一种高压喷射水泥砂浆地基加固设备制造技术

本实用新型专利技术是一种高压喷射水泥砂浆地基加固设备，包括履带式台车、高压泥浆泵系统、控制平台、自动换杆机构、钻杆，其中高压泥浆泵系统、控制平台、自动换杆机构、钻杆都装设在履带式台车上，高压泥浆泵系统外接泥浆搅拌设备，自动换杆机构通过传动机构与钻杆连接，且高压泥浆泵系统及自动换杆机构与控制平台电连接。本实用新型专利技术的水泥砂浆喷射设备实现了钻孔、喷射、运输一体化，具有自动化程度高、操作灵活、工序简单、爬坡能力强、可自动检测钻孔深度、斜度及自动换杆等特征；较传统旋喷桩设备，可减少设备数量和操作人员，节约水泥，缩短工期，达到降低施工成本的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种高压喷射水泥砂浆地基加固设备
本技术涉及地基处理技术及设备研发领域的高压喷射水泥砂浆地基加固设备，属于高压喷射水泥砂浆地基加固设备的创新技术。
技术介绍
高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。该技术自70年代引入我国后，在地基处理领域得到了广泛的应用。它具有施工占地少、振动小、噪音低等特点，广泛应用于建筑、公路、铁路、水利等行业中，其应用已涉及地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等多个领域。随着科技的进步，机械制造水平的提高，传统的高压旋喷桩技术在地基处理领域的应用遭到其它地基处理方法的强力冲击，其造价贵，成桩质量不高，机械设备自动化程度低，施工工序复杂等缺点越发突出，严重阻碍其在地基处理领域的发展。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的技术难题，本技术提供一种高压喷射水泥砂浆地基加固设备。本技术实现了制作、钻孔、喷射一体化，具有自动化程度高、操作灵活、工序简单、爬坡能力强、可自动检测钻孔深度和斜度及自动换杆等特征，可有效减少设备数量和操作人员，节约水泥，缩短工期，大大降低了施工成本。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：本技术的高压喷射水泥砂浆地基加固设备，包括履带式台车、高压泥浆泵系统、控制平台、自动换杆机构、钻杆，其中高压泥浆泵系统、控制平台、自动换杆机构、钻杆都装设在履带式台车上，高压泥浆泵系统外接泥浆搅拌设备，自动换杆机构通过传动机构与钻杆连接，且高压泥浆泵系统及自动换杆机构与控制平台电连接。本技术通过对传统旋喷桩设备进行改进，扩大其在地基处理领域的应用范围，本技术自动程度化高，工序简单，操作灵活，爬坡能力强，实现了制作钻孔、喷射、运输一体化，减少了设备数量和操作人员，同时可自动检测钻孔深度和斜度及自动换杆，且能行走、爬坡，本技术节约了水泥用量，缩短工期，大大降低了施工成本。附图说明下面将结合实施例和附图对本技术作进一步的详细描述：图1为本技术高压旋喷桩整机设备的结构示意图。图2为本技术高压旋喷桩的施工状态图。图3为高压旋喷桩钻（喷）头的局部放大图。其中1为储浆筒、2为储水筒、3为高压泥浆泵、4为储气灌、5为空压机、6为高压胶管、7为送水器、8为第一高压泥浆和压缩空气输送管、9为第二高压泥浆和压缩空气输送管、10为高压水输送管、11为第一高压泥浆和压缩空气喷嘴、12为第二高压泥浆和压缩空气喷嘴、13为高压水喷嘴、14为钻头、15为加固体、16为履带式台车、17为高压泥浆泵系统、18为控制平台、19为自动换杆机构、20为钻杆、21为泥浆搅拌设备、22为螺栓、23为接头、24为传动机构。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的解释。本技术的高压喷射水泥砂浆地基加固设备，包括履带式台车16、高压泥浆泵系统17、控制平台18、自动换杆机构19、钻杆20，其中高压泥浆泵系统17、控制平台18、自动换杆机构19、钻杆20都装设在履带式台车16上，高压泥浆泵系统17外接泥浆搅拌设备21，自动换杆机构19通过传动机构24与钻杆20连接，且高压泥浆泵系统17及自动换杆机构19与控制平台18电连接。控制平台18控制自动换杆机构19实现快速换杆和控制钻杆20的钻探施工作业，同时，控制平台18控制高压水、浆和气的制作、运输、喷射的全过程。钻杆20装设有钻头14，钻头14为合金钻头。钻头14的钻孔直径为50mm-80mm，钻孔最大深度可达到40m。传动机构24装设在高压喷射水泥砂浆地基加固设备的支架上。本实施例中，传动机构24是链条。本实施例中，上述高压泥浆泵系统17包括有储浆筒1、储水筒2、高压泥浆泵3、储气罐4、空压机5、送水器7、第一高压泥浆和压缩空气输送管8、高压水输送管10、第一高压泥浆和压缩空气喷嘴11、高压水喷嘴13,储水桶2中的水在高压泥浆泵3作用下形成高压水流，通过第一高压胶管6和送水器7接入高压水输送管10中，高压水输送管10中的高压水流从高压水喷嘴13向下喷出切割土体，使钻杆20顺利达到设计底标高；储浆筒1中的泥浆在高压泥浆泵3作用下形成高压泥浆，高压泥浆流通过第二高压胶管输送至送水器7中，同时储气罐4中的空气在空压机5的作用下形成压缩空气流，压缩空气流通过第三高压胶管输送至送水器7中，高压泥浆流及压缩空气流在送水器7中混合形成高压浆及气流，通过第一高压泥浆和压缩空气输送管8从第一高压泥浆和压缩空气喷嘴11中喷出，并随着钻杆20的提升对周边土体进行二次扩大切割，之后水泥砂浆与土体搅拌混合形成地基加固体15。上述高压泥浆泵3同时兼做高压水泵。高压胶管起到输送高压介质的作用；送水器7起到串联高压胶管和输送管的作用；加固体15为高压喷射水泥砂浆地基加固后的产物。本实施例中，本技术还包括有第二高压泥浆和压缩空气输送管9，第二高压泥浆和压缩空气输送管9与第二高压泥浆和压缩空气喷嘴12连接。本实施例中，上述第一高压泥浆和压缩空气输送管8、第二高压泥浆和压缩空气输送管9、高压水输送管10、第一高压泥浆和压缩空气喷嘴11、第二高压泥浆和压缩空气喷嘴12、高压水喷嘴13装设在钻杆20上。本实施例中，上述第一高压泥浆和压缩空气输送管8、第二高压泥浆和压缩空气输送管9、高压水输送管10通过螺栓22和接头23固定。接头23可为凸接头。本实施例中，上述储浆筒1与高压泥浆泵3连接的管道上装有第一开关K1，第二高压胶管上安装第四开关K4。以达到控制高压泥浆流的制作和运输的目的。本实施例中，上述储水筒2与高压泥浆泵3连接的管道上装有第二开关K2，第一高压胶管6上安装有第三开K3。以达到控制高压水的制作和运输的目的。本实施例中，上述空压机5与送水器7连接的第三高压胶管上安装有第五开关K5。以达到控制高压缩空气流的制作和运输的目的。开关K1～K5等部件用于控制高压介质输送，主要控制着高压水、气及泥浆的制作、输送和喷射工艺。上述高压水喷嘴13、第一高压泥浆和压缩空气喷嘴11及第二高压泥浆和压缩空气喷嘴12的喷射为旋喷、定喷和摆喷中的一种或几种组合。本实施例中，上述高压水喷嘴13、第一高压泥浆和压缩空气喷嘴11及第二高压泥浆和压缩空气喷嘴12的喷射为旋喷，旋喷提升速度为0-2m/min，旋喷旋转速度为30r/min，上述行走速度0-3km/h；最大爬坡坡度21°；上述泥浆泵喷嘴大小3.2mm；泥浆系统最高压力350bar。上述接管为自动换杆，可实行快速换杆。本技术为高压喷射水泥砂浆地基加固而专门设计的设备，该设备主要是针对传统旋喷桩钻、喷分离的缺点，从设备性能和喷射材料方面进行改进，从而实现制作、钻孔、喷射一体化，以达到节约劳动力，提高经济效果的目的。本技术可自动检测钻孔深度和斜度；履带式台车16的底盘行走履带为橡胶履带，运输能力强，操作灵活方便。本技术是以水泥砂浆为加固材料，通过在水泥浆中加入中粗砂，可改善地基土的性质，提高成桩质量，节约水泥用量，节省造价；要求所掺砂骨料为质地坚硬的天然砂或人工砂，颗粒大小为0.5～2.5mm；水泥宜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压喷射水泥砂浆地基加固设备，其特征在于包括履带式台车、高压泥浆泵系统、控制平台、自动换杆机构、钻杆，其中高压泥浆泵系统、控制平台、自动换杆机构、钻杆都装设在履带式台车上，高压泥浆泵系统外接泥浆搅拌设备，自动换杆机构通过传动机构与钻杆连接，且高压泥浆泵系统及自动换杆机构与控制平台电连接。

【技术特征摘要】
1.一种高压喷射水泥砂浆地基加固设备，其特征在于包括履带式台车、高压泥浆泵系统、控制平台、自动换杆机构、钻杆，其中高压泥浆泵系统、控制平台、自动换杆机构、钻杆都装设在履带式台车上，高压泥浆泵系统外接泥浆搅拌设备，自动换杆机构通过传动机构与钻杆连接，且高压泥浆泵系统及自动换杆机构与控制平台电连接。2.根据权利要求1所述的高压喷射水泥砂浆地基加固设备，其特征在于上述高压泥浆泵系统包括有储浆筒、储水筒、高压泥浆泵、储气罐、空压机、送水器、第一高压泥浆和压缩空气输送管、高压水输送管、第一高压泥浆和压缩空气喷嘴、高压水喷嘴,储水桶中的水在高压泥浆泵作用下形成高压水流，通过第一高压胶管和送水器接入高压水输送管中，高压水输送管中的高压水流从高压水喷嘴向下喷出切割土体，使钻杆达到设计底标高；储浆筒中的泥浆在高压泥浆泵作用下形成高压泥浆，高压泥浆流通过第二高压胶管输送至送水器中，同时储气罐中的空气在空压机的作用下形成压缩空气流，压缩空气流通过第三高压胶管输送至送水器中，高压泥浆流及压缩空气流在送水器中混合形成高压浆及气流，通过第一高压泥浆和压缩空气输送管从第一高压泥浆和压缩空气喷嘴中喷出，并随着钻杆的提升对周边土体进行二次扩大切割，之后水泥砂浆与土体搅拌混合形成地基加固体。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢兰芳，葛建斌，彭兵田，周春儿，尹程，陈斌强，
申请(专利权)人：广东省航运规划设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44