CN116770806B - 一种复合地基软基处理加固装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基础工程技术领域，公开了一种复合地基软基处理加固装置，包括吊机机座，所述吊机机座的顶部固定连接有导向架，所述导向架的外壁滑动连接有安装座，所述安装座的下方固定连接有连接杆，所述连接杆的内部滑动连接有用于钻孔的钻杆，所述安装座的底部设置有用于驱动钻杆的调节机构，本发明的有益效果为：利用圆弧塑料挡板将钻杆钻出的孔洞与土体进行隔离，从而减少泥土掉落在孔洞内的数量，进而能够使水泥浆不受大量泥土的影响，进而保持了水泥桩的强度，同时也防止了孔洞的底部发生坍塌，防止了正在注入的水泥浆与孔洞底部的水泥浆产生断层，保证了水泥桩的完整性，从而保证了水泥桩对软基的固定效果。

Description

一种复合地基软基处理加固装置

技术领域

本发明涉及基础工程技术领域，具体地说，涉及一种复合地基软基处理加固装置。

背景技术

软基处理，又叫软弱土地基加固处理。岩土工程中，为防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不稳定等事故，需要对软地基进行处理，使其沉降变得足够坚固，提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求的过程，通过人工对地质进行改良，以达到地基减少沉降，提高地基承载力，从而满足建筑承载条件。

现有技术CN202211668595.9所公开的一种市政工程复合地基软基处理的加固装置，能够减少地基上的土桩数量，也可满足土桩的整体密度，可满足软基的加固强度，从而缩短了软基加固的施工工期，此外，现有技术CN202210839901.4所公开的一种市政工程复合地基软基处理的加固装置，能够对螺旋叶片上的泥土进行自动的清理，减少了工作人员的劳动强度，但仍然存在一些不足：

目前，水泥桩的施工主要是通过吊机操作钻杆的升降以及钻杆自身的转动来对地基进行钻孔，孔洞形成后，再注入水泥浆，边上升边对水泥浆进行搅拌，最后凝结，但由于水泥是水硬性胶凝材料，加水后会水化反应硬化从而将砂石粘结在一起，而泥土是惰性材料，故不与水泥浆反应，对砂石起不到粘结作用，反而会影响水泥颗粒的粘结力，目前，钻杆在孔内对水泥浆进行搅拌时，存在内壁土体坍塌的情况，从而使得大量的泥土与水泥浆进行了混合，而土体中的含水量也会对水泥浆起稀释作用，从而影响到水泥浆的硬度，使得搅拌桩的强度下降，此外，若坍塌发生在孔洞的底部，则会使水泥浆出现断层，使得下方的水泥浆与上方的水泥浆不能够衔接，从而影响到水泥桩的强度，降低了对软基的改良和固定。

发明内容

针对上述问题，本申请提供了一种复合地基软基处理加固装置 ，解决了上述背景技术中提到的目前，钻杆在孔内对水泥浆进行搅拌时，存在内壁土体坍塌的情况，从而使得大量的泥土与水泥浆进行了混合，而土体中的含水量也会对水泥浆起稀释作用，从而影响到水泥浆的硬度，使得搅拌桩的强度下降，此外，若坍塌发生在孔洞的底部，则会使水泥浆出现断层，使得下方的水泥浆与上方的水泥浆不能够衔接，从而影响到水泥桩的强度，降低了对软基的改良和固定的问题。

为实现上述目的；本发明提供如下技术方案：

一种复合地基软基处理加固装置，包括吊机机座，所述吊机机座的顶部固定连接有导向架，所述导向架的外壁滑动连接有安装座，所述安装座的下方固定连接有连接杆，所述连接杆的内部滑动连接有用于钻孔的钻杆，所述安装座的底部设置有用于驱动钻杆的调节机构，所述钻杆的外侧设有隔离土体的圆弧塑料挡板，所述钻杆的内部设有用于推动圆弧塑料挡板进行外扩的运动机构；

所述运动机构包括多个转动轴，所述转动轴转动连接于钻杆的内部，所述钻杆的内部通过螺栓固定连接有若干固定座，所述固定座的内部滑动连接有运动块，所述固定座的内部转动连接有若干螺杆，所述螺杆与转动轴通过齿轮组件相传动，所述螺杆的外壁滑动连接有圆弧塑料挡板，所述圆弧塑料挡板与运动块磁性连接，所述圆弧塑料挡板的外壁设有安装钉；

所述调节机构包括液压杆，所述液压杆固定安装于安装座的内部，所述液压杆的伸缩端滑动连接有滑盘，所述滑盘的内部转动连接有若干从动轴，所述从动轴的一端可插接于转动轴的内部。

进一步的，所述安装座的底部固定连接有电机安装架，所述电机安装架的内部固定安装有电机，所述电机输出轴的一端固定连接有输出轴，所述输出轴的外壁设有同步带，所述安装座的底部转动连接有主动轴，所述主动轴通过同步带与输出轴传动连接，所述主动轴的外壁设有主动柱齿轮，所述滑盘滑动连接于主动轴的外壁，若干所述从动轴的外壁均固定连接有从动柱齿轮，若干所述从动柱齿轮均可与主动柱齿轮相啮合，所述主动轴插接于钻杆的内部。

进一步的，所述转动轴的外壁固定连接有若干主动锥齿轮，所述螺杆的一端固定连接有从动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮相互啮合，所述螺杆的外壁与运动块螺纹连接，所述运动块的内部固定安装有电磁铁，若干所述圆弧塑料挡板的一侧固定安装有铁块，所述电磁铁与铁块磁性连接。

进一步的，所述圆弧塑料挡板的数量为四个，其中两个所述圆弧塑料挡板位于另两个圆弧塑料挡板的内侧，其中两个所述圆弧塑料挡板的外侧设有卡槽，另两个所述圆弧塑料挡板的一侧设有卡条，所述卡条可卡接于卡槽的内部。

进一步的，所述运动块的内部固定安装有若干喷粉装置，所述喷粉装置的喷粉端贯穿圆弧塑料挡板的一侧，所述圆弧塑料挡板与喷粉端滑动连接，所述喷粉装置内设置的喷粉为砂浆王。

进一步的，所述安装座的底部固定连接有防护壳，所述滑盘滑动连接于防护壳的内部，所述防护壳的一侧开设有矩形槽，所述同步带位于矩形槽的内部。

进一步的，所述钻杆的内部开设有注浆口，所述注浆口位于钻杆的底部。

进一步的，所述从动柱齿轮与主动柱齿轮的模数相同，所述从动柱齿轮的牙数少于主动柱齿轮的牙数。

进一步的，所述固定座的外壁设有牙轮，所述圆弧塑料挡板位于牙轮的内侧。

进一步的，所述圆弧塑料挡板为防腐材质。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明所述复合地基软基处理加固装置，利用圆弧塑料挡板将钻杆钻出的孔洞与土体进行隔离，从而减少泥土掉落在孔洞内的数量，进而能够使水泥浆不受大量泥土的影响，进而保持了水泥桩的强度，同时也防止了孔洞的底部发生坍塌，防止了正在注入的水泥浆与孔洞底部的水泥浆产生断层，保证了水泥桩的完整性，从而保证了水泥桩对软基的固定效果。

（2）本发明所述复合地基软基处理加固装置，通过利用喷粉装置，配合钻杆的转动，可以对孔洞的内壁进行全面的喷洒，使得孔洞的内壁具有一定的凝结性，从而减少孔洞内壁的泥土掉落，也为圆弧塑料挡板的扩展提供了条件，使得圆弧塑料挡板能够嵌入到孔洞的内壁上。

（3）本发明所述复合地基软基处理加固装置，圆弧塑料挡板在向外扩展时，钻杆是在转动的，故使得圆弧塑料挡板外壁开设的安装钉能够起到破土的作用，且安装钉会逐渐的嵌入至孔洞的内壁，这种一边扩展一边转动的方式，能够使圆弧塑料挡板更加牢固的与孔洞内壁进行固定；本发明对钻杆钻出的孔洞与土体进行隔离，减少泥土掉落在孔洞内的数量，同时也可以防止孔洞的底部发生坍塌，防止了正在注入的水泥浆与孔洞底部的水泥浆产生断层，从而能够使水泥浆的强度不受泥土的影响，从而保证水泥桩的强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为所述加固装置的整体结构示意图；

图2为所述加固装置的圆弧塑料挡板扩展后的结构示意图；

图3为所述加固装置的钻杆部位的剖视图；

图4为所述加固装置的圆弧塑料挡板脱离钻杆后的结构示意图；

图5为所述加固装置的圆弧塑料挡板的结构示意图；

图6为所述加固装置的圆弧塑料挡板的剖视图；

图7为所述加固装置的调节机构部位的结构示意图；

图8为所述加固装置的调节机构部位的另一角度结构示意图；

图9为所述加固装置的固定座的结构示意图；

图10为所述加固装置的钻杆部位的部分结构示意图；

图11为所述加固装置的滑盘部位的剖视图；

图12为所述加固装置的图3中的A处放大图；

图13为所述加固装置的图5中的B处放大图；

图14为所述加固装置的圆弧塑料挡板的俯视剖视图；

图15为所述加固装置的固定座的俯视剖视图；

图16为所述加固装置的钻杆的俯视剖视图；

图中：1、吊机机座；2、导向架；3、安装座；4、电机；5、防护壳；6、钻杆；7、注浆口；8、固定座；9、圆弧塑料挡板；10、安装钉；11、喷粉装置；12、运动块；13、电磁铁；14、运动机构；141、转动轴；142、主动锥齿轮；143、从动锥齿轮；144、螺杆；15、铁块；16、调节机构；161、液压杆；162、主动轴；163、同步带；164、主动柱齿轮；165、滑盘；166、从动轴；167、从动柱齿轮；17、连接杆。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

实施例1

如图1-图16所示，本发明实施例提供一种复合地基软基处理加固装置，包括吊机机座1，吊机机座1的顶部固定连接有导向架2，导向架2的外壁滑动连接有安装座3，安装座3的下方固定连接有连接杆17，连接杆17的内部滑动连接有用于钻孔的钻杆6，钻杆6的内部开设有注浆口7，注浆口7位于钻杆6的底部，安装座3的底部设置有用于驱动钻杆6的调节机构16，钻杆6的外侧设有隔离土体的防腐材质的圆弧塑料挡板9，钻杆6的内部设有用于推动圆弧塑料挡板9进行外扩的运动机构14；运动机构14包括多个转动轴141，转动轴141转动连接于钻杆6的内部，钻杆6的内部通过螺栓固定连接有若干固定座8，固定座8的内部滑动连接有运动块12，固定座8的内部转动连接有若干螺杆144，转动轴141的外壁固定连接有若干主动锥齿轮142，螺杆144的一端固定连接有从动锥齿轮143，主动锥齿轮142与从动锥齿轮143相互啮合，螺杆144的外壁与运动块12螺纹连接，螺杆144的外壁滑动连接有圆弧塑料挡板9，圆弧塑料挡板9与运动块12磁性连接，圆弧塑料挡板9的外壁设有安装钉10，圆弧塑料挡板9在向外扩展时，钻杆6是在转动的，圆弧塑料挡板9外壁开设的安装钉10起到破土的作用，且安装钉10会逐渐的嵌入至孔洞的内壁，固定座8的外壁设有牙轮，圆弧塑料挡板9位于牙轮的内侧；调节机构16包括液压杆161，液压杆161固定安装于安装座3的内部，液压杆161的伸缩端滑动连接有滑盘165，滑盘165的内部转动连接有若干从动轴166，从动轴166的一端可插接于转动轴141的内部，转动轴141在转动时，即可带动主动锥齿轮142转动，利用主动锥齿轮142与从动锥齿轮143的啮合，使得螺杆144转动，进而使得运动块12在固定座8的内部进行滑动，从而推动圆弧塑料挡板9向外扩展，而后即可关闭电磁铁13，解除与铁块15的吸附，即可将圆弧塑料挡板9设立在孔洞的内壁上，由于圆弧塑料挡板9的存在，可以防止孔洞的底部发生坍塌，防止了正在注入的水泥浆与孔洞底部的水泥浆产生断层，此外圆弧塑料挡板9能够隔离土体，减少泥土掉落在孔洞内，从而能够使水泥浆不受泥土的影响，进而保持了水泥桩的强度，保证了水泥桩对软基的固定效果。

安装座3的底部固定连接有电机安装架，电机安装架的内部固定安装有电机4，电机4输出轴的一端固定连接有输出轴，输出轴的外壁设有同步带163，安装座3的底部转动连接有主动轴162，主动轴162通过同步带163与输出轴传动连接，主动轴162的外壁设有主动柱齿轮164，滑盘165滑动连接于主动轴162的外壁，若干从动轴166的外壁均固定连接有从动柱齿轮167，若干从动柱齿轮167均可与主动柱齿轮164相啮合，从动柱齿轮167与主动柱齿轮164的模数相同，从动柱齿轮167的牙数少于主动柱齿轮164的牙数，主动轴162插接于钻杆6的内部，运动块12的内部固定安装有电磁铁13，若干圆弧塑料挡板9的一侧固定安装有铁块15，电磁铁13与铁块15磁性连接，安装座3的底部固定连接有防护壳5，滑盘165滑动连接于防护壳5的内部，防护壳5的一侧开设有矩形槽，同步带163位于矩形槽的内部，防护壳5主要是对主动柱齿轮164与从动柱齿轮167进行防护，通过电机4的驱动，并利用同步带163的传动，使得主动轴162转动，进而带动钻杆6与其内部的固定座8进行旋转，通过液压杆161运作，使得滑盘165在主动轴162的外壁进行滑动，同时带动从动轴166与从动柱齿轮167下降，当从动柱齿轮167与主动柱齿轮164相啮合时，从动轴166的一端也插入至转动轴141的内部，此时，从动柱齿轮167转动时，即可带动转动轴141进行转动，其中可参考行星齿轮：由于从动柱齿轮167的齿数要少于主动柱齿轮164，故从动轴166的转速要高于主动轴162，在主动轴162带动钻杆6以及其内部的转动轴141进行旋转时，从动柱齿轮167将沿着主动柱齿轮164转动进而也会使得滑盘165进行转动，又由于从动轴166的转速要高于主动轴162，故能够在钻杆6转动时，从动轴166带动转动轴141进行转动。

圆弧塑料挡板9的数量为四个，其中两个圆弧塑料挡板9位于另两个圆弧塑料挡板9的内侧，其中两个圆弧塑料挡板9的外侧设有卡槽，另两个圆弧塑料挡板9的一侧设有卡条，卡条可卡接于卡槽的内部，在圆弧塑料挡板9向外进行扩展时，其中两个圆弧塑料挡板9上的卡条会与另两个圆弧塑料挡板9上的卡槽进行卡接，使其变成一个整体，从而增加其稳定性。

运动块12的内部固定安装有若干喷粉装置11，喷粉装置11的喷粉端贯穿圆弧塑料挡板9的一侧，圆弧塑料挡板9与喷粉端滑动连接，喷粉装置11内设置的喷粉为砂浆王，操作钻杆6完全钻入土体后即可开启喷粉装置11，将喷粉装置11内的砂浆王喷出，配合钻杆6的转动，对孔洞的内壁进行全面的喷洒，使得孔洞的内壁具有一定的凝结性，从而减少孔洞内壁的泥土掉落。在本实施例中，可根据软基的性质不同，可调制出不同的砂浆王来进行喷洒，以满足施工需求。

具体工作方式：

使用时，先将吊机机座1移动至施工位置，再通过卷扬机控制钢丝绳的收放来控制安装座3沿着导向架2进行升降，从而使得钻杆6上下运动，其中，通过电机4的驱动，并利用同步带163的传动，使得主动轴162转动，进而带动钻杆6与其内部的固定座8进行旋转，而钻杆6下降，将会对土体进行钻孔操作，以方便后续制成水泥桩，其中，固定座8的外壁设有牙轮，用于辅助钻杆6的钻孔，此外，圆弧塑料挡板9位于牙轮的内侧，故在钻杆6进行钻孔时，圆弧塑料挡板9不会与土体进行接触；

操作钻杆6完全钻入土体后即可开启喷粉装置11，将喷粉装置11内的砂浆喷出，配合钻杆6的转动，对孔洞的内壁进行全面的喷洒，使得孔洞的内壁具有一定的凝结性，从而减少孔洞内壁的泥土掉落，在钻杆6钻至设定深度后停止下降，而喷粉装置11可继续运行一段时间，钻杆6也持续转动，使孔洞底部的内壁更加具有凝结性，之后停止喷粉装置11与钻杆6；

通过液压杆161运作，使得滑盘165在主动轴162的外壁进行滑动，同时带动从动轴166与从动柱齿轮167下降，当从动柱齿轮167与主动柱齿轮164相啮合时，从动轴166的一端也插入至转动轴141的内部，此时，从动柱齿轮167转动时，即可带动转动轴141进行转动，其中需要说明的是（可参考行星齿轮）：由于从动柱齿轮167的齿数要少于主动柱齿轮164，故从动轴166的转速要高于主动轴162，在主动轴162带动钻杆6以及其内部的转动轴141进行旋转时，从动柱齿轮167将沿着主动柱齿轮164转动进而也会使得滑盘165进行转动，又由于从动轴166的转速要高于主动轴162，故能够在钻杆6转动时，从动轴166带动转动轴141进行转动；

转动轴141的转动，即可带动主动锥齿轮142转动，利用主动锥齿轮142与从动锥齿轮143的啮合，使得螺杆144转动，进而使得运动块12在固定座8的内部进行滑动，从而推动圆弧塑料挡板9向外扩展，此时，钻杆6是在转动的，即圆弧塑料挡板9一边向外扩展一边转动，圆弧塑料挡板9外壁开设的安装钉10起到破土的作用，且安装钉10会逐渐的嵌入至孔洞的内壁，期间，其中两个圆弧塑料挡板9上的卡条会与另两个圆弧塑料挡板9上的卡槽进行卡接，使其变成一个整体，增加其稳定性，而后即可关闭电磁铁13，解除与铁块15的吸附，即可将圆弧塑料挡板9设立在孔洞的内壁上，随后即可收回运动块12，进行下一步的水泥注入；

水泥浆从注浆口7注入至孔洞的内部，期间，钻杆6一边转动对水泥浆进行搅拌一边上升，由于圆弧塑料挡板9的存在，可以防止孔洞的底部发生坍塌，防止了正在注入的水泥浆与孔洞底部的水泥浆产生断层，此外圆弧塑料挡板9能够隔离土体，减少泥土掉落在孔洞内，从而能够使水泥浆不受泥土的影响，进而保持了水泥桩的强度，保证了水泥桩对软基的固定效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种复合地基软基处理加固装置，包括吊机机座（1），其特征在于，所述吊机机座（1）的顶部固定连接有导向架（2），所述导向架（2）的外壁滑动连接有安装座（3），所述安装座（3）的下方固定连接有连接杆（17），所述连接杆（17）的内部滑动连接有用于钻孔的钻杆（6），所述安装座（3）的底部设置有用于驱动钻杆（6）的调节机构（16），所述钻杆（6）的外侧设有隔离土体的圆弧塑料挡板（9），所述钻杆（6）的内部设有用于推动圆弧塑料挡板（9）进行外扩的运动机构（14）；

所述运动机构（14）包括多个转动轴（141），所述转动轴（141）转动连接于钻杆（6）的内部，所述钻杆（6）的内部通过螺栓固定连接有若干固定座（8），所述固定座（8）的内部滑动连接有运动块（12），所述固定座（8）的内部转动连接有若干螺杆（144），所述螺杆（144）与转动轴（141）通过齿轮组件相传动，所述螺杆（144）的外壁滑动连接有圆弧塑料挡板（9），所述圆弧塑料挡板（9）与运动块（12）磁性连接，所述圆弧塑料挡板（9）的外壁设有安装钉（10）；

所述调节机构（16）包括液压杆（161），所述液压杆（161）固定安装于安装座（3）的内部，所述液压杆（161）的伸缩端滑动连接有滑盘（165），所述滑盘（165）的内部转动连接有若干从动轴（166），所述从动轴（166）的一端可插接于转动轴（141）的内部；

所述转动轴（141）的外壁固定连接有若干主动锥齿轮（142），所述螺杆（144）的一端固定连接有从动锥齿轮（143），所述主动锥齿轮（142）与从动锥齿轮（143）相互啮合，所述螺杆（144）的外壁与运动块（12）螺纹连接，所述运动块（12）的内部固定安装有电磁铁（13），若干所述圆弧塑料挡板（9）的一侧固定安装有铁块（15），所述电磁铁（13）与铁块（15）磁性连接；

所述运动块（12）的内部固定安装有若干喷粉装置（11），所述喷粉装置（11）的喷粉端贯穿圆弧塑料挡板（9）的一侧，所述圆弧塑料挡板（9）与喷粉端滑动连接，所述喷粉装置（11）内设置的喷粉为砂浆王。

2.根据权利要求1所述的一种复合地基软基处理加固装置，其特征在于，所述安装座（3）的底部固定连接有电机安装架，所述电机安装架的内部固定安装有电机（4），所述电机（4）的一端固定连接有输出轴，所述输出轴的外壁设有同步带（163），所述安装座（3）的底部转动连接有主动轴（162），所述主动轴（162）通过同步带（163）与输出轴传动连接，所述主动轴（162）的外壁设有主动柱齿轮（164），所述滑盘（165）滑动连接于主动轴（162）的外壁，若干所述从动轴（166）的外壁均固定连接有从动柱齿轮（167），若干所述从动柱齿轮（167）均可与主动柱齿轮（164）相啮合，所述主动轴（162）插接于钻杆（6）的内部。

3.根据权利要求1所述的一种复合地基软基处理加固装置，其特征在于，所述圆弧塑料挡板（9）的数量为四个，其中两个所述圆弧塑料挡板（9）位于另两个圆弧塑料挡板（9）的内侧，其中两个所述圆弧塑料挡板（9）的外侧设有卡槽，另两个所述圆弧塑料挡板（9）的一侧设有卡条，所述卡条可卡接于卡槽的内部。

4.根据权利要求2所述的一种复合地基软基处理加固装置，其特征在于，所述安装座（3）的底部固定连接有防护壳（5），所述滑盘（165）滑动连接于防护壳（5）的内部，所述防护壳（5）的一侧开设有矩形槽，所述同步带（163）位于矩形槽的内部。

5.根据权利要求1所述的一种复合地基软基处理加固装置，其特征在于，所述钻杆（6）的内部开设有注浆口（7），所述注浆口（7）位于钻杆（6）的底部。

6.根据权利要求2所述的一种复合地基软基处理加固装置，其特征在于，所述从动柱齿轮（167）与主动柱齿轮（164）的模数相同，所述从动柱齿轮（167）的牙数少于主动柱齿轮（164）的牙数。

7.根据权利要求1所述的一种复合地基软基处理加固装置，其特征在于，所述固定座（8）的外壁设有牙轮，所述圆弧塑料挡板（9）位于牙轮的内侧。

8.根据权利要求1所述的一种复合地基软基处理加固装置，其特征在于，所述圆弧塑料挡板（9）为防腐材质。