CN114396041A - 一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，属于水泥土搅拌桩的施工装置技术领域。一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，包括固定箱，固定箱与外部下沉机构固定连接；水泥搅拌柱形杆，水泥搅拌柱形可转动地设置在固定箱的一侧，且固定箱中设置的转动驱动能够驱动水泥搅拌柱形杆转动；水泥搅拌柱形杆的底侧还设置有多个搅拌杆，搅拌杆滑动穿过水泥搅拌柱形杆的侧壁，且水泥搅拌柱形杆内设置有用于驱动搅拌杆移动的移动驱动。搅拌延伸机构的设置，使其在使用放到软土坑时，水平搅拌杆可以收起，不会始终延展在外，方便搅拌桩不受阻挡的放入其中，而且可以根据软土坑的大小进行调节，无须更换十分的便利。

Description

一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置

技术领域

本发明涉及水泥土搅拌桩的施工装置技术领域，更具体地说，涉及一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置。

背景技术

水泥土搅拌桩是用于加固饱和软黏土地基的一种方法，它利用水泥或者其他砂浆作为固化剂，通过特制的搅拌机械，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，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。现浇混凝土芯水泥土搅拌桩就是在这种地基内预留浇筑位置处再浇入混凝土以进一步提高地基的整体强度，例如现有技术公开号为CN108118693A的文献提供了一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，该装置通过机身、吊绳、动力头和空心结构的钻杆，该钻杆内设有向钻杆底端喷出水泥浆的压浆管组，钻杆外表面设有搅拌片，该搅拌片被钻杆带动旋转而在软土层内混合搅拌水泥浆和土体并形成水泥土搅拌桩；钻杆是由互相连接的上钻杆和下钻杆构成；下钻杆内设有活动套装的波纹管，下钻杆底端设有钻头，该钻头顶面密封固定在波纹管下端，并与下钻杆底端形成密闭接触；下钻杆顶部设有将波纹管和钻头可拆式安装在下钻杆内的紧固组件；上钻杆顶端连接动力头，上钻杆内设有向波纹管内注水的注水管；水泥土搅拌桩成型后，该波纹管和钻头同步留置在水泥土搅拌桩的中心，并在波纹管内现浇混凝土芯。

虽然该装置有益效果较多，但依然存在下列问题：该装置通过将搅拌桩放到软土坑内进行作业，而在此过程中，搅拌片始终延展在外，不方便搅拌桩的放入，容易受到阻挡，而且不能根据软土坑的大小进行调节，十分的不便，同时在搅拌的过程中，不能根据其搅拌的程度对搅拌速率进行控制，从而导致搅拌效率低。鉴于此，我们提出一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2.技术方案

一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，包括：固定箱，所述固定箱与外部下沉机构固定连接；水泥搅拌柱形杆，所述水泥搅拌柱形可转动地设置在所述固定箱的一侧，且所述固定箱中设置的转动驱动能够驱动所述水泥搅拌柱形杆转动；所述水泥搅拌柱形杆的底侧还设置有多个搅拌杆，所述搅拌杆滑动穿过所述水泥搅拌柱形杆的侧壁，且所述水泥搅拌柱形杆内设置有用于驱动所述搅拌杆移动的移动驱动。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述水泥搅拌柱形杆内开设有滑槽，所述移动驱动包括滑动设置在所述滑槽中的环形齿条；与所述滑槽同轴心的还开设有环形腔，所述环形腔中与所述搅拌杆对应地设置有多个齿轮，多个所述齿轮均与所述环形齿条啮合；水泥搅拌柱形杆内还固定设置有第三电机，所述第三电机的输出轴与多个所述齿轮中的其中一个齿轮固定连接。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，多个所述搅拌杆分布为多排，对应所述滑槽的数量为多个，且对应所述第三电机的数量为多个，每排所述搅拌杆受其中一个所述第三电机的驱动。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，多个所述搅拌杆分布为多排，对应所述滑槽的数量为多个；且多个所述滑槽之间通过贯穿腔连通，相邻两个所述条形齿条通过贯穿所述贯穿腔的连杆固定连接；对应所述第三电机的数量为一个，该所述第三电机的输出轴固定套接有其中一个所述齿轮，使得多个所述搅拌杆均受该所述第三电机的驱动。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述固定箱中开设有空腔，所述转动驱动包括固定设置在所述空腔中的第一电机；所述第一电机的输出轴通过搅拌换速机构与所述水泥搅拌柱形杆连接。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述搅拌换速机构包括两换速盘，且两所述换速盘呈上下结构布列；两所述换速盘的轴心相错设置，且所述第一电机的输出轴固定连接于位于上侧所述换速盘的轴心处；位于下侧所述换速盘的底端同轴的固定设置有一转轴，所述转轴与所述水泥搅拌柱形杆固定连接；两所述换速盘之间设置有一转动摩擦块，所述转动摩擦块与两所述换速盘均摩擦抵触，所述转动摩擦块在外部移动驱动的作用下能够沿所述换速盘的径向移动。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述转动摩擦块设置有两摩擦面，两所述摩擦面分别与上下侧的两所述换速盘的对应侧摩擦接触；所述转动摩擦块的轴心处通过一转杆可转动地设置在一斜块上，所述斜块固定设置有一移动块；所述移动块螺纹连接在一丝杠上，所述丝杠的一侧设置有蜗杆；所述固定箱内在所述丝杠的一侧设置有第二电机，所述第二电机的输出轴固定设置有蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆传动连接。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述固定箱内开设有柱形腔，所述转轴穿过所述柱形腔设置，且所述转轴位于所述柱形腔内的部分外部套设有一限位环，所述限位环的下侧设置有弹簧；所述弹簧的底端设置在所述柱形腔的底壁处，使得所述限位环与柱形腔内壁滑动连接。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本发明通过搅拌延伸机构的设置，使其在使用放到软土坑时，水平搅拌杆可以收起，不会始终延展在外，方便搅拌桩不受阻挡的放入其中，而且可以根据软土坑的大小进行调节，无须更换十分的便利。

(2)本发明通过搅拌换速机构的设置，使其在搅拌的过程中，可以根据其搅拌的程度及密度对搅拌速率进行控制，从而导致搅拌效率低，同时可以有效的减少设备速率一定而突然过度受力的情况。

(3)本发明通过在移动块一侧开设有螺纹孔，丝杆与螺纹孔螺纹连接，蜗轮与蜗杆啮合连接，通过蜗杆带动丝杆转动，从而控制转动摩擦块的位置，从而对速率进行控制，而蜗杆自身有自锁功能，从而避免了速率不稳定的情况；转动摩擦块两侧均呈半锥形结构设置，转动摩擦块呈倾斜结构设置，转动摩擦块斜面处与换速盘外壁摩擦连接，通过转动摩擦块两侧均呈半锥形结构设置，使得两侧的斜面角度相同，从而通过转动摩擦块呈倾斜结构设置，使其处于水平状态，从而可以同时与两个换速盘面接触摩擦。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构展开图；

图3为本发明的搅拌换速机构结构示意图；

图4为本发明的丝杆外部结构拆分图；

图5为本发明的搅拌延伸机构结构展开图；

图6为本发明的A处结构放大图；

图中标号说明：1、固定箱；101、空腔；102、第一电机；103、Z型腔；104、柱形腔；105、圆形腔；106、方腔；107、机腔；2、搅拌换速机构；201、换速盘；202、转轴；203、限位环；204、弹簧；205、丝杆；206、移动块；207、斜块；208、螺纹孔；209、转动摩擦块；2010、蜗杆；2011、第二电机；2012、蜗轮；3、水泥搅拌柱形杆；301、环形腔；302、滑槽；4、搅拌延伸机构；401、环形齿条；402、齿轮；403、条形齿条；404、搅拌杆。

具体实施方式

请参阅图1-6,本发明提供一种技术方案：

一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，包括固定箱1，固定箱与外部下沉机构固定连接，固定箱1内部一侧开设有空腔101，空腔101内部设有第一电机102，固定箱1内部另一侧开设有Z型腔103，Z型腔103内部设有搅拌换速机构2，固定箱1中间位置开设有柱形腔104；

固定箱1底面中部设有水泥搅拌柱形杆3，水泥搅拌柱形杆3内部呈线性等间距开设有多个环形腔301，环形腔301下侧呈环形等间距开设有多个滑槽302，环形腔301内部设有搅拌延伸机构4。

本发明通过搅拌延伸机构2的设置，使其在使用放到软土坑时，水平搅拌杆可以收起，不会始终延展在外，方便搅拌桩不受阻挡的放入其中，而且可以根据软土坑的大小进行调节，无须更换十分的便利。

具体的，搅拌换速机构2包括两个换速盘201，换速盘201外侧中部设有转轴202，位于下侧的转轴202圆周外壁设有限位环203，限位环203下侧设有弹簧204，Z型腔103中部转动连接有丝杆205，Z型腔103中部设有移动块206，移动块206外侧设有斜块207，斜块207中部通过中轴转动连接有转动摩擦块209，丝杆205一端穿过Z型腔103内壁延伸至固定箱1内部开设的圆形腔105内部并同轴连接有蜗杆2010。

本发明通过限位环203下侧设有弹簧204，使其通过弹簧204对位于下侧的换速盘201提供一个向上的力，从而使其在使用过程中进一步稳定转动摩擦块209斜面处与换速盘201的接触贴合。

进一步的，第一电机102输出轴穿过空腔101内壁延伸至Z型腔103内壁并与位于上侧的转轴202同轴连接，限位环203与柱形腔104内壁滑动连接。

本发明通过第一电机102输出轴转动，而第一电机102输出轴穿过空腔101内壁延伸至Z型腔103内壁并与位于上侧的转轴202同轴连接，从而带动了换速盘201转动。

再进一步的，移动块206一侧开设有螺纹孔208，丝杆205与螺纹孔208螺纹连接。

本发明通过丝杆205的设置，使得移动块206可以进行内外的运动。

更进一步的，转动摩擦块209两侧均呈半锥形结构设置，转动摩擦块209呈倾斜结构设置，转动摩擦块209斜面处与换速盘201外壁摩擦连接。

本发明通过转动摩擦块209两侧均呈半锥形结构设置，使得两侧的斜面角度相同，从而通过转动摩擦块209呈倾斜结构设置，使其处于水平状态，从而可以同时与两个换速盘201面接触摩擦。

值得说明的是，圆形腔105下侧开设有方腔106，固定箱1内部一侧开设有机腔107，机腔107内部设有第二电机2011。

值得注意的是，第二电机2011输出轴穿过机腔107内壁延伸至方腔106内部并套接有蜗轮2012，蜗轮2012与蜗杆2010啮合连接。

本发明通过蜗杆2010带动丝杆转动，从而控制转动摩擦块209的位置，从而对速率进行控制，而蜗杆2010自身有自锁功能，从而避免了速率不稳定的情况。

除此之外，搅拌延伸机构4包括环形齿条401，环形齿条401与环形腔301滑动连接，环形腔301内部呈环形等间距通过中轴转动连接有多个齿轮402。

本发明通过搅拌换速机构4的设置，使其在搅拌的过程中，可以根据其搅拌的程度及密度对搅拌速率进行控制，从而导致搅拌效率低，同时可以有效的减少设备速率一定而突然过度受力的情况。

除此之外，其中一个齿轮402与水泥搅拌柱形杆3内部设置的第三电机同轴连接，齿轮402与环形齿条401啮合连接。

本发明通过第三电机带动其中一个齿轮402转动，从而带动了环形齿条401转动。

除此之外，滑槽302内部滑动设置有条形齿条403，条形齿条403与齿轮402啮合连接，条形齿条403下侧设有搅拌杆404，搅拌杆404外端穿过滑槽302内壁延伸至外部。

本发明通过环形齿条401转动，从而使得其他的齿轮402转动，而条形齿条403与齿轮402啮合连接，从而使得条形齿条403转动，从而使得搅拌杆404可以进行内外伸缩。

在有的技术方案中，多个搅拌杆分布为多排，对应滑槽的数量为多个，且对应第三电机的数量为多个，每排搅拌杆受其中一个第三电机的驱动。在这种技术方案中，每排的搅拌杆受控于一个第三电机，使得多排搅拌杆可以单独控制，可以根据实际需要选择是否将该排搅拌杆伸出，也可以根据实际需要选择每排搅拌杆的伸出时机。

在有的技术方案中，多个搅拌杆分布为多排，对应滑槽的数量为多个；且多个滑槽之间通过贯穿腔连通，相邻两个条形齿条通过贯穿贯穿腔的连杆固定连接；对应第三电机的数量为一个，该第三电机的输出轴固定套接有其中一个齿轮，使得多个搅拌杆均受该第三电机的驱动。在这种技术方案中，多个搅拌杆均受控于同一个第三电机，有利于减少第三电机的使用量。

当需要该现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置时，预先在待施工的部位打出预留孔，在实际操作的过程中，预留孔的孔径需要大于水泥搅拌柱形杆的外径。

将固定箱1通过绳索或者固定件连接到外部下沉机体上，此时，将水泥搅拌柱形杆3放入到预留的软土坑内，之后通过控制器驱动第三电机输出轴转动，而其中一个齿轮402与水泥搅拌柱形杆3内部设置的第三电机同轴连接，齿轮402与环形齿条401啮合连接，此时通过第三电机带动其中一个齿轮402转动，从而带动了环形齿条401转动，而通过环形齿条401转动，从而使得其他的齿轮402转动，而条形齿条403与齿轮402啮合连接，从而使得条形齿条403移动，从而使得搅拌杆404可以进行伸出。

搅拌杆一方面能够将预留孔孔壁的软土刮下来，另一方面，将刮下来的软土与沿预留孔壁注入的砂浆进行搅拌混合。

此时，通过驱动第二电机2011输出轴转动，第二电机2011输出轴穿过机腔107内壁延伸至方腔106内部并套接有蜗轮2012，蜗轮2012与蜗杆2010啮合连接，通过蜗杆2010带动丝杆转动，而移动块206一侧开设有螺纹孔208，丝杆205与螺纹孔208螺纹连接，通过丝杆205的设置，使得移动块206可以进行内外的运动，由于转动摩擦块209两侧均呈半锥形结构设置，使得两侧的斜面角度相同，从而通过转动摩擦块209呈倾斜结构设置，使其处于水平状态，从而可以同时与两个换速盘201面接触摩擦，从而控制转动摩擦块209的位置。

此时，驱动第一电机102输出轴转动，而第一电机102输出轴穿过空腔101内壁延伸至Z型腔103内壁并与位于上侧的转轴202同轴连接，从而带动了换速盘201转动，从而对速率进行控制，而蜗杆2010自身有自锁功能，从而避免了速率不稳定的情况。

Claims (8)

1.一种现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于：包括：

固定箱，所述固定箱与外部下沉机构固定连接；

水泥搅拌柱形杆，所述水泥搅拌柱形可转动地设置在所述固定箱的一侧，且所述固定箱中设置的转动驱动能够驱动所述水泥搅拌柱形杆转动；

所述水泥搅拌柱形杆的底侧还设置有多个搅拌杆，所述搅拌杆滑动穿过所述水泥搅拌柱形杆的侧壁，且所述水泥搅拌柱形杆内设置有用于驱动所述搅拌杆移动的移动驱动。

2.根据权利要求1所述的现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于：所述水泥搅拌柱形杆内开设有滑槽，所述移动驱动包括滑动设置在所述滑槽中的环形齿条；

与所述滑槽同轴心的还开设有环形腔，所述环形腔中与所述搅拌杆对应地设置有多个齿轮，多个所述齿轮均与所述环形齿条啮合；

水泥搅拌柱形杆内还固定设置有第三电机，所述第三电机的输出轴与多个所述齿轮中的其中一个齿轮固定连接。

3.根据权利要求2所述的现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于：多个所述搅拌杆分布为多排，对应所述滑槽的数量为多个，且

对应所述第三电机的数量为多个，每排所述搅拌杆受其中一个所述第三电机的驱动。

4.根据权利要求2所述的现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于：多个所述搅拌杆分布为多排，对应所述滑槽的数量为多个；且

多个所述滑槽之间通过贯穿腔连通，相邻两个所述条形齿条通过贯穿所述贯穿腔的连杆固定连接；

对应所述第三电机的数量为一个，该所述第三电机的输出轴固定套接有其中一个所述齿轮，使得多个所述搅拌杆均受该所述第三电机的驱动。

5.根据权利要求1所述的现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于：所述固定箱中开设有空腔，所述转动驱动包括固定设置在所述空腔中的第一电机；

所述第一电机的输出轴通过搅拌换速机构与所述水泥搅拌柱形杆连接。

6.根据权利要求5所述的现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于：所述搅拌换速机构包括两换速盘，且两所述换速盘呈上下结构布列；

两所述换速盘的轴心相错设置，且所述第一电机的输出轴固定连接于位于上侧所述换速盘的轴心处；

位于下侧所述换速盘的底端同轴的固定设置有一转轴，所述转轴与所述水泥搅拌柱形杆固定连接；

两所述换速盘之间设置有一转动摩擦块，所述转动摩擦块与两所述换速盘均摩擦抵触，所述转动摩擦块在外部移动驱动的作用下能够沿所述换速盘的径向移动。

7.根据权利要求6所述的现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于：所述转动摩擦块设置有两摩擦面，两所述摩擦面分别与上下侧的两所述换速盘的对应侧摩擦接触；

所述转动摩擦块的轴心处通过一转杆可转动地设置在一斜块上，所述斜块固定设置有一移动块；

所述移动块螺纹连接在一丝杠上，所述丝杠的一侧设置有蜗杆；

所述固定箱内在所述丝杠的一侧设置有第二电机，所述第二电机的输出轴固定设置有蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆传动连接。

8.根据权利要求6所述的现浇混凝土芯水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于：所述固定箱内开设有柱形腔，所述转轴穿过所述柱形腔设置，且

所述转轴位于所述柱形腔内的部分外部套设有一限位环，所述限位环的下侧设置有弹簧；

所述弹簧的底端设置在所述柱形腔的底壁处，使得所述限位环与柱形腔内壁滑动连接。

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