中部开合杆上端固定连接，所述中部开合杆下端与下部钻头上端固定连接。
优选地，所述中部开合杆上侧内部设置有活动空腔，所述中部开合杆下侧为开槽形式内置开合式搅拌叶片，所述活动空腔内部活动套接有移动管，所述移动管轴心活动套接有输料管，所述移动管下端延伸至中部开合杆下侧并通过转轴与上开合搅拌叶片上端活动连接，所述上开合搅拌叶片下端与下开合搅拌叶片上端通过转轴活动连接，所述下开合搅拌叶片下端通过转轴中部开合杆下侧活动连接，所述中部开合杆下侧底部固定安装有支撑柱，所述输料管下端延伸至支撑柱内部，所述支撑柱与输料管下侧位于同一高度上开设有出料口。
优选地，所述上部连接杆上端轴心位置设置有与自动供料系统上延伸的输料管道连接的预设连接口，所述预设连接口下端与输料管上端固定连接，所述上部连接杆上位于预设连接口下方设置有连通空腔，所述连通空腔与中部开合杆上侧内部设置的活动空腔相连通，所述所述上部连接杆位于连通空腔处设置有外部连接口。
优选地，包括以下使用步骤：
S1、铺设垫层与测量放样，点位距离网格距离大于半个开合式搅拌头直径；
S2、铺设行走支撑，旋喷钻机就位；
S3、下沉开合式搅拌头，刺穿垫层，继续下沉至设计固化处理底高程；
S4、张开开合式搅拌叶片至设计桩径，喷料搅拌提升，可重新下沉至固化处理底高程进行复喷和复搅处理；
S5、在开合式搅拌叶片接近垫层时，进行定位喷料与搅拌，保证桩头喷料量与搅拌均匀；
S6、停止喷料与搅拌，闭合开合式搅拌叶片，提升桩头离开垫层，移位至下一桩位。
与现有技术相比，本发明提供了一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法，具备以下有益效果：
1、通过设置垫层支撑，搅拌点定位准确，实现固化设备在超软土表面行走，由于垫层支撑分摊压力，移动过程中对周围已成型桩体造成的破坏影响小；采用导轨下沉和提升，搅拌速度、固化剂喷量可控制，保证桩体喷料均匀、搅拌均匀；可喷射粉体或液体2种固化材料；设备轻便，拆装方便。
附图说明
图1为本发明提出的一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法的一具体实施例的开合式搅拌头立体图；
图2为本发明提出的一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法的一具体实施例的开合式搅拌头立体图；
图3为本发明提出的一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法的一具体实施例的开合式搅拌头俯视图。
图4为本发明提出的一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法的一具体实施例的开合式搅拌头俯视透视图；
图5为本发明提出的一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法的一具体实施例的开合式搅拌头立体拆分图；
图6为本发明提出的一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法的一具体实施例的开合式搅拌头装配使用图。
附图标号：
1开合式搅拌头、2旋转钻机、101上部连接杆、102中部开合杆、103下部钻头、104预设连接口、105输料管、106移动管、107上开合搅拌叶片、108下开合搅拌叶片、109支撑柱、110出料口、111连通空腔、112活动空腔、113外部连接口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。
实施例1：
参考图1-6，一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法，包括：开合式搅拌头1和旋喷钻机2，开合式搅拌头1安装在旋喷钻机2上，旋转钻机2包括：机架、行走装置、液压控制装置、动力头和管具；
开合式搅拌头1从上到下依次设置有上部连接杆101、中部开合杆102和下部钻头103，上部连接杆101与外部作业平台3固定连接，上部连接杆101下端与中部开合杆102上端固定连接，中部开合杆102下端与下部钻头103上端固定连接。
中部开合杆102上侧内部设置有活动空腔112，中部开合杆102下侧为开槽形式内置开合式搅拌叶片，活动空腔112内部活动套接有移动管106，移动管106轴心活动套接有输料管105，移动管106下端延伸至中部开合杆102下侧并通过转轴与上开合搅拌叶片107上端活动连接，上开合搅拌叶片107下端与下开合搅拌叶片108上端通过转轴活动连接，下开合搅拌叶片108下端通过转轴中部开合杆102下侧活动连接，中部开合杆102下侧底部固定安装有支撑柱109，输料管105下端延伸至支撑柱109内部，支撑柱109与输料管105下侧位于同一高度上开设有出料口110。
上部连接杆101上端轴心位置设置有与自动供料系统2上延伸的输料管道连接的预设连接口104，预设连接口104下端与输料管105上端固定连接，上部连接杆101上位于预设连接口104下方设置有连通空腔111，连通空腔111与中部开合杆102上侧内部设置的活动空腔112相连通，上部连接杆101位于连通空腔111处设置有外部连接口113。
本发明在使用中通过预设连接口104与输料管道连接，向输料管105中输送物料，通过外部连接口113控制移动管106顺着输料管105在活动空腔112内部进行移动，启动开合搅拌叶片可有效均匀快速的拌合土体，提高拌合效率和搅拌过程的均匀性。
实施例2：基于实施例1有所不同的是；
进一步，优选地，包括以下使用步骤：
S1、铺设垫层(垫层+网格支架)与测量放样，点位距离网格距离大于半个开合式搅拌头1直径；
S2、铺设行走支撑，旋喷钻机2就位；
S3、下沉开合式搅拌头1，刺穿垫层，继续下沉至设计固化处理底高程；
S4、张开开合式搅拌叶片至设计桩径，喷料搅拌提升，可重新下沉至固化处理底高程进行复喷和复搅处理；
S5、在开合式搅拌叶片接近垫层时，进行定位喷料与搅拌，保证桩头喷料量与搅拌均匀；
S6、停止喷料与搅拌，闭合开合式搅拌叶片，提升桩头离开垫层，移位至下一桩位。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法，包括：开合式搅拌头(1)和旋喷钻机(2)，其特征在于，所述开合式搅拌头(1)安装在旋喷钻机(2)上，所述旋转钻机(2)包括：机架、行走装置、液压控制装置、动力头和管具；
所述开合式搅拌头(1)从上到下依次设置有上部连接杆(101)、中部开合杆(102)和下部钻头(103)，所述上部连接杆(101)与外部作业平台(3)固定连接，所述上部连接杆(101)下端与中部开合杆(102)上端固定连接，所述中部开合杆(102)下端与下部钻头(103)上端固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法，其特征在于：所述中部开合杆(102)上侧内部设置有活动空腔(112)，所述中部开合杆(102)下侧为开槽形式内置开合式搅拌叶片，所述活动空腔(112)内部活动套接有移动管(106)，所述移动管(106)轴心活动套接有输料管(105)，所述移动管(106)下端延伸至中部开合杆(102)下侧并通过转轴与上开合搅拌叶片(107)上端活动连接，所述上开合搅拌叶片(107)下端与下开合搅拌叶片(108)上端通过转轴活动连接，所述下开合搅拌叶片(108)下端通过转轴中部开合杆(102)下侧活动连接，所述中部开合杆(102)下侧底部固定安装有支撑柱(109)，所述输料管(105)下端延伸至支撑柱(109)内部，所述支撑柱(109)与输料管(105)下侧位于同一高度上开设有出料口(110)。
3.根据权利要求1所述的一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法，其特征在于：所述上部连接杆(101)上端轴心位置设置有与自动供料系统(2)上延伸的输料管道连接的预设连接口(104)，所述预设连接口(104)下端与输料管(105)上端固定连接，所述上部连接杆(101)上位于预设连接口(104)下方设置有连通空腔(111)，所述连通空腔(111)与中部开合杆(102)上侧内部设置的活动空腔(112)相连通，所述所述上部连接杆(101)位于连通空腔(111)处设置有外部连接口(113)。
4.根据权利要求1所述的一种超软土原位固化处理的搅拌头及其使用方法，其特征在于：包括以下使用步骤：
S1、铺设垫层(垫层+网格支架)与测量放样，点位距离网格距离大于半个开合式搅拌头(1)直径；
S2、铺设行走支撑，旋喷钻机(2)就位；
S3、下沉开合式搅拌头(1)，刺穿垫层，继续下沉至设计固化处理底高程；
S4、张开开合式搅拌叶片至设计桩径，喷料搅拌提升，可重新下沉至固化处理底高程进行复喷和复搅处理；
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