CN209429116U - 一种桩机用高压供料设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桩机用高压供料设备，其特征在于，包括一密封容器，所述密封容器的顶部设置有可开闭控制的高压气体输入口和排气口，且所述密封容器的底部设置有可开闭控制的物料输出口。本实用新型提供的桩机用高压供料设备通过在密封容器顶部的设置高压气体输入口，可以在向旋喷桩机供料的时候利用高压气体将密封容器内的物料压出，进而能够为旋喷钻机提供压力足够的物料以切割破碎固体或进行充分搅拌的问题，从而保证旋喷工法的施工效率和施工质量。

Description

一种桩机用高压供料设备

技术领域

本实用新型涉及建筑机械设备领域，尤其涉及一种桩机用高压供料设备。

背景技术

旋喷桩法利用旋喷钻机将预先配置好的水泥浆液通过高压脉冲泵使液流获得巨大能量后，通过注浆管道从高压喷嘴中高速喷射，形成一股能量高度集中的液流断续冲击土体，土层的表面受到喷流的脉动负荷，使土层的残余变形逐次叠加，从而促进土层的破坏。

在切削土体的同时，钻杆以一定的速度边旋转边升或降，从而使浆液与破碎的土体充分搅拌，并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列，胶结硬化后便形成一个有一定直径的柱状固结体。采用旋喷桩法，在弱土层中形成由水泥固结体与桩间土组成的复合地基，可大大提高地基的抗剪强度，改善土的变形性质，提高地基的承载力，减少地基的沉降变形。此方法可以利用小直径钻孔旋喷成比孔大8-10倍的大直径固结体，具有设备简单、施工速度快、机械化程度高、用途广、成本低的特点。

如中国实用新型专利(CN 207512743 U)公开了一种在地基施工中高压旋喷桩加入土壤固化剂的施工设备，包括注浆机,该注浆机的下端通过伸缩杆活动连接有钻机，该钻机外表面开设有通孔，且钻机通过伸缩杆与注浆机相连通，注浆机的上端固定连接有减震弹簧一端，且减震弹簧的另一端固定连接有支架，注浆机两侧通过连接杆与支架固定连接，注浆机外部设置有气压计和空压机，注浆机与输浆管一端相连通，且输浆管另一端与搅拌机相连通，输浆管内部固定连接有泥浆泵，搅拌机上方通过输液管与水箱底部连通，水箱上方通过水管与土壤固化剂箱底部连通，输液管与水管均活动连接有阀门,搅拌机下方与水泥仓连通，钻机、泥浆泵、气压计、搅拌机、空压机和伸缩杆分别与外部电源电性连接，气压计与空压机均和注浆机电性连接。

上述的施工设备虽然能够进行旋喷作业，但是，现有的泥浆泵通常采用往复泵作为向钻杆高压输送水泥浆的物料泵，物料泵依靠泵缸内的活塞作往复运动来改变工作容积，从而达到输送液体的目的。在往复泵的运行过程中，活塞往复一次，各吸入和排出一次流体作为一个工作循环。虽然自吸能力强，但是，由于活塞运动的加速度和流体排出的间断性，因此，流量和压力有较大的脉动，使得水泥浆流量不稳定，即使现有技术的砂浆泵虽然号称压力可达到3Mp，但正因为上述问题，旋喷钻杆实际打出的水泥浆就像自来水一样自动流出来，缺乏足够的喷射压力，只有要遇到障碍物时压力才会自动有限的上升，但是打出的浆料却喷不远，那么流体会因压力不够而无法喷射切割破碎和/或搅拌施工区域内的固体(如土或岩)，因此成桩效果不甚理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种桩机用高压供料设备，解决现有旋喷桩法使用的供料设备供料压力过小导致旋喷钻杆无法有效切割破坏固体或进行充分搅拌的问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种桩机用高压供料设备，具有如下特征：包括一密封容器，密封容器的顶部设置有可开闭控制的高压气体输入口和排气口，且密封容器的底部设置有可开闭控制的物料输出口。

进一步的，上述的桩机用高压供料设备中，还具有如下结构：密封容器的上半部还设置有可开闭控制的物料输入口。

进一步的，上述的桩机用高压供料设备中，还具有如下结构：物料输出口经由管接头与送料通道相连通，且送料通道的一端为连接高压气源且可开闭控制的高压进气口。

进一步的，上述的桩机用高压供料设备中，还具有如下结构：高压气体输入口安装有第一阀门，排气口安装有第二阀门，物料输出口安装有第三阀门,送料通道在高压气源和管接头之间安装有第四阀门，物料输入口安装有第五阀门。

进一步的，上述的桩机用高压供料设备中，还具有如下结构：还包括控制器,第一阀门和/或第二阀门和/或第三阀门和/或第四阀门和/或第五阀门为电连接控制器的电磁阀。

进一步的，上述的桩机用高压供料设备中，还具有如下结构：还包括设置在密封容器内用于检测气体压力的压力计，压力计与控制器电连接。

进一步的，上述的桩机用高压供料设备中，还具有如下结构：所述送料通道还安装有第六阀门,接头位于第四阀门和第六阀门之间。

进一步的，上述的桩机用高压供料设备中，还具有如下结构：还包括用于对密封容器内部物料进行搅拌的搅拌机构和控制搅拌机构运行的控制器。

进一步的，上述的桩机用高压供料设备中，还具有如下结构：搅拌机构包括：插设于密封容器内的转轴，配置于密封容器用于驱动转轴旋转的动力源，以及多根间隔设置在转轴上的搅拌叶片；

动力源与控制器电连接。

进一步的，上述的桩机用高压供料设备中，还具有如下结构：密封容器为竖立的圆罐，转轴竖向插设于密封容器内，动力源置安装于密封容器的顶部，且动力源与密封容器密封连接。

本实用新型提供的桩机用高压供料设备中，通过在设置密封容器顶部的高压气体输入口，可以在供料向旋喷桩机的时候利用高压气体将密封容器内的物料压出，进而能够为旋喷钻机提供压力足够的物料以切割破碎固体(如土体或土石混合体)或进行充分搅拌的问题，从而保证旋喷工法的施工效率和施工质量。

并且，通过调节供给密封容器内的高压气体压力，可间接调节旋喷钻机的旋喷半径，从而实现不同直径需求的旋喷工法。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是实施例一中桩机用高压供料设备的结构示意图；

图2是实施例二中桩机用高压供料设备的结构示意图；

图3是实施例三中桩机用高压供料设备的结构示意图；

图4是实施例四中桩机用高压供料设备的结构示意图。

图5是实施例四中桩机用高压供料设备的控制框图；

附图中：

100、桩机用高压供料设备；

1、密封容器；11、高压气体输入口；111、第一阀门；12、排气口；121、第二阀门；13、物料输出口；131、第三阀门；14、物料输入口；141、第五阀门；

2、送料通道；21、管接头；22、高压进气口；23、第四阀门；24、第六阀门；

3、控制器；

4、高压气源；41、第一高压供气管路；42、第二高压供气管路；

5、支架；

6、物料；

7、搅拌机构；71、动力源；72、转轴；73、搅拌叶片；

8、压力计。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

<实施例一>

如图1所示，桩机用高压供料设备100用于旋喷桩法的高压供料，该桩机用高压供料设备100包括一密封容器1、送料通道2以及一控制器3，密封容器1的顶部设置有可开闭控制的高压气体输入口11和排气口12，且密封容器1的底部设置有可开闭控制的物料输出口13。高压气体输入口11优选为可拆卸结构，当外接外部搅拌站或浆料池或物料池时，旋喷桩用物料6(如：水泥浆、水泥粉、增加颗粒骨料的混凝土浆等)可经由高压气体输入口11进入密封容器1内，当密封容器1内进料结束后，再将高压气体输入口11切换连接外部高压气源4。

物料输出口13经由管接头21(本实施例优选为三通接头)与送料通道2相连通，且送料通道2的一端为连接高压气源4且可开闭控制的高压进气口22。本实施例中，高压气体输入口11连接高压气源4的第一高压供气管路41，高压进气口22连接高压气源4的第二高压供气管路42。

当物料输出口13为关闭状态，且高压气体输入口11和排气口12为开启状态时，可从高压气体输入口11向密封容器1输入物料6；当排气口12为关闭状态，且高压气体输入口11和物料输出口13为开启状态时，可从高压气体输入口11向密封容器1内输入高压气体将密封容器1内的物料6从物料输出口13加压输出。

高压气体输入口11安装有第一阀门111，即由第一阀门111控制高压气体输入口11的开闭状态；排气口12安装有第二阀门121，即由第二阀门121控制排气口12的开闭状态；物料输出口13安装有第三阀门131，即由第三阀门131控制物料输出口13的开闭状态；送料通道2在高压气源4和管接头21之间安装有第四阀门23，即由第四阀门23控制高压气源4与管接头21之间高压气体通断状态。

第一阀门111开启后向密封容器1持续输出高压气体使得送料通道2稳定持续地以大于0.2Mpa优选0.5到3Mpa之间(根据钻孔面积需要甚至是10Mpa、20Mpa以上)向喷浆钻进行持续高压供料。

本实施例提供的桩机用高压供料设备100尤其适用于小粒径的颗粒物料，如砂，石，再生垃圾骨料，矿渣等。

本实施例中，密封容器1为竖立的圆罐，进一步优选为底部直径向下逐渐缩小的锥形罐，物料输出口13位于锥形罐的最底部。锥形罐由支架5支撑固定。此外，作为优选的技术方案，支架5的底部可以设置图中未显示的轮式行走机构或履带式行走机构，且轮式行走机构可进一步优选为万向轮，无论哪种行走机构都方便桩机用高压供料设备100就近移动到施工工位附近。

<实施例二>

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图2所示，相对于实施例一，本实施例提供的桩机用高压供料设备100还具有这样的结构：密封容器1的上半部(优选顶部)开设有物料输入口14，且物料输入口14的口径可大于高压气体输入口11的口径，且物料输入口14安装有第五阀门141，第五阀门141可以是手动阀，可由人工控制物料输入口14的开闭，物料输入口14可由图中未显示的输送管道或料斗连通外部搅拌站或浆料池或物料池。

相对于实施例一，本实施例提供的桩机用高压供料设备100可以将高压进气口22和物料输入口14独立开来，从而无需频繁地将高压进气口22切换连接高压进气管道和物料输送管道，降低劳动强度，且避免因频繁切换导致高压进气口22的磨损或破损而影响密封容器1的密封效果。

<实施例三>

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图3所示，相对于实施例一，送料通道2还安装有第六阀门24,管接头21位于第四阀门23和第六阀门24之间。第六阀门24可以是手动阀，当密封容器1内的物料6在堵塞在物料输出口13，则通过关闭第一阀门111和第六阀门24，并打开第二阀门121，使得流经送料通道2的高压气体输送至物料输出口13，从而使得堵塞在物料输出口13物料6被高压气体吹松或者被搅动，从而恢复物料6的流动性。

<实施例四>

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图4所示，相对于实施例一，本实施例提供的桩机用高压供料设备100还包括用于对密封容器1内部物料6进行搅拌的搅拌机构7，控制搅拌机构7的运行由控制器3自动控制。

搅拌机构7包括：动力源71、转轴72以及多根搅拌叶片73，动力源71优选为减速电机且与控制器3电连接。具体的，转轴72插设于密封容器1内，动力源71配置于密封容器1用于驱动转轴72旋转，本实施例中，动力源71配置于密封容器1的外部(优选为顶部)。多根搅拌叶片73间隔设置在转轴72上，当动力源71驱动转轴72旋转时，各搅拌叶片73环绕转轴72进行回转运用以充分搅拌密封容器1内的物料6，这样的结构设置，能够防止混合有颗粒骨料的流体物料6在密封容器1内进行沉淀，避免向旋喷桩机提供的流体物料6出现厚薄不均的现象，进而能够保证转喷桩法的施工质量。

每2至5根搅拌叶片73组成一搅拌叶片组，且各搅拌叶片组沿转轴72的轴向间隔布置。或者，在本实用新型提供的桩机用高压供料设备100中，还可以是各根搅拌叶片73环绕转轴72呈螺旋形分布。

更为具体的，由于密封容器1为竖立的底部直径向下逐渐缩小的锥形罐，转轴72竖向插设于密封容器1内，且各搅拌叶片73随着锥形罐的直径尺寸变化设置相应的长度，动力源71置安装于密封容器1的顶部，且动力源71与密封容器1密封连接。这样可防止高压动力源71和密封容器1的连接处发生漏气而导致密封容器1内压力不够。

<实施例五>

本实施例中，与实施例二相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图1和图5所示，相对于实施例二，本实施例提供的桩机用高压供料设备100还具有这样的结构：第一阀门111、第二阀门121、第三阀门131、第四阀门23、第五阀门141均为电磁阀，且各电磁阀与控制器3电连接。即第一阀门111、第二阀门121、第三阀门131、第四阀门23、第五阀门141的开闭控制由控制器3根据软件逻辑控制实现。本实施例中，控制器3可以是单片机、可编程逻辑控制器3、工控机、个人计算机中的任意一种。

相对于实施例一，本实施例提供的桩机用高压供料设备100由控制器3控制各阀门的开闭，能够自动控制密封容器1的进料、出料、通高压空气、排气孔的开闭，具有较高的自动化程度，降低劳动力成本。本实施例中，控制器3可写入控制程序或自动生成控制程序。

此外，桩机用高压供料设备100还包括设置在密封容器1内用于检测气体压力的压力计8，压力计8与控制器3电连接，控制器3可根据压力计8测得的密封容器1内的气压调节第一阀门111的开闭状态或者开度。

当然，在本实用新型提供的桩机用高压供料设备100中，还可以是只是第一阀门111为电磁阀，或只是第二阀门121为电磁阀、或只是第三阀门131为电磁阀、或只是第四阀门23为电磁阀、或只是第五阀门141为电磁阀；也可以是其中的几个是电磁阀，其他的几个为手动阀，如：第五阀门141和第四阀门22为电磁阀，第一阀门111、第二阀门121、第三阀门131为手动阀。

本实用新型的提供的桩机用高压供料设备100中，在本领域技术人员可以将实施例一至实施例四中的部分或整体技术方案进行组合形成新的技术方案。

以上结合具体实施方式描述了本实用新型的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种桩机用高压供料设备，其特征在于，包括一密封容器，所述密封容器的顶部设置有可开闭控制的高压气体输入口和排气口，且所述密封容器的底部设置有可开闭控制的物料输出口。

2.根据权利要求1所述的桩机用高压供料设备，其特征在于，所述密封容器上半部还设置有可开闭控制的物料输入口。

3.根据权利要求1或2所述的桩机用高压供料设备，其特征在于，所述物料输出口经由管接头与送料通道相连通，且送料通道的一端为连接高压气源且可开闭控制的高压进气口。

4.根据权利要求3所述的桩机用高压供料设备，其特征在于，所述高压气体输入口安装有第一阀门，所述排气口安装有第二阀门，所述物料输出口安装有第三阀门,所述送料通道在高压气源和管接头之间安装有第四阀门，所述物料输入口安装有第五阀门。

5.根据权利要求4所述的桩机用高压供料设备，其特征在于，还包括控制器,所述第一阀门和/或第二阀门和/或第三阀门和/或第四阀门和/或第五阀门为电连接所述控制器的电磁阀。

6.根据权利要求5所述的桩机用高压供料设备，其特征在于，还包括设置在密封容器内用于检测气体压力的压力计，所述压力计与所述控制器电连接。

7.根据权利要求4所述的桩机用高压供料设备，其特征在于，所述送料通道还安装有第六阀门,接头位于第四阀门和第六阀门之间。

8.根据权利要求1所述的桩机用高压供料设备，其特征在于，还包括用于对密封容器内部物料进行搅拌的搅拌机构和控制搅拌机构运行的控制器。

9.根据权利要求8所述的桩机用高压供料设备，其特征在于，所述搅拌机构包括：插设于所述密封容器内的转轴，配置于密封容器用于驱动所述转轴旋转的动力源，以及多根间隔设置在所述转轴上的搅拌叶片；

所述动力源与所述控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的桩机用高压供料设备，其特征在于，密封容器为竖立的圆罐，所述转轴竖向插设于所述密封容器内，所述动力源置安装于密封容器的顶部，且动力源与密封容器密封连接。