CN114232616A - 带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备 - Google Patents

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宋伟民
盛晓幸
宋雪清
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Abstract

本发明提供一种带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，包括桩架，桩架上设置有钻杆，钻杆下部设有钻杆叶片，钻杆上设置有搅拌架，搅拌架上设置有搅拌叶片，搅拌架通过可旋转轴套连接钻杆，钻杆叶片为多层结构，相邻钻杆叶片层之间设置有搅拌叶片层，钻杆上设置有至少一层对切钻杆叶片，所述搅拌架上对应位置处也设置有一层对切搅拌叶片；钻杆上的对切钻杆叶片与搅拌架上的对切搅拌叶片在对应搅拌平面上形成对切结构。对切的搅拌叶片与钻杆叶片相对运动，产生对切的切削作用，将原状土搅碎成细颗粒与固化剂充分混合；大大增强了搅拌桩的强度和止水效果。

Description

带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备
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
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。
本发明人一直研究带有搅拌架的搅拌桩施工设备，在以前的设备中，搅拌架上的搅拌叶片与钻杆上的钻也叶片是等长间隔布置的，这种布置方式，虽然能在一定程度上增加搅拌的均匀度，但是不具有竖向对切搅拌功能，且对于大直径的搅拌桩也不适应。
所以设计一种带有切割搅拌架的单轴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，提供一种带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，包括桩架，桩架上设置有钻杆，钻杆下部设有钻杆叶片，钻杆上设置有搅拌架，搅拌架上设置有搅拌叶片，搅拌架通过可旋转轴套连接钻杆，钻杆叶片为多层结构，相邻钻杆叶片层之间设置有搅拌叶片层，其特征是，钻杆上设置有至少一层对切钻杆叶片，所述搅拌架上对应位置处也设置有一层对切搅拌叶片；钻杆上的对切钻杆叶片与搅拌架上的对切搅拌叶片在对应搅拌平面上形成对切结构。
所述对切钻杆叶片长度大于对切搅拌叶片长度。
所述对切钻杆叶片长度小于对切搅拌叶片长度。
所述对切钻杆叶片长度等于对切搅拌叶片长度。
钻杆上设置有二层对切钻杆叶片，二层对切钻杆叶片分别位于钻杆的上下端，所述搅拌架上对应位置处也设置有二层对切搅拌叶片。
钻杆上设置有三层对切钻杆叶片，三层对切钻杆叶片分别位于钻杆的上端、中部、下端，所述搅拌架上对应位置处也设置有三层对切搅拌叶片。
搅拌叶片为长条形板状结构。
所述钻杆叶片为长条形板状结构，钻杆叶片所在平面与竖向平面平行。
钻杆叶片倾斜布置，钻杆叶片所在平面与竖向平面具有一定夹角。
倾斜布置的钻杆叶片呈间隔分布。
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。
所述搅拌架为可转动的框架结构，框架结构通过轴套与钻杆连接，框架结构包含多个搅拌框，每个搅拌框为“]”形，搅拌叶片连接搅拌框内侧。
所述搅拌架为圆筒格栅状的搅拌笼，搅拌笼内设置搅拌叶片，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。
有益效果：本发明所述的搅拌桩施工设备，设置对切的钻杆叶片和搅拌叶片，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；钻杆升降时，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；对切的搅拌叶片与钻杆叶片相对运动，产生对切的切削作用，将原状土搅碎成细颗粒与固化剂充分混合；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为本发明所述的搅拌桩机整体结构示意图。
图2为本发明所述的搅拌桩机钻杆结构示意图。
图3为本发明所述的钻杆叶片与搅拌叶片交错结构俯视方向示意图。
图4本发明所述的钻杆叶片与搅拌叶片交错结构立体示意图。
图5本发明所述的钻杆叶片倾斜布置结构示意图。
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，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。钻杆2上前端设置有搅拌架。
参看图2，钻杆下部设有钻杆叶片21，钻杆外部套有搅拌架4，搅拌架4上设置有搅拌叶片41，搅拌架4通过可旋转的轴套42连接钻杆，钻杆叶片21与搅拌叶片41相互交错布置，搅拌叶片41前端伸向钻杆叶片21根部，同样钻杆叶片21前端伸向搅拌叶片41根部，形成互相嵌入式布置。本实施例中，搅拌叶片41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。在钻杆上除了设置常规的钻杆叶片21之外，还在钻杆叶片的第二层位置设置对切钻杆叶片22，搅拌架上对应位置处也设置有一层对切搅拌叶片43；对切钻杆叶片22长度小于普通钻杆叶片21长度，而对切搅拌叶片43长度大于普通搅拌叶片41长度，对切钻杆叶片22与对切搅拌叶片43在对应搅拌平面上形成对切结构。
工作时，搅拌叶片41插入土体收到阻力而固定不转动，钻杆叶片21和搅拌叶片41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。加上对切钻杆叶片22与对切搅拌叶片43的对切挤压的搅拌作用，使得搅拌桩成桩更加均匀，桩身强度更好。
对切钻杆叶片22与对切搅拌叶片43可是设置为多组，本实施例中，在钻杆叶片的第三层位置也设置有一组。具体设置多少组，可以根据实际土层情况，进行调整。
对切钻杆叶片22与对切搅拌叶片43的长度搭配，也是多种的，对切钻杆叶片22可以大于、小于、等于对切搅拌叶片43长度的三种情况。具体长度设置方案，可以根据实际土层情况，进行调整。
本实施例中，搅拌架上下端各设置一个轴套42，钻杆2上轴套42上下端设置限位箍，轴套42在限位箍范围内转动。限位箍为焊接在钻杆的铁环。
参看图3，本实施例中，钻杆竖向方向上，设置多层钻杆叶片和搅拌叶片，钻杆圆周方向上，一层钻杆叶片21个数为三个，一层搅拌叶片41个数为六个，为了便于稳定转动，圆周方向均匀布置。
参看图4，所述搅拌架4为可转动的竖向框架结构，框架结构通过轴套42与钻杆连接，框架结构包含六个搅拌框，每个搅拌框为“]”形，搅拌叶片41连接搅拌框内侧。六个搅拌框均匀分布在圆周范围内。
参看图5，钻杆叶片21倾斜布置，钻杆叶片21所在平面与竖向平面具有一定夹角。本实施例中，倾斜45°，当然倾斜角度可以根据实际情况进行调整。也可以如图2所示的钻杆叶片21不倾斜，钻杆叶片所在平面与竖向平面平行。
施工时，钻杆下钻，搅拌叶片41插入土体后，受到阻力作用不转动，而钻杆叶片21在钻杆的带动下继续转动；钻杆升降时，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；对切的搅拌叶片43与钻杆叶片22相对运动，产生对切的切削作用，将原状土搅碎成细颗粒与固化剂充分混合；大大增强了搅拌桩的强度和止水效果。
实施例2，搅拌架为圆筒格栅形结构，搅拌架内设置有用于稳定钻杆的轴套，轴套固定在搅拌架内侧，钻杆从轴套中间穿过，轴套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，分别位于搅拌架内的下部和上部。其余同实施例1。
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 (13)

1.带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，包括桩架，桩架上设置有钻杆，钻杆下部设有钻杆叶片，钻杆上设置有搅拌架，搅拌架上设置有搅拌叶片，搅拌架通过可旋转轴套连接钻杆，钻杆叶片为多层结构，相邻钻杆叶片层之间设置有搅拌叶片层，其特征是，钻杆上设置有至少一层对切钻杆叶片，所述搅拌架上对应位置处也设置有一层对切搅拌叶片；钻杆上的对切钻杆叶片与搅拌架上的对切搅拌叶片在对应搅拌平面上形成对切结构。
2.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，所述对切钻杆叶片长度大于对切搅拌叶片长度。
3.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，所述对切钻杆叶片长度小于对切搅拌叶片长度。
4.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，所述对切钻杆叶片长度等于对切搅拌叶片长度。
5.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，钻杆上设置有二层对切钻杆叶片，二层对切钻杆叶片分别位于钻杆的上下端，所述搅拌架上对应位置处也设置有二层对切搅拌叶片。
6.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，钻杆上设置有三层对切钻杆叶片，三层对切钻杆叶片分别位于钻杆的上端、中部、下端，所述搅拌架上对应位置处也设置有三层对切搅拌叶片。
7.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌叶片为长条形板状结构。
8.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，所述钻杆叶片为长条形板状结构，钻杆叶片所在平面与竖向平面平行。
9.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，钻杆叶片倾斜布置，钻杆叶片所在平面与竖向平面具有一定夹角。
10.根据权利要求9所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，倾斜布置的钻杆叶片呈间隔分布。
11.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，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。
12.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，所述搅拌架为可转动的框架结构，框架结构通过轴套与钻杆连接，框架结构包含多个搅拌框，每个搅拌框为“]”形，搅拌叶片连接搅拌框内侧。
13.根据权利要求1所述的带有切割搅拌架的单轴搅拌桩施工设备，其特征是，所述搅拌架为圆筒格栅状的搅拌笼，搅拌笼内设置搅拌叶片，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。
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