高压旋喷同径旋搅机构及复合劲桩一体机制造技术

本发明专利技术涉及一种建筑施工领域的高压旋喷同径旋搅机构及复合劲桩一体机。本发明专利技术的高压旋喷同径旋搅机构包括第一钻杆，驱动第一钻杆旋转的第一动力装置，驱动第一钻杆向施工面增压的加压装置，及设置于第一钻杆端部的搅拌装置；搅拌装置包括位于第一钻杆端部外周的若干搅拌叶片，高压旋喷同径旋搅机构还包括设置于第一钻杆内的若干旋喷管道，及设置于第一钻杆外周部或搅拌叶片的若干高压喷嘴；高压喷嘴与旋喷管道连通。本发明专利技术能够实现干法施工、同径搅拌。本发明专利技术还涉及一种复合劲桩一体机，采用本发明专利技术提供的复合劲桩一体机，单桩承载力得到显著提高，并解决了插入刚性桩困难的技术难题，显著降低了对施工场地承载力的要求。

【技术实现步骤摘要】
高压旋喷同径旋搅机构及复合劲桩一体机
本专利技术涉及高层、超高层等对桩基承载力要求较高的建筑的桩基施工工具，涉及一种高压旋喷同径旋搅机构及复合劲桩一体机。
技术介绍
目前存在的各种水泥土复合桩，都需要多台设备配合，效率低，外围水泥土桩与内部刚性桩同心度不足，施工质量无法保证。水泥土桩施工完成后，由于工艺限制，刚性桩不能及时施工，会造成压桩困难等一系列问题。CN108316293A公开了一种水泥土深层搅拌打桩机，其结构包括驱动器，钻杆，螺旋支架，支撑杆，喷浆孔，定位尖；其中，驱动器固定在钻杆的顶端，钻杆的侧面有螺旋支架，钻杆的底端与定位尖相接，钻杆侧面有喷浆孔；所述支撑杆的一端与钻杆的侧面相接，支撑杆的另一端与螺旋支架相接；所述的螺旋支架包括万向节，传动轴；所述的传动轴上设置有搅拌翼；驱动器内置驱动马达，驱动马达的动力输出轴的下端与最上面的万向节连接，相邻两个万向节之间通过一个传动轴连接。该专利披露的打桩机能够降低能耗，施工效率提高，无噪音、无污染、无振动，但这种打桩机无法单独完成打桩工作。CN108149689A公开了一种气压式移动打桩机，所述的打桩机包括工作台上安装有打桩机构，打桩机构连接右侧固定件，固定件通过液压杆连接液压缸，液压缸连接液压箱，液压箱右侧安装有增压箱，增压箱上安装有加压管，加压管通过气压口连接在打桩机构的顶柱上，打桩机构内安装有活塞，活塞下方安装有电机，电机通过连接件连接传动轴，传动轴连接工作头，工作台下方安装有底盘，底盘前后两侧安装有滚轮，该专利披露的气压式移动打桩机能够通过打桩机构在指定位置对指定目标进行连续高效的打桩作业，保证打桩效果并且能够通过滚轮进行灵活的移动调整，但也不具备单独完成打桩工作的能力。因此，亟需提供一种桩机设备，弥补上述缺陷。
技术实现思路
为解决上述技术问题中的一个或者多个，本专利技术提供一种高压旋喷同径旋搅机构及复合劲桩一体机。本专利技术提供一种高压旋喷同径旋搅机构，包括第一钻杆，驱动第一钻杆旋转的第一动力装置，驱动第一钻杆向施工面增压的加压装置，及设置于第一钻杆端部的搅拌装置；搅拌装置包括位于第一钻杆端部外周的若干搅拌叶片；高压旋喷同径旋搅机构还包括设置于第一钻杆内的若干旋喷管道，及设置于第一钻杆外周部或搅拌叶片的若干高压喷嘴；高压喷嘴与旋喷管道连通。本专利技术提供的高压旋喷同径旋搅机构具备加压装置，驱动第一钻杆的钻头工作时向施工面适时增压，同时还具备位于第一钻杆端部外周的若干搅拌叶片作为搅拌装置。在施工过程中，通过机械搅拌可使水泥与土之间充分搅拌，进而得到水泥土桩，使土体得到一定程度的应力释放，并可以同时采用水泥干粉对桩身土及桩周土进行置换。在钻头提升过程中，搅拌叶片对水泥土具有一定的反压功能，进一步提高水泥土的强度。在搅拌叶片转动的同时，加压装置提供搅拌叶片强大的切削原状土体的能力，进一步提高水泥和土的混合效果，提升水泥土桩的密度和强度。本专利技术涉及的第一动力装置宜采用大功率电机，例如功率大于150KW。若干搅拌叶片中作用范围最大的叶片的转动直径宜与待设计水泥土桩的直径相等。实现干法施工、同径搅拌，有效保证外围桩的质量，桩身桩周土置换率高。本专利技术提供若干高压喷嘴，为搅拌的同时适时提供气动搅拌和物料射切搅拌，并输送所需的多种原料至所需的位置。在本专利技术提供的具备高压喷嘴的高压旋喷同径旋搅机构的各种实施例中，进一步，高压喷嘴的喷射方向为搅拌叶片转动时的切线方向。配合搅拌叶片的转动方向喷射物料，如与搅拌叶片的转动方向相反，则具备在搅拌均匀的同时提高搅拌叶片转动的驱动作用；如与搅拌叶片13的转动方向相同，则具备对搅拌叶片运动前方的未打散泥土的预施压的作用，能够对已打散的泥土的实现气动搅拌。在本专利技术提供的具备高压喷嘴的高压旋喷同径旋搅机构的各种实施例中，进一步，高压喷嘴的喷射方向为搅拌叶片转动时的法线方向。提供更大范围的气动搅拌和物料射切搅拌，在高压喷嘴位于搅拌叶片的情况下可以提供更大的搅拌范围，改性更大范围内的土体物化性质，释放应力，增加抱桩强度；且不影响搅拌叶片转动时的稳定性。在本专利技术提供的具备高压喷嘴的高压旋喷同径旋搅机构的各种实施例中，进一步，高压喷嘴可转动设置。兼具或择一具备上述三种功能：未打散泥土的预施压的作用位置、已打散的泥土的气动搅拌的作用位置均可移动、更大范围内土体性状该性；方便根据土体情况适时调整高压喷嘴的喷射方向，提高适用于土体的广泛性。高压喷嘴可通过计算机物联网远程控制，具备强大的应用前景。在本专利技术提供的具备高压喷嘴的高压旋喷同径旋搅机构的各种实施例中，进一步，若干高压喷嘴中一部分为高压气体喷射管。在本专利技术提供的具备高压喷嘴的高压旋喷同径旋搅机构的各种实施例中，进一步，若干高压喷嘴中另有一部分为物料高压喷嘴。若干物料高压喷嘴工作时可实现多通道向土体注入各种粘结材料。第二方面，本专利技术提供一种复合劲桩一体机，包括设置于机体的螺旋钻机机构、沉桩施工机构及上述的高压旋喷同径旋搅机构。优选的，所述复合劲桩一体机还包括设置于机体下部并用于位移机体的底盘。本专利技术提供的复合劲桩一体机，将打桩工序中多个工艺中使用的机构整合为一体机，具备很好的方便性和易操作性，并通过可位移的底盘提供移换工位或者移换机构位置，有效保证外围桩与刚性桩的同心度，施工方便。螺旋钻机机构取水泥土后注浆施工速度快，沉桩施工机构的插芯效率高，精准度高，缩短了施工工序的间隔时间，降低了对施工场地承载力的要求。进一步，本专利技术提供的复合劲桩一体机的机体设置有吊装设备。或进一步，本专利技术提供的复合劲桩一体机布局采用如下实施例：沉桩施工机构为静压装置；高压旋喷同径旋搅机构位于机体的一侧区域，螺旋钻机机构位于机体的另一侧区域，沉桩施工机构位于高压旋喷同径旋搅机构和螺旋钻机机构之间的区域。或进一步，本专利技术提供的复合劲桩一体机布局采用另一实施例：沉桩施工机构为锤击装置或振锤装置，沉桩施工机构位于机体的一侧区域；高压旋喷同径旋搅机构与螺旋钻机机构位于机体的另一侧区域。在本专利技术提供桩机的各种实施例中，沉桩施工机构位于桩机的中央位置的实施例，使得沉桩施工机构工作时具备更好的稳定性。在本专利技术提供的桩机的各种实施例中，进一步，螺旋钻机机构包括第二钻杆，驱动第二钻杆旋转的第二动力装置，设置于第二钻杆外周部的螺旋叶片，设置于第二钻杆内部的喷浆管道，及设置于第二钻杆端部的注浆孔，注浆孔与喷浆管道连通。在本专利技术提供的桩机的各种实施例中，进一步，加压装置采用液压加压机构。在本专利技术提供的桩机的各种实施例中，进一步，还包括物联网模块，物联网模块包括高压旋喷同径旋搅机构监控模块、螺旋钻机机构监控模块、沉桩施工机构监控模块。物联网模块实时采集并传输物联网模块可实时监测高压旋喷同径旋搅机构的转速、推进速度、垂直度、喷灰量等，螺旋机的注浆压力，注浆流量等所有的施工参数，并将数据实时传递至服务器，还可监测刚性桩的压桩力、垂直度、入土深度等一系列控制指标。综上所述，采用本专利技术的高压旋喷同径旋搅机构能够实现干法施工、同径搅拌，有效保证外围桩与刚性桩的同心度，同时能够实现水泥土搅拌均匀，桩身桩周土置换率高的效果。本专利技术复合劲桩的施工方法在实施时，首先施工最外围水泥土桩，再在其中心采用螺旋钻机钻孔至桩底设计标高，取水泥土同时注入高标号水泥浆、固化增强剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压旋喷同径旋搅机构，其特征在于，包括第一钻杆(11)，驱动所述第一钻杆(11)旋转的第一动力装置(12)，驱动所述第一钻杆(11)向施工面增压的加压装置(15)，及设置于所述第一钻杆(11)端部的搅拌装置；其中，所述搅拌装置包括位于所述第一钻杆(11)端部外周的若干搅拌叶片(13)；所述高压旋喷同径旋搅机构还包括设置于所述第一钻杆(11)内的若干旋喷管道(14)及设置于所述第一钻杆(11)外周部或搅拌叶片(13)的若干高压喷嘴；所述高压喷嘴与所述旋喷管道(14)连通。

【技术特征摘要】
1.一种高压旋喷同径旋搅机构，其特征在于，包括第一钻杆(11)，驱动所述第一钻杆(11)旋转的第一动力装置(12)，驱动所述第一钻杆(11)向施工面增压的加压装置(15)，及设置于所述第一钻杆(11)端部的搅拌装置；其中，所述搅拌装置包括位于所述第一钻杆(11)端部外周的若干搅拌叶片(13)；所述高压旋喷同径旋搅机构还包括设置于所述第一钻杆(11)内的若干旋喷管道(14)及设置于所述第一钻杆(11)外周部或搅拌叶片(13)的若干高压喷嘴；所述高压喷嘴与所述旋喷管道(14)连通。2.根据权利要求1所述的高压旋喷同径旋搅机构，其特征在于，所述高压喷嘴可转动设置。3.根据权利要求1所述的高压旋喷同径旋搅机构，其特征在于，所述高压喷嘴的喷射方向为所述搅拌叶片(13)转动时的切线方向或法线方向。4.根据权利要求1所述的高压旋喷同径旋搅机构，其特征在于，所述若干高压喷嘴中一部分为高压气体喷嘴。5.根据权利要求1所述的高压旋喷同径旋搅机构，其特征在于，所述若干高压喷嘴中一部分为高压物料喷嘴。6.根据权利要求1所述的高压旋喷同径旋搅机构，其特征在于，所述加压装置(15)采用液压加压机构。7.一种复合劲桩一体机，其特征在于，包括机体(20)、设置于机体(20)的螺旋钻机机构(30)、沉桩施工机构(40)及如权利要求1至6任一项所述的高压旋喷同径旋搅机构(10)。8.根据权利要求7所述的复合劲桩一体机，其特征在于，所述复合劲桩一体机还包括设置于所述机体(20)...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢京臣，丁华建，仲子超，
申请(专利权)人：江苏劲桩基础工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32