一种双向搅拌注浆螺旋桩
技术领域
本发明属于桩基施工技术领域,具体为一种双向搅拌注浆螺旋桩。
背景技术
压力注浆螺旋桩可以将注浆工艺与螺旋桩结合,通过螺旋桩在下压旋进过程中进行同步注浆,同时通过螺旋叶片使土体和水泥浆强制拌和形成具有一定强度的水泥土,将桩身包裹并与之构成一个整体,提升了螺旋桩的整体刚度与承载性能,同时保留了螺旋桩施工便捷、经济高效、对环境影响小的优点,而钢性螺旋桩是运用最为广泛的一种螺旋桩;钢螺旋桩在其技术指标上和经济性上来说,都是非常适用于实际生产的,钢螺旋桩有圆柱体的空心桩,也有圆形或多角形的实体桩。
目前,以往通过控制泵体运行功率进行水泥浆输送流量的控制,但由于底部出浆口尺寸不便,导致其无法与调节后的水泥浆流量相匹配,进而使得水泥浆通过出浆口时能够充满出浆口内腔,否则会使得出浆口内壁顶部与水泥浆之间留有空隙,这样会出现土块或泥渣等掉落并通过出浆口进入到螺旋杆内部的情况,从而容易造成堵塞,而且凸块或泥渣等会携带成分不明的物质进入螺旋管内部,进而会增加螺旋杆内壁被腐蚀的速率,从而加快其损坏。
而且,由于在注浆时需要螺旋桩不断旋紧,以确保其连续向下移动进行注浆打桩,这样在向下移动一端距离后,在注浆时会由于外部已完成的浆料会相向挤压出浆口,进而会增加注浆口出浆的压力,从而减缓水泥浆的出浆速率,因此会极大的限制注浆效率,而且会导致出浆速率过多慢与旋紧速率,从而使得注浆成型的桩会出现空心结构。
同时,在注浆时由于需要将水泥浆注入旋进的孔内,使其形成水泥桩,而尽管现有的螺旋桩也能够达到注浆成桩的效果,但其通常仅仅能够使得水泥浆填充在孔洞内部,无法使其与周围泥土混合,进而会降低水泥注浆桩与周围土层连接的整体性,因此会降低撞击稳定性,从而会进一步降低后期施工建筑的牢固性,因此需要研发一种能够达到防堵塞防逆流且稳定性好的新型螺旋桩结构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双向搅拌注浆螺旋桩,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种双向搅拌注浆螺旋桩,包括搅拌套,所述搅拌套的顶部设置有搅拌接杆,所述搅拌套和搅拌接杆的内部活动套接有旋进杆,所述旋进杆的底部固定连接有旋进锥,所述旋进锥内部的左右两侧均开设有出浆口,所述出浆口的内壁与旋进杆的内壁互相连通,所述出浆口内腔的左右两侧均固定套接有定位套,所述定位套的数量为两个,两个所述定位套的相背面均活动连接有挡料轴,所述挡料轴的内部活动卡接有矩形块,所述矩形块的左端固定连接有螺纹杆,所述螺纹杆的左端贯穿挡料轴并延伸至挡料轴的左侧且固定连接有防脱块,所述螺纹杆的外表面螺纹套接有螺纹套,所述螺纹套外表面的左端活动卡接有定位架,所述定位架的数量为三个,三个所述定位架的内部均活动套接有位于螺纹套外侧的定位杆,所述定位杆的数量为三个,三个所述定位杆的左右两端均贯穿定位架,且三个定位杆的右端与挡料轴左侧的边缘固定连接,所述挡料轴的内部活动套接有位于矩形块右侧的定位弹簧,所述定位弹簧的左右两端分别与矩形块的右侧以及挡料轴内腔的右侧固定连接,所述防脱块的外表面与螺纹套的内壁活动套接,所述防脱块的左侧与螺纹套内腔的右侧活动连接,所述螺纹套的右侧与挡料轴的左侧活动连接,所述挡料轴左侧的外表面与三个定位架的右侧均活动连接,由于矩形块的设置,在定位架和定位杆对挡料轴的限制下,旋转螺纹套可以通过螺纹杆、矩形块和定位弹簧带动挡料轴左右移动,即可可以改变其与定位套之间的流通距离,从而达到调节流通速率以配合搅拌套内部水泥浆的灌注速率,同时在定位弹簧的弹力恢复作用下可以使得挡料轴左右移动,从而在定位套的配合下即可以确保旋进杆内部的水泥浆能够通过出浆口刘德志旋进锥的外部,同时也可以避免旋进锥外部泥土或水泥浆通过出浆口进入到旋进杆的内部。
优选的,所述搅拌套和搅拌接杆内腔的上下两端均通过轴承与旋进杆的外表面活动套接。
优选的,所述搅拌接杆的底部固定连接有位于搅拌套正上方的密封垫,所述密封垫内壁的直径尺寸与搅拌套和搅拌接杆内壁直径的尺寸均相同,所述密封垫的底部与搅拌套的顶部活动连接,通过设置的密封垫,可以提高搅拌套和搅拌接杆连接紧密性,避免旋紧期间异物进入至搅拌套和搅拌接杆的内部,同时也增加了搅拌套和搅拌接杆彼此间稳定摩擦阻力,从而使得搅拌套更好的跟随搅拌接杆旋转。
优选的,所述搅拌套外表面的顶部固定套接有固定套,所述搅拌接杆外表面的底部固定套接有定位套,所述固定套和定位套的相向面活动连接,所述固定套和定位套之间通过螺栓固定连接,由于固定套和定位套的设置,即方便了工作人员将搅拌接杆与搅拌套进行连接,以增加整体长度,同时在固定套的导向作用下可以有效降低搅拌套和搅拌接杆向下移动时的阻力。
优选的,所述搅拌套外表面的底部以及搅拌接杆外表面的顶部均固定连接有位于搅拌套外部的降阻套,所述降阻套的内壁与搅拌套的外表面活动套接。
优选的,所述搅拌接杆外表面的上方固定套接有第一齿轮,所述旋进杆外表面的上方固定套接有位于搅拌接杆上方的第二齿轮,由于第一齿轮和第二齿轮的设置,可以方便工作人员将搅拌接杆和旋进杆与驱动机构进行连接,同时也便于工作人员控制旋进杆和搅拌接杆同步反向旋转,从而使其更好的拌和泥土与水泥浆。
优选的,所述搅拌接杆外表面的顶部固定套接有位于第一齿轮上方的连接套,所述连接套的外表面光滑,且连接套内部的底部活动卡接有滚珠,所述连接套的外表面活动套接有连接套,所述滚珠的底部贯穿连接套且与连接套内腔的底部活动卡接,通过设置的连接套,可以在滚珠和连接套的配合下便于连接块和丝杆将搅拌套与搅拌接杆进一步连接,从而确保旋进杆和搅拌接杆整体连接运动的稳定性。
优选的,所述旋进杆外表面的上方通过轴承固定套接有位于第二齿轮下方的连接块,所述连接块的数量为五个,五个所述连接块的内部均活动套接有丝杆,所述丝杆底部的外侧与连接块的顶部活动连接,所述丝杆底部的中部贯穿连接块且与连接套的顶部螺纹套接。
优选的,所述搅拌套和搅拌接杆的外表面均固定套接有安装套,所述安装套的外表面固定连接有搅拌杆,所述搅拌套和搅拌接杆外表面安装套和搅拌杆的数量为七个,七个所述安装套和搅拌杆纵向均匀交错排列。
优选的,所述旋进杆的外表面固定套接有螺旋叶片,所述螺旋叶片的外表面光滑,由于螺旋叶片的设置,可以在旋进锥的配合以及搅拌套的传动下对其周围泥土进行旋切,从而便于搅拌套和搅拌接杆整体向下移动。
本发明的有益效果如下:
1、本发明通过定位套、挡料轴和螺纹套,旋转螺纹套可以在定位架和定位杆的限制下使得螺纹杆通过矩形块带动挡料轴左右移动,即可改变定位套和挡料轴之间的距离,进而达到调节水泥浆流出速率的效果,从而使其与搅拌套内部水泥浆流动速率相匹配,避免出现缝隙而造成杂质进入设备内部的情况。
2、本发明通过定位架、定位杆和定位弹簧,在定位架和定位杆的限制下使得挡料轴能够在螺纹套、螺纹杆和矩形块的配合下挤压定位弹簧并使其具有弹力恢复性能,从而可以在出浆口和定位套的配合下使得旋进杆内部水泥浆能够通过出浆口以及定位套和挡料轴之间流出,而旋进锥外部泥土以及水泥浆等移动至出浆口内部时会推动挡料轴靠近定位套使得二者闭合,从而达到防止外部物体进入出浆口内部而增加内部水泥浆流出压力的效果。
3、本发明通过出浆口、搅拌杆和螺旋叶片,通过旋进杆可以将水泥浆有旋进锥左右两侧的出浆口进行排出,以便达到注浆成桩的功能,而在第一齿轮和第二齿轮的配合下可以使得搅拌接杆和搅拌套以及旋进杆进行同步反向旋转,从而在螺旋叶片和搅拌杆的配合下将旋切下来的泥土与排出的水泥浆进行混合搅拌,从而使桩基与周围土层稳定连接。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明的俯视结构示意图;
图3为本发明的侧视结构示意图;
图4为本发明的侧面剖视结构示意图;
图5为本发明的正面剖视结构示意图;
图6为本发明降阻套处侧面剖视的局部结构示意图;
图7为本发明旋进锥处侧面剖视的局部结构示意图;
图8为本发明螺纹套处正面剖视的局部结构示意图;
图9为本发明连接套处正面剖视的局部结构示意图;
图10为本发明固定套出正面剖视的局部结构示意图;
图11为图5中A处的放大结构示意图。
图中:1、搅拌套;2、旋进杆;3、搅拌接杆;4、旋进锥;5、出浆口;6、定位套;7、挡料轴;8、矩形块;9、螺纹杆;10、螺纹套;11、定位架;12、定位杆;13、定位弹簧;14、密封垫;15、固定套;16、定位套;17、降阻套;18、第一齿轮;19、第二齿轮;20、连接套;21、滚珠;22、连接套;23、连接块;24、丝杆;25、安装套;26、搅拌杆;27、螺旋叶片;28、防脱块。
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1至图11所示,本发明实施例中,一种双向搅拌注浆螺旋桩,包括搅拌套1,搅拌套1的顶部设置有搅拌接杆3,搅拌套1和搅拌接杆3的内部活动套接有旋进杆2,旋进杆2的底部固定连接有旋进锥4,旋进锥4内部的左右两侧均开设有出浆口5,出浆口5的内壁与旋进杆2的内壁互相连通,出浆口5内腔的左右两侧均固定套接有定位套6,定位套6的数量为两个,两个定位套6的相背面均活动连接有挡料轴7,挡料轴7的内部活动卡接有矩形块8,矩形块8的左端固定连接有螺纹杆9,螺纹杆9的左端贯穿挡料轴7并延伸至挡料轴7的左侧且固定连接有防脱块28,螺纹杆9的外表面螺纹套接有螺纹套10,螺纹套10外表面的左端活动卡接有定位架11,定位架11的数量为三个,三个定位架11的内部均活动套接有位于螺纹套10外侧的定位杆12,定位杆12的数量为三个,三个定位杆12的左右两端均贯穿定位架11,且三个定位杆12的右端与挡料轴7左侧的边缘固定连接,挡料轴7的内部活动套接有位于矩形块8右侧的定位弹簧13,定位弹簧13的左右两端分别与矩形块8的右侧以及挡料轴7内腔的右侧固定连接,防脱块28的外表面与螺纹套10的内壁活动套接,防脱块28的左侧与螺纹套10内腔的右侧活动连接,螺纹套10的右侧与挡料轴7的左侧活动连接,挡料轴7左侧的外表面与三个定位架11的右侧均活动连接,由于矩形块8的设置,在定位架11和定位杆12对挡料轴7的限制下,旋转螺纹套10可以通过螺纹杆9、矩形块8和定位弹簧13带动挡料轴7左右移动,即可可以改变其与定位套6之间的流通距离,从而达到调节流通速率以配合搅拌套1内部水泥浆的灌注速率,同时在定位弹簧13的弹力恢复作用下可以使得挡料轴7左右移动,从而在定位套6的配合下即可以确保旋进杆2内部的水泥浆能够通过出浆口5刘德志旋进锥4的外部,同时也可以避免旋进锥4外部泥土或水泥浆通过出浆口5进入到旋进杆2的内部。
实施例一
搅拌套1和搅拌接杆3内腔的上下两端均通过轴承与旋进杆2的外表面活动套接;搅拌接杆3的底部固定连接有位于搅拌套1正上方的密封垫14,密封垫14内壁的直径尺寸与搅拌套1和搅拌接杆3内壁直径的尺寸均相同,密封垫14的底部与搅拌套1的顶部活动连接,通过设置的密封垫14,可以提高搅拌套1和搅拌接杆3连接紧密性,避免旋紧期间异物进入至搅拌套1和搅拌接杆3的内部,同时也增加了搅拌套1和搅拌接杆3彼此间稳定摩擦阻力,从而使得搅拌套1更好的跟随搅拌接杆3旋转;搅拌套1外表面的顶部固定套接有固定套15,搅拌接杆3外表面的底部固定套接有定位套16,固定套15和定位套16的相向面活动连接,固定套15和定位套16之间通过螺栓固定连接,由于固定套15和定位套16的设置,即方便了工作人员将搅拌接杆3与搅拌套1进行连接,以增加整体长度,同时在固定套15的导向作用下可以有效降低搅拌套1和搅拌接杆3向下移动时的阻力;搅拌套1外表面的底部以及搅拌接杆3外表面的顶部均固定连接有位于搅拌套1外部的降阻套17,降阻套17的内壁与搅拌套1的外表面活动套接;搅拌接杆3外表面的上方固定套接有第一齿轮18,旋进杆2外表面的上方固定套接有位于搅拌接杆3上方的第二齿轮19,由于第一齿轮18和第二齿轮19的设置,可以方便工作人员将搅拌接杆3和旋进杆2与驱动机构进行连接,同时也便于工作人员控制旋进杆2和搅拌接杆3同步反向旋转,从而使其更好的拌和泥土与水泥浆;搅拌接杆3外表面的顶部固定套接有位于第一齿轮18上方的连接套20,连接套20的外表面光滑,且连接套20内部的底部活动卡接有滚珠21,连接套20的外表面活动套接有连接套22,滚珠21的底部贯穿连接套20且与连接套22内腔的底部活动卡接,通过设置的连接套20,可以在滚珠21和连接套22的配合下便于连接块23和丝杆24将搅拌套1与搅拌接杆3进一步连接,从而确保旋进杆2和搅拌接杆3整体连接运动的稳定性;旋进杆2外表面的上方通过轴承固定套接有位于第二齿轮19下方的连接块23,连接块23的数量为五个,五个连接块23的内部均活动套接有丝杆24,丝杆24底部的外侧与连接块23的顶部活动连接,丝杆24底部的中部贯穿连接块23且与连接套22的顶部螺纹套接;现有的螺旋桩是将第一齿轮18和第二齿轮19与同一个驱动机构进行连接,可以通过搅拌套1和旋进杆2带动搅拌杆26和螺旋叶片27旋转,这样可以便于操作连接,降低能源消耗,但其无法达到同步双向旋转搅拌的功能,进而无法使得出浆与旋切的泥土进行拌和,从而给导致水泥桩基的稳定性较差。
该设备的工作原理及使用流程:
首先根据旋进杆2内部水泥浆灌注流量的情况调节挡料轴7和定位套6治安进的距离,旋转螺纹套10可以在定位架11对螺纹套10的限制下通过螺纹杆9和防脱块28的配合带动矩形块8运动,而矩形块8的运动可以在定位架11和定位杆12对挡料轴7的限制下使得螺纹杆9通过矩形块8和定位弹簧13带动挡料轴7左右移动,从而改变挡料轴7位置;
而在定位架11和定位杆12对挡料轴7的限制下,使得旋进锥4外部的泥土和水泥浆能够推动挡料轴7向右移动,即可在定位套6的配合下进行封闭,而在搅拌套1和出浆口5内部水泥浆的推动下使得挡料轴7向左侧并远离定位套6;
将第一齿轮18和第二齿轮19驱动机构相连接,即可分别带动搅拌接杆3和搅拌套1以及旋进杆2和旋进锥4旋转,由于旋进杆2的转动可以带动螺旋叶片27快速旋转,从而在旋进锥4的配合下达到旋切泥土并缓慢前进的目的,而搅拌接杆3和搅拌套1的转动可以通过安装套25带动搅拌杆26旋转。
实施例二
搅拌套1和搅拌接杆3的外表面均固定套接有安装套25,安装套25的外表面固定连接有搅拌杆26,搅拌套1和搅拌接杆3外表面安装套25和搅拌杆26的数量为七个,七个安装套25和搅拌杆26纵向均匀交错排列;旋进杆2的外表面固定套接有螺旋叶片27,螺旋叶片27的外表面光滑,由于螺旋叶片27的设置,可以在旋进锥4的配合以及搅拌套1的传动下对其周围泥土进行旋切,从而便于搅拌套1和搅拌接杆3整体向下移动;
具体使用时,操作人员可以根据打桩深度的需要将所需数量的搅拌接杆3通过密封垫14、固定套15和定位套6的配合依次与搅拌套1和搅拌接杆3进行连接固定,然后将第一齿轮18和第二齿轮19驱动机构相连接,即可分别带动搅拌接杆3和搅拌套1以及旋进杆2和旋进锥4旋转。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语″包括″、″包含″或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。