CN2869139Y - 模型湿喷桩自动成桩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模型湿喷桩自动成桩机，包括模型箱体、模型桩机轨道、模型打桩机、注浆机和动力装置；模型桩机轨道设置在可形成模型地基的模型箱体上方，模型桩机轨道可使模型打桩机在模型箱体任意位置布桩；可在模型地基上形成桩的模型打桩机包括带有叶片和钻头的钻机主轴、电机轴、滑块和钻头，钻机主轴和电机轴通过滑块设置在模型桩机轨道上；注浆机的出料口与钻机主轴内设的浆液流动通道相通；动力装置与电机轴和注浆机连接。与现有技术相比，本实用新型可将多个试验因数集于一个试验之中进行整体考量；从而得出与实际工程参数更加接近的试验数据，它在实际地基处理工程，特别是道路和高速公路的地基处理中具有极大的实用价值。

Description

模型湿喷桩自动成桩机

一、技术领域

本实用新型属于建筑机械领域，涉及一种对实际地基处理工程中湿喷桩桩体及复合地基的模拟制作，具体地说是一种模型湿喷桩自动成桩机。

二、背景技术

湿喷桩复合地基作为一种高速公路软基处理的常用方法，已经被广泛应用。但是有关湿喷桩复合地基及其桩体的各种工程应用参数却由于相关因数众多而不能被有效和准确的应用，这必将导致工程安全系数的无谓提高，以及工程造价的急剧攀升。鉴于此，从大量的现场试验转为对湿喷桩复合地基及其桩体的室内模拟试验显得尤其重要。从实际地基处理工程到室内湿喷桩复合地基的模拟试验，有一套成熟且已应用百年的理论，可以保证模拟试验得出的一系列相关参数反推到实际工程应用中是可靠的。

目前使用的湿喷桩自动成桩机主要有以下部分组成：

1、底盘与驱动装置：主要负责支持机架等上部结构，并提供整部机器行走的动力；

2、转杆支撑：主要负责使转杆在上下行走中的竖向状态和平稳；

3、转杆与转头：主要负责掘进并搅拌地基土，附带成为固化浆液的流动通道；

4、钻头掘进驱动马达及其传动部件：主要负责带动钻头的转动和掘进，提供一定的旋转角速度和功率，致使钻头探入地基并产生一竖向圆柱扰动带存储水泥；

5、压浆装置：主要负责向掘进地基某一深度的转头传输具有一定压力的固化浆液；

6、控制仪表：主要负责监控转头的掘进速度、掘进深度等参数，并保证压浆装置向钻头传输固化浆液压力的稳定性。

现有的有关室内湿喷桩复合地基及其桩体的模拟中，几乎都是采用简化湿喷桩桩体的办法，有利用金属圆柱管比拟湿喷桩桩体的，也有其他材料来模拟复合地基中的桩体，这种简化的方法虽然可以用于对某次具体试验中主要问题的模拟，但是其缺点也是显而易见的：不可能将多个试验因数集于一个试验之中，得不到与实际工程参数对应更加紧密的试验数据，难以应用于实际地基处理的施工中。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种模型湿喷桩自动成桩机，本实用新型从本质上模拟实际工程中的湿喷桩桩体及其复合地基，可将多个试验因数集于一个试验之中进行整体考量；从而得出与实际工程参数对应更加紧密的试验数据，并指导现场地基处理的施工、管理和控制。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种模型湿喷桩自动成桩机，其特征是：它包括模型箱体、模型桩机轨道、模型打桩机、注浆机和动力装置；所述模型桩机轨道设置在可形成模型地基的模型箱体上方，模型桩机轨道包括可使模型打桩机在模型箱体任意位置布桩的走机架和横梁；可在模型地基上形成桩的模型打桩机包括钻机主轴、电机轴、滑块和钻头，内设浆液流动通道的钻机主轴与电机轴连接，带有叶片和出液口的钻头设置在钻机主轴的下方，钻机主轴和电机轴通过滑块设置在横梁上；注浆机的出料口与钻机主轴内设的浆液流动通道相通；动力装置与电机轴和注浆机连接。

本实用新型中，所述模型桩机轨道中的走机架沿模型箱体纵向设置，走机架可分别设置在模型箱体的两侧。为保证模型打桩机能在横梁上平稳移动，横梁包括上梁和下梁，上梁和下梁均通过抗旋支撑和垫块与走机架连接，抗旋支撑在模型打桩机工作时能保持平衡。横梁可在走机架上移动，模型打桩机设置在横梁上并可在横梁上移动，这样就实现了模型打桩机可在模型箱体任意位置布桩。

所述注浆机为柱状容器，在容器上方设有进浆孔和压力气孔，出料口设置在容器下方，柱状容器通过支撑架与钻机主轴连接。所述动力装置包括与电机轴连接的电机和与注浆机连接的供浆系统，电机用来传动钻机主轴，使模型打桩机工作，供浆系统将水泥土提供给注浆机并使注浆机工作。

本实用新型根据实际使用的湿喷桩自动成桩机设计而成，可在室内制作与现场湿喷桩完全工程参数匹配的模型湿喷桩桩体和复合地基，并且可根据现场湿喷桩桩体的不同掺灰量，重新组织模型湿喷桩的各项技术指标，非常便捷。本实用新型应用于实际地基处理工程，特别是道路和高速公路的地基处理中，可对各种地基变化因数、湿喷桩桩体及复合地基进行模拟制作，得到桩径、桩距、桩长、用灰量、水灰比、转速、钻进速度等参数。与现有技术相比，本实用新型可将多个试验因数集于一个试验之中进行整体考量；从而得出与实际工程参数对应更加紧密的试验数据，并指导现场地基处理的施工、管理和控制。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中模型打桩机结构示意图；

图3本实用新型中注浆机结构示意图；

五、具体实施方式

一种本实用新型所述的模型湿喷桩自动成桩机，包括模型箱体1、模型桩机轨道2、模型打桩机3、注浆机4和动力装置5。模型箱体1由箱底长角钢、箱底短角钢、箱侧长角钢、箱侧短角钢、侧立角钢和箱内钢衬条共同构成，模型箱体1可搭建形成模型地基。模型桩机轨道2由走机架6和横梁7构成，横梁7包括上梁12和下梁13，横梁7通过抗旋支撑14和垫块15设置在走机架6上并可沿走机架6的纵向移动。模型桩机轨道2设置在模型箱体1的上方。模型打桩机3包括钻机主轴8、电机轴9、滑块10和钻头11，在钻机主轴8内设有浆液流动通道，钻机主轴8通过齿轮与电机轴9连接，在钻机主轴8的下端设有带叶片和出液口的钻头。钻机主轴8和电机轴9通过滑块10设置在横梁7上。注浆机4设置在钻机主轴8的上方，注浆机4为柱状容器，在容器上方设有进浆孔17和压力气孔18，出料口12设置在容器下方，柱状容器通过支撑架19设置在钻机主轴8上，出料口12与钻机主轴8内设的浆液流动通道相通。动力装置5包括与电机轴9连接的电机和与注浆机4连接的供浆泵，电机用来传动钻机主轴8，使模型打桩机工作，供浆泵将水泥土提供给注浆机4并使注浆机4工作。

本实用新型中，模型箱体主要功能为搭建可形成模型地基的土箱；模型桩机轨道主要功能为提供打桩机在X-Y水平面内的任意桩位布置能力；模型打桩机主要功能为实现在模型地基上形成现浇水泥土(粉、湿喷)桩；注浆机主要功能为在打设现浇水泥土(粉、湿喷)桩时，实现有压、可控、自动的提供水泥浆液。

本实用新型的具体实施步骤如下：

1、根据现场实际工程中湿喷桩桩体及其复合地基的各项技术指标和参数，确定室内模拟湿喷桩桩体及其复合地基的技术参数和指标，为相似模拟提供前提条件和基础。

2、架设成桩机于模型地基体的上部，结合第一步中得出的相关参数调节桩径、桩距、桩长、用灰量、水灰比、转速、钻进速度等等参数，并开动机器准备打设桩体。

3、启动钻进按钮，开始钻入地基，并在地基中形成一个通道。

4、当钻头抵达预设深度，开始从钻头附近向地基内部喷射水泥浆液，同时将钻头提升，形成边喷浆液边提升钻头和进行水泥浆液与地基土的搅拌工作。

5、在钻头即将顶出脱离地基表面时，关闭水泥浆液的输送，钻头继续向上提升离开地基，此时便可形成地基内的一根湿喷桩桩体。在多次成桩之后，地基便成为了模型湿喷桩复合地基。

6、最后可根据对实际工程的模拟需要，对刚制作完成的湿喷桩桩体进行复搅，形成更均匀的模型湿喷桩桩体。

Claims (4)

1、一种模型湿喷桩自动成桩机，其特征是：它包括模型箱体(1)、模型桩机轨道(2)、模型打桩机(3)、注浆机(4)和动力装置(5)；所述模型桩机轨道(2)设置在可形成模型地基的模型箱体(1)上方，模型桩机轨道(2)包括可使模型打桩机(3)在模型箱体(1)任意位置布桩的走机架(6)和横梁(7)；可在模型地基上形成桩的模型打桩机(3)包括钻机主轴(8)、电机轴(9)、滑块(10)和钻头(11)，内设浆液流动通道的钻机主轴(8)与电机轴(9)连接，带有叶片和出液口的钻头(11)设置在钻机主轴(8)的下方，钻机主轴(8)和电机轴(9)通过滑块(10)设置在横梁(7)上；注浆机(4)的出料口(12)与钻机主轴(8)内设的浆液流动通道相通；动力装置(5)与电机轴(9)和注浆机(4)连接。

2、根据权利要求1所述的模型湿喷桩自动成桩机，其特征是：所述模型桩机轨道(2)中的走机架(6)沿模型箱体(1)纵向设置，横梁(7)包括上梁(13)和下梁(14)，横梁(7)通过抗旋支撑(15)和垫块(16)与走机架(6)连接。

3、根据权利要求1所述的模型湿喷桩自动成桩机，其特征是：所述注浆机(4)为柱状容器，在容器上方设有进浆孔(17)和压力气孔(18)，出料口(12)设置在容器下方，柱状容器通过支撑架(19)与钻机主轴(8)连接。

4、根据权利要求1所述的模型湿喷桩自动成桩机，其特征是：所述动力装置(5)包括与电机轴(9)连接的电机和与注浆机(4)连接的供浆系统。

Images