搅拌钻杆、变径搅拌桩机及成桩施工方法技术

本发明专利技术涉及搅拌桩机领域，公开了一种搅拌钻杆，包括内管、中管、外管、第一搅拌叶和第二搅拌叶，内管、中管和外管均为中空结构，且管径依次增大，内管、中管和外管由内至外依次同轴并相对可转动地套设；内管的上端用于连接供浆泵，其下部设有喷浆嘴；第一搅拌叶的两端分别铰接于外管和中管的下部，第二搅拌叶的两端分别铰接于内管和中管的下部，且内管、中管和外管中至少两个转动可带动第一搅拌叶和第二搅拌叶正反转动；第一搅拌叶包括相铰接的第一叶片和第二叶片，外管和中管可沿轴向相对移动，带动第一叶片和第二叶片相对转动；第二搅拌叶包括相铰接的第三叶片和第四叶片，中管和内管可沿轴向相对移动，带动第一叶片和第二叶片相对转动。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求申请号为201510145116.9、申请日为2015年03月30日、名称为搅拌钻杆的优先权。
本专利技术涉及搅拌桩机领域，特别是涉及一种搅拌钻杆、变径搅拌桩机及成桩施工方法。
技术介绍
建筑基础工程中的软土地基处理是保证工程质量的关键环节，并在工程总价中占有较大比例。大量工程实践表明，水泥土搅拌桩法具有施工简单、快速、振动小等优点，能有效地提高软土地基的稳定性，减少和控制沉降量。水泥土搅拌桩现已发展成一种常用的软弱地基处理方法，主要适用于加固饱和软粘土地基。其具体是使用搅拌桩机将水泥(或石灰)等固化剂泵入软土中，并通过搅拌桩机的搅拌叶片就地将软土和固化剂搅拌，使固化剂与软土间混合，产生一系列的物理和化学反应，硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土搅拌桩，这种水泥土搅拌桩与桩周的泥土一起组成的复合地基具有较高的承载力，减少地基沉降。现有的常规搅拌桩机一般为单钻杆搅拌桩机，叶片搅拌时产生的剪切力大，搅拌桩施工对桩周土体的扰动大，存在搅拌方向单一、地面冒浆、搅拌不够均匀，钻杆容易进浆堵塞、成桩质量差，成桩效率低下等问题。很多地基存在不同质地的土层，而不同土层的原始承载力也不一样，需要不同桩径的水泥土搅拌桩，如果全部按照小桩径进行施工，则水泥土搅拌桩的强度不够；如果全部按照大桩径施工，则大量浪费固化剂，成本增大。专利公开号CN102808408A公开了“一种双向变径搅拌桩机及其成桩施工方法”，其搅拌浆叶具有固定叶片
和活动叶片，通过改变内钻杆和外钻杆的转动方向打开活动叶片，从而实现变径。但是该变径搅拌桩机的搅拌钻杆仍然存在着以下问题：(1)存在着改变转动方向后，活动叶片未打开或者未完全打开，未按照设计要求完成变桩径施工，导致施工质量差；(2)只能实现两种桩径，不能完成多种桩径的搅拌桩施工；(3)不能实现无级变径。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种能够确保叶片伸出和缩回的搅拌钻杆，进一步提供一种变径搅拌桩机及成桩施工方法。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种搅拌钻杆，包括内管、中管、外管、第一搅拌叶和第二搅拌叶，所述内管、中管和外管均为中空结构，且管径依次增大，由内至外依次同轴并相对可转动地套设；所述内管的下部伸出所述中管，所述中管的下部伸出所述外管；所述内管的上端用于连接供浆泵，其下部设有喷浆嘴；所述第一搅拌叶的两端分别铰接于外管和中管的下部，所述第二搅拌叶的两端分别铰接于内管和中管的下部，且所述内管、中管和外管中至少两个转动可带动所述第一搅拌叶和第二搅拌叶正反转动；所述第一搅拌叶包括相铰接的第一叶片和第二叶片，所述外管和中管可沿轴向相对移动，带动所述第一叶片和第二叶片相对转动，使所述第一搅拌叶伸出或者缩回；所述第二搅拌叶包括相铰接的第三叶片和第四叶片，所述中管和内管可沿轴向相对移动，带动所述第三叶片和第四叶片相对转动，使第二搅拌叶伸出或者缩回。其中，所述中管的下部设有可绕其转动的上辐圈和下辐圈，且所述下辐圈位于所述上辐圈的下方位置；所述第一搅拌叶的两端分别铰接于外管的外壁及上辐圈，所述第二搅拌叶的两端分别铰接于所述下辐圈及内管的外壁。其中，所述外管设有可绕其转动的上辐圈，所述中管的下部设有可绕其转动的下辐圈；所述第一搅拌叶的两端分别铰接于所述上辐圈及中管的外壁，且第一搅拌叶与中管相铰接的位置位于所述下辐圈的上方；所述第二搅拌叶的两端分别铰接于所述下辐圈及所述内管的外壁。其中，所述中管的下部设有可绕其转动的上辐圈，所述内管的下部设有可绕其转动的下辐圈，所述第一搅拌叶的两端分别铰接于所述上辐圈及外管的外壁；所述第二搅拌叶的两端分别铰接于所述下辐圈及所述中管的外壁，且第二搅拌叶与中管相铰接的位置位于所述上辐圈的下方。其中，所述中管的下部设有上辐圈，所述第一搅拌叶的两端分别铰接于所述上辐圈及外管的外壁；所述第二搅拌叶的两端分别铰接于所述中管的外壁及内管的外壁，且第二搅拌叶与中管相铰接的位置位于所述上辐圈的下方。其中，所述中管的下部设有下辐圈，所述第一搅拌叶的两端分别铰接于所述外管的外壁及中管的外壁，且第一搅拌叶与中管相铰接的位置位于所述下辐圈的上方；所述第二搅拌叶的两端分别铰接于所述下辐圈及所述内管的外壁。进一步的，该搅拌钻杆还包括外管座、内管座、中管座、第一伸缩驱动机构和第二伸缩驱动机构，所述外管的上端可转动地安装于所述外管座，所述内管的上端可转动地安装于所述内管座，所述中管的上端可转动地安装于所述中管座；所述第一伸缩驱动机构设于所述中管座和外管座之间，用于带动所述中管和外管沿轴向相对移动；所述第二伸缩驱动机构设于所述中管座和内管座之间，用于带动所述中管与内管沿轴向相对移动。其中，所述第一伸缩驱动机构为第一动力缸，所述第一动力缸的活塞杆与所述中管相平行；或者所述第一伸缩驱动机构包括第一滑轨、第一滚珠螺杆和第一驱动电机，所述第一滑轨安装于中管座的下表面，且与中管相平行；所述外管座与所述第一滑轨可滑动地套接；所述第一滚珠螺杆的丝杠与第一滑轨相平行布置，所述第一驱动电机与丝杠相连接，所述外管座与所述第一滚珠螺杆的滑块相连接；或者所述第一伸缩驱动机构包括第一导杆和第一电动葫芦，所述第一导杆安装于所述中管座的下表面，且与所述中管相平行；所述外管座可滑动地套接于所述第一导杆，所述第一电动葫芦安装在所述中管座的下表面，且第一电动葫芦的吊钩与所述外管座相连接，带动所述外管座移动。其中，所述第二伸缩驱动机构为第二动力缸，所述第二动力缸的活塞杆与所述内管相平行；或者所述第二伸缩驱动机构包括第二滑轨、第二滚珠螺杆和第二驱动电机，所述第二滑轨安装于中管座的上表面，且与内管相平行；所述内管座与所述第二滑轨可滑动地套接；所述第二滚珠螺杆的丝杠与第二滑轨相平行布置，所述第二驱动电机与丝杠相连接，所述内管座与所述第二滚珠螺杆的滑块相连接；或者所述第二伸缩驱动机构包括第二导杆和第二电动葫芦，所述第二导杆安装于所述中管座的上表面，且与所述内管相平行；所述内管座可滑动地套接于所述第二导杆，所述第二电动葫芦安装在所述内管座的下表面，且第二电动葫芦的吊钩与所述中管座相连接，带动所述中管座移动。本专利技术还提供一种变径搅拌桩机，其包括：机架、升降装置、供浆泵、动力箱及上述任一项所述的搅拌钻杆。本专利技术还提供一种成桩施工方法，其包括以下步骤：S1：将需要施工的场地平整；S2：将上述所述的变径搅拌桩机运输到待施工场地，按设定桩位
定位并对中，内管与供浆泵相连接；S3：启动动力箱，带动第一搅拌叶和第二搅拌叶转动，搅拌钻杆开始下沉搅拌，在下沉搅拌的过程中，根据设计要求，不启动第一、第二伸缩驱动机构，或者一次启动第一、第二伸缩驱动机构，或者多次启动第一、第二伸缩驱动机构，以改变第一、第二搅拌叶的伸缩状态，或者启动第一、第二伸缩驱动机构在下沉搅拌的同时缓慢改变第一、第二搅拌叶的伸缩状态，下沉搅拌到设计深度；S4：到达设计深度后，改变升降装置的工作方向，实现搅拌钻杆提升搅拌，在提升搅拌过程中，根据设计要求，不启动第一、第二伸缩驱动机构，或者一次启动第一、第二伸缩驱动机构，或者多次启动第一、第二伸缩驱动机构，以改变第一、第二搅拌叶的伸缩状态，或者启动第一、第二伸缩驱动机构在提升搅拌的同时缓慢改变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搅拌钻杆，其特征在于，包括内管、中管、外管、第一搅拌叶和第二搅拌叶，所述内管、中管和外管均为中空结构，且管径依次增大，由内至外依次同轴并相对可转动地套设；所述内管的下部伸出所述中管，所述中管的下部伸出所述外管；所述内管的上端用于连接供浆泵，其下部设有喷浆嘴；所述第一搅拌叶的两端分别铰接于外管和中管的下部，所述第二搅拌叶的两端分别铰接于内管和中管的下部，且所述内管、中管和外管中至少两个转动可带动所述第一搅拌叶和第二搅拌叶正反转动；所述第一搅拌叶包括相铰接的第一叶片和第二叶片，所述外管和中管可沿轴向相对移动，带动所述第一叶片和第二叶片相对转动，使所述第一搅拌叶伸出或者缩回；所述第二搅拌叶包括相铰接的第三叶片和第四叶片，所述中管和内管可沿轴向相对移动，带动所述第三叶片和第四叶片相对转动，使第二搅拌叶伸出或者缩回。

【技术特征摘要】
2015.03.30 CN 20151014511691.一种搅拌钻杆，其特征在于，包括内管、中管、外管、第一搅拌叶和第二搅拌叶，所述内管、中管和外管均为中空结构，且管径依次增大，由内至外依次同轴并相对可转动地套设；所述内管的下部伸出所述中管，所述中管的下部伸出所述外管；所述内管的上端用于连接供浆泵，其下部设有喷浆嘴；所述第一搅拌叶的两端分别铰接于外管和中管的下部，所述第二搅拌叶的两端分别铰接于内管和中管的下部，且所述内管、中管和外管中至少两个转动可带动所述第一搅拌叶和第二搅拌叶正反转动；所述第一搅拌叶包括相铰接的第一叶片和第二叶片，所述外管和中管可沿轴向相对移动，带动所述第一叶片和第二叶片相对转动，使所述第一搅拌叶伸出或者缩回；所述第二搅拌叶包括相铰接的第三叶片和第四叶片，所述中管和内管可沿轴向相对移动，带动所述第三叶片和第四叶片相对转动，使第二搅拌叶伸出或者缩回。2.如权利要求1所述的搅拌钻杆，其特征在于，所述中管的下部设有可绕其转动的上辐圈和下辐圈，且所述下辐圈位于所述上辐圈的下方位置；所述第一搅拌叶的两端分别铰接于外管的外壁及上辐圈，所述第二搅拌叶的两端分别铰接于所述下辐圈及内管的外壁。3.如权利要求1所述的搅拌钻杆，其特征在于，所述外管设有可绕其转动的上辐圈，所述中管的下部设有可绕其转动的下辐圈；所述第一搅拌叶的两端分别铰接于所述上辐圈及中管的外壁，且第一搅拌叶与中管相铰接的位置位于所述下辐圈的上方；所述第二搅拌叶的两端分别铰接于所述下辐圈及所述内管的外壁。4.如权利要求1所述的搅拌钻杆，其特征在于，所述中管的下部设有可绕其转动的上辐圈，所述内管的下部设有可绕其转动的下辐圈，所述第一搅拌叶的两端分别铰接于所述上辐圈及外管的外壁；所述第二搅拌叶的两端分别铰接于所述下辐圈及所述中管的外壁，且第
\t二搅拌叶与中管相铰接的位置位于所述上辐圈的下方。5.如权利要求1所述的搅拌钻杆，其特征在于，所述中管的下部设有上辐圈，所述第一搅拌叶的两端分别铰接于所述上辐圈及外管的外壁；所述第二搅拌叶的两端分别铰接于所述中管的外壁及内管的外壁，且第二搅拌叶与中管相铰接的位置位于所述上辐圈的下方。6.如权利要求1所述的搅拌钻杆，其特征在于，所述中管的下部设有下辐圈，所述第一搅拌叶的两端分别铰接于所述外管的外壁及中管的外壁，且第一搅拌叶与中管相铰接的位置位于所述下辐圈的上方；所述第二搅拌叶的两端分别铰接于所述下辐圈及所述内管的外壁。7.如权利要求2至6任一项所述的搅拌钻杆，其特征在于，该搅拌钻杆还包括外管座、内管座、中管座、第一伸缩驱动机构和第二伸缩驱动机构，所述外管的上端可转动地安装于所述外管座，所述内管的上端可转动地安装于所述内管座，所述中管的上端可转动地安装于所述中管座；所述第一伸缩驱动机构设于所述中管座和外管座之间，用于带动所述中管和外管沿轴向相对移动；所述第二伸缩驱动机构设于所述中管座和内管座之...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫能和，
申请(专利权)人：宫能和，
类型：发明
国别省市：江苏;32