CN205348160U - 新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备，有效的解决了传统的桩机在施工时单向搅拌、搅拌不均匀、效率低的问题；其解决的技术方案是包括可实现纵向和横向移动的液压步履式底架，液压步履式底架上设有第一驱动装置，第一驱动装置连接有置于步履式底架外侧反向转动的内钻杆，内钻杆外侧套有与内钻杆转动方向相反的正转外钻杆，外钻杆经固定在内钻杆中间位置的第二驱动装置控制，第二驱动装置包括第二电机，第二电机连接主离合器，主离合器连接正反挡变速箱，正反挡变速箱连接有蜗杆减速箱，蜗杆减速箱经连接轴连接有转盘，转盘中心设有经多个滚子补心组成的外钻杆孔；本实用新型提高了施工的工作质量。

Description

新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备

技术领域

本实用新型涉及液压桩机技术领域，特别是一种新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的逐步增强，国内各大城市的高层建筑、立交桥、海港码头、铁路公路、桥梁、湖泊、矿山等地区的基本建设项目急剧猛增，大口径基础桩工程得到广泛应用，越来越多的地区施工需要使用液压桩机来完成建设项目，液压桩机的需求已然成为当代建设项目的不二之选。

由于现代化的高层建筑、大型桥梁和港口码头等结构复杂，负荷十分巨大，对基础的承载能力和防止沉陷方面的要求较高。根据建设部门的资料，对高层建筑基础的处理，通常是采用箱式、地下连续墙、桩等形式作为基础。由于打桩机结构简单，坚固可靠，外形美观，使用灵活，操作简便等优点，尤其是打桩经济效益好，不需降水，换土等。振动锤减震效果优良，噪音低，桩架振动小，劳动条件较好，使用，维修，保养方便，收效快，在建筑业中将发挥其独特作用。

现在所有的建筑行业、矿山施工、机械制厂、道路施工、桥梁建造等各个行业在进行施工时，都必然会用到桩机，而桩机的使用可以大大方便施工的便利，节省大量的劳动力，且操作自动化，提升工作效率。

深层搅拌桩机是进行软弱地基处理的新型机具。它运用粉体喷射或浆体喷射搅拌法原理，向软土地基土壤中喷射水泥或石灰等粉体固化剂或浆体并加以搅拌，使之成桩的方式来加固软弱地基基础。

经济可靠、施工简便的喷搅桩在工业发达国家应用十分普遍。在国内，喷搅桩机在有关工程部门的通力合作下，经不断改进，日趋成熟。如果另外增加一套钻杆双向液压驱动设备，可使该机成为喷粉、喷浆两用深层搅拌设备。

目前，加装了钻杆双向液压驱动设备的搅拌桩机已广泛成功地运用于铁路路基、公路、港口建设、市政工程、工业及民用建筑等软土地基基础的加固处理中。实践证明，本机适用多种软弱地基加固方法，能达到地基加固或改良，提高地基承载力，减少地基沉降量，以及进行边坡加固，地下连续墙和地下工程支护等目的。

水泥搅拌桩机由底架、井架及附属设备等组成。钻杆依附在桩机井架前部的两根平行的竖直导轨道之间。用提升链条控制其上下运动。井架为钢结构塔架，在其后部设有链轮、链条、齿轮箱、电动机，用以提升链条控制钻杆上下运动，使钻杆按照设计方位准确地贯入地层。水泥搅拌桩机的基本技术参数是钻机转速、最大扭矩、提升速度。

粉喷桩又称加固土桩是深层搅拌法加固地基方法的一种形式，是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。适合于加固各种成因的饱和软粘土，中国常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。

现在桩机的使用已经非常普遍，但是现在桩机在施工时却存在着很多不足，传统的桩机在施工时都是单向搅拌，加之存在的效果是搅拌不均匀，而且效率低，影响施工的进程，工程质量不好。

所以有必要找到一种方式来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备，有效的解决了传统的桩机在施工时单向搅拌、搅拌不均匀、效率低的问题。

其解决的技术方案是，包括可实现纵向和横向移动的液压步履式底架，液压步履式底架上设有第一驱动装置，第一驱动装置连接有置于步履式底架外侧反向转动的内钻杆，内钻杆外侧套有与内钻杆转动方向相反的正转外钻杆，外钻杆经固定在内钻杆中间位置的第二驱动装置控制，第二驱动装置包括第二电机，第二电机连接主离合器，主离合器连接正反挡变速箱，正反挡变速箱连接有蜗杆减速箱，蜗杆减速箱经连接轴连接有转盘，转盘中心设有经多个滚子补心组成的外钻杆孔。

本实用新型在施工时工作效率极高，可以双向搅拌，并且搅拌均匀，水泥粉喷时，注浆均匀，加快了施工的工作进程，提高了施工的工作质量。

附图说明

图1为本实用新型连接结构示意图。

图2为本实用新型第二驱动装置连接示意图。

图3为本实用新型转盘示意图。

图4为本实用新型施工流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图4给出，本实用新型包括可实现纵向和横向移动的液压步履式底架1，液压步履式底架1上设有第一驱动装置，第一驱动装置连接有置于步履式底架1外侧反向转动的内钻杆2，内钻杆2外侧套有与内钻杆2转动方向相反的正转外钻杆3，外钻杆3经固定在内钻杆2中间位置的第二驱动装置4控制，第二驱动装置4包括第二电机5，第二电机5连接主离合器6，主离合器6连接正反挡变速箱7，正反挡变速箱7连接有蜗杆减速箱8，蜗杆减速箱8经连接轴9连接有转盘10，转盘10中心设有经多个滚子补心11组成的外钻杆孔12，外钻杆孔12内穿插有外钻杆3，液压步履式底架1的外侧设有注浆机13，注浆机13经注浆管14经过内钻杆2的上端连通至内钻杆2的下端，注浆机13另一端连接有空气压缩机15，注浆机13出口处连接有旋转供料器16，注浆机13连接有置于外侧的水泥灌17。

所述的第一驱动装置包括置于步履式底架1上的第一电机18，第一电机18经第一联轴器19连接闭式液压泵20，闭式液压泵20经置于内钻杆2上方的液压马达21控制内钻杆2的反向转动。

所述的内钻杆2和外钻杆3上连接有过载保护装置。

所述的内钻杆2和外钻杆3经传感器连接有深度计和数码显示屏。

所述的内钻杆2和外钻杆3配置有多种不同规格的钻头。

所述的注浆机13经两组可变直径的齿轮实现无极变速控制。

本实用新型使用时，

本实用新型的外钻杆3为机械传动，有多挡旋转，给进速度，并设有过载保护装置，功能较全，操作方便可靠。

本实用新型的底架为液压步履式，能纵向、横向移动，对孔就位迅速，操作简便，机动性较强。

具体施工方法：

1、测量放线：拟以建筑物轴线控制点，利用经纬仪与钢尺按施工图测放各拟建筑轴线，并依据桩位图尺寸测放各桩位，由技术负责人现场复核桩位，确认无误后，填写《工程测量定位放线记录》报监理人员审核签证。

2、材料准备：现场搭设水泥库房，底部用木板架空，水泥按批号堆放并设置标识，进场水泥必须有合格证，并对进场水泥按批量抽检复试，复试安定性合格后方可使用，库存水泥做到先进库先用，后进库后用，防止积压时间超过规定，对于受潮结块水泥坚决不予使用。

施工工艺

1、设备就位：施工辅助设备，如注浆机、空压机等均安置在施工区域外，不能影响正常施工。考虑到工作效率，水泥罐要埋入地下，露出进料口，以便尽快倒入水泥，而且水泥罐距主机越近越好；为了保证电子秤准确称量，注浆机一定要摆放平整。利用垂球整平桩机并将钻头对准桩位，确保工程桩桩身垂直。

2、钻进：钻头对准桩位，整平，支撑牢固后，对各设备进行试运转，一切正常后，开启空压机正转钻进。

3、喷粉、提升、搅拌：当钻进至设计深度时。开启送灰机送出水泥粉，控制钻头在桩底提升，当确认灰到达桩底时，以Ⅲ档提升钻杆（提升速度保持在0.8m/min为宜），此时，钻头实行边提升、边喷灰、边搅拌的连续作业，使水泥与被加固土体充分拌和，水泥掺入量为15%。强度等级为32.5。当提升至桩顶标高以上50cm时，立即关闭送灰机，再重新钻进至桩顶2.0m后喷粉提升到上次停灰面，每米增加水泥掺入量为5kg。若中间因故停机时，要进行复打。

4、经过上述一个过程，即可完成一根柱，桩机可移位至下一根桩继续施工。

本实用新型的钻机部分采用链条式加压机构，在加固深度范围内，钻具可连续性钻进或提升，井架、外钻杆可根据加固深度加长或缩短，工作效率高，而对于井架的起落均以液压操作油缸进行，简便可靠。

第一电机和第二电机采用三相异步电机，功率消耗小，适应范围较大。本实用新型整体结构紧凑，机动灵活，接地比压小，稳定性能好，对场地狭窄、地面条件较差的工地也能适用。

本实用新型的地基加固深度为18m，成桩的直径为标准为Φ500mm，进给提升力一般为156.8KN，钻杆规格口为125X125X12mm，纵向单步行程1.5m，横向单步行程0.5m，接地比压0.0269Mpa，主电机功率为45kw，空压机电机功率为13kw，油泵电机7.5kw，调速电机7.5kw。

所述的步履式底架包括上底架和下底架，上底架上设有横向步履移动、纵向移动油缸、横向移动油缸和四只液压支腿。

上底架用来安装井架、钻机传动系统、液压系统及部分电气系统。四只液压支腿分别安装在上底架前后四个套筒内。

第二电机为三相异步电动机，它是钻机传动系统的动力源，通过主离合器、变速箱、正反挡变速箱、转盘，将动力传递给外钻杆及加力机构、实现钻机的钻进和提升。

钻机机械传动系统主要由主电机、主离合器和变速箱、正反挡变速箱、蜗杆减速箱及转盘等部件组成，主电机为三相异步电动机，它是钻机传动系统的动力源，通过主离合器、变速箱、正反档变速箱、蜗杆减速箱、转盘，将动力传递给钻杆及加力机构、实现钻机的钻进和提升。主离合器作为传递或切断动力的装置，本机的功能主要是：分离时，便为主电机空载启动和变速箱变换挡位，以及钻机在钻进或提升时，变换正、反档，避免了电机的正、反转和频繁启动，保护了电器装置；闭合时，既能可靠传递主电机动力，又能起过载保护作用。蜗杆减速箱作为一个分动机构，将变速箱传来的分流动力以适当的速度，经输出轴端的双排链轮和双排滚子链条，传递给井架上的架压机构，驱动钻具的钻进和提升。

转盘是齿轮传动装置，用于驱动钻杆，实现回转钻进等功能。

滚子补心装在转盘心部，外钻杆放入其中，滚子补心随转盘转动，并驱动外钻杆旋转，同时，滚子补心随钻杆的上下移动而滚动，以保证钻杆上下移动中减少磨损并不致卡死。

喷粉系统有空气压缩机、注浆机、旋转供料器、电子计量系统、水泥罐和管路及管路附件等组成。其主要功能是，采用粉粒体气力输送的原理，以压缩空气把喷搅桩的成桩粉料（水泥或生石灰等固化剂）按设计要求喷射到土壤里。

空气压缩机产生的压缩空气，在主机钻进时用于防止钻头喷口堵塞在主机提升，喷射粉体时，是输送粉体的载体。

注浆机为特制压力容器，主要用来存放喷搅桩的成桩粉料固结剂，如水泥、生石灰等。罐上方进料口为快开式接口，利于提高装料工效。下方出料口与旋转供料器相连。进气孔以球阀与调压阀进气端连接，用于以压缩空气破除可能出现的粉体成拱现象。排气孔以球阀控制通往大气，以便罐体卸压；排气孔处的压力表，显示罐内气体压力。

水泥灌的作用是把地面上的水泥运送到注浆机里去，当注浆机在工作时，可以将水泥先装到水泥灌里，当注浆机停止工作时打开空压机与水泥灌之间的阀门，再打开水泥灌与注浆机之间的阀门，水泥罐里的水泥在很短的时间内就送进子大灰罐，这样比过去的升降机即省时又减少了污染。

“喷粉”就是将粉体成桩固化剂用压缩空气输送到钻头并喷射到土层中去。喷粉过程直接关系到成桩质量。

喷粉操作一般在喷气操作后进行。其操作顺序一般是：开通喷粉球阀和蝶阀、关闭喷气球阀、按下无级变速器电机启动按钮，使旋转供料器送料到喷射管，在空气湿度大、粉体流动性差或喷气压力大，以及需要单位桩长喷粉量大时，还应开通灰罐进气球阀以对罐料加压。

本实用新型可以内钻杆反转、外转杆正转实现双向搅拌，搅拌均匀，注浆机实现水泥喷粉，注浆均匀，工作效率高。

Claims (6)

1.一种新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备，包括可实现纵向和横向移动的液压步履式底架（1），其特征在于，液压步履式底架（1）上设有第一驱动装置，第一驱动装置连接有置于步履式底架（1）外侧反向转动的内钻杆（2），内钻杆（2）外侧套有与内钻杆（2）转动方向相反的正转外钻杆（3），外钻杆（3）经固定在内钻杆（2）中间位置的第二驱动装置（4）控制，第二驱动装置（4）包括第二电机（5），第二电机（5）连接主离合器（6），主离合器（6）连接正反挡变速箱（7），正反挡变速箱（7）连接有蜗杆减速箱（8），蜗杆减速箱（8）经连接轴（9）连接有转盘（10），转盘（10）中心设有经多个滚子补心（11）组成的外钻杆孔（12），外钻杆孔（12）内穿插有外钻杆（3），液压步履式底架（1）的外侧设有注浆机（13），注浆机（13）经注浆管（14）经过内钻杆（2）的上端连通至内钻杆（2）的下端，注浆机（13）另一端连接有空气压缩机（15），注浆机（13）出口处连接有旋转供料器（16），注浆机（13）连接有置于外侧的水泥灌（17）。

2.根据权利要求1所述的一种新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备，其特征在于，所述的第一驱动装置包括置于步履式底架（1）上的第一电机（18），第一电机（18）经第一联轴器（19）连接闭式液压泵（20），闭式液压泵（20）经置于内钻杆（2）上方的液压马达（21）控制内钻杆（2）的反向转动。

3.根据权利要求1所述的一种新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备，其特征在于，所述的内钻杆（2）和外钻杆（3）上连接有过载保护装置。

4.根据权利要求1所述的一种新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备，其特征在于，所述的内钻杆（2）和外钻杆（3）经传感器连接有深度计和数码显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备，其特征在于，所述的内钻杆（2）和外钻杆（3）配置有多种不同规格的钻头。

6.根据权利要求1所述的一种新型水泥粉喷双向搅拌桩机施工设备，其特征在于，所述的注浆机（13）经两组可变直径的齿轮实现无极变速控制。