一种气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备及施工方法技术

本发明专利技术涉及土建施工领域，公开了一种气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备及施工方法，其中设备包括：四个呈中心对称分布的钻杆，钻杆的内部并排设置两个通道，其中一通道为湿法施工通道，另一通道为空气通道或者干法施工通道；钻杆的外表面固定有多个搅拌叶片并形成搅拌叶片段，钻杆上在搅拌叶片段所处的上部和底部位置对应处分别设有喷口，钻杆内部的两个通道与喷口相连通；钻杆上位于搅拌叶片段上部的喷口处连接有自动切换装置，自动切换装置配置成在向下钻进时关闭上部的喷口，在向上提升时，打开上部的喷口。本发明专利技术提供的一种气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备及施工方法，可以有效减小深部搅拌时的阻力，提高水泥土的搅拌均匀性，使得成桩质量高。

A construction equipment and method of four-axis mixing pile combined with air and slurry

【技术实现步骤摘要】
一种气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备及施工方法
本专利技术涉及土建施工领域，特别是涉及一种气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备及施工方法。
技术介绍
水泥土搅拌桩是一种适用于饱和软黏土的地基加固方法。它利用水泥作为固化剂，通过搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土加固成具有整体性、水稳定性和一定强度的人工改良地基。水泥土的固化机理主要为水泥水解和水化反应、土颗粒与水泥水化作用和碳酸化作用。水泥土的碳酸化作用需要与空气或水中的二氧化碳发生反应。大量工程实践表明，水泥土搅拌桩桩身上部(一般10m以内)质量明显好于下部(一般10m以下)质量。现有水泥土搅拌桩施工的弊端已严重影响了搅拌桩的施工质量控制。目前常用的有单轴搅拌桩、双轴搅拌桩和三轴搅拌桩。单轴搅拌桩为一根搅拌钻杆，干法作业钻杆底部仅喷气和干粉水泥，湿法作业底部仅喷水泥浆。干法湿法钻机不能共用。现有单轴搅拌桩施工功效较低，一次仅成桩一根。湿法作业时碳酸化作用较弱，桩基强度增长较慢。干法作业时功效低，搅拌均匀性欠佳，难于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备，其特征在于，包括：四个呈中心对称分布的中空的钻杆；所述钻杆的内部并排设置两个通道，两个通道沿所述钻杆的长度设置，其中一通道为湿法施工通道，另一通道为空气通道或者干法施工通道；/n所述钻杆的外表面固定有多个搅拌叶片并形成搅拌叶片段，所述钻杆上在搅拌叶片段所处的上部和底部位置对应处分别设有喷口，所述钻杆内部的两个通道与所述喷口相连通；/n所述钻杆上位于搅拌叶片段上部的喷口处连接有自动切换装置，所述自动切换装置配置成在向下钻进时关闭上部的喷口、实现底部的喷口喷射介质，在向上提升时，所述自动切换装置打开上部的喷口、实现上部的喷口喷射介质。/n

【技术特征摘要】
1.一种气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备，其特征在于，包括：四个呈中心对称分布的中空的钻杆；所述钻杆的内部并排设置两个通道，两个通道沿所述钻杆的长度设置，其中一通道为湿法施工通道，另一通道为空气通道或者干法施工通道；
所述钻杆的外表面固定有多个搅拌叶片并形成搅拌叶片段，所述钻杆上在搅拌叶片段所处的上部和底部位置对应处分别设有喷口，所述钻杆内部的两个通道与所述喷口相连通；
所述钻杆上位于搅拌叶片段上部的喷口处连接有自动切换装置，所述自动切换装置配置成在向下钻进时关闭上部的喷口、实现底部的喷口喷射介质，在向上提升时，所述自动切换装置打开上部的喷口、实现上部的喷口喷射介质。


2.根据权利要求1所述的气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备，其特征在于，所述自动切换装置包括：
底座，为弧形，固定在所述钻杆上部的喷口处，所述底座中沿其轴线设有贯通两侧部的孔洞，以形成滑动空间，所述底座的前端处具有贯通孔洞的窗口，用于露出部分滑块；
滑块，安装在所述孔洞内，并可在所述滑动空间内滑动，以打开或关闭所述钻杆上部的喷口；和
拨块，固定在所述滑块的前端处，并由所述窗口向外伸出。


3.根据权利要求1所述的气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备，其特征在于，在位于所述钻杆最底部的搅拌叶片处设有串珠状的叶片喷口，串珠状的叶片喷口与所述钻孔内部的通道相连通；
所述串珠状的叶片喷口配置为若干不同直径的线性分布的叶片喷口，并且距离所述钻杆的中心轴越远，叶片喷口的直径越大。


4.根据权利要求1所述的气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备，其特征在于，所述搅拌叶片中对应靠近每一通道处的每一搅拌叶片均具有对应该通道的搅拌叶片预留介质出口，所述搅拌叶片预留介质出口与对应的通道相连通；
每一搅拌叶片处的搅拌叶片预留介质出口包括三个，分别为第一搅拌叶片预留介质出口、第二搅拌叶片预留介质出口和第三搅拌叶片预留介质出口；
所述第一搅拌叶片预留介质出口和所述第二搅拌叶片预留介质出口位于对应搅拌叶片的两侧处，所述第三搅拌叶片预留介质出口位于对应搅拌叶片的端部处；
所述第一搅拌叶片预留介质出口的孔径大于所述第二搅拌叶片预留介质出口的孔径，所述第一搅拌叶片预留介质出口的中心点与所述钻杆的轴线的距离比所述第二搅拌叶片预留介质出口的中心点与所述钻杆的轴线的距离近；
垂直方向和水平方向上相邻搅拌叶片的第一搅拌叶片预留介质出口和第二搅拌叶片预留介质出口与所述钻杆的轴线的距离是不同的。


5.根据权利要求1所述的气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备，其特征在于，所述的钻杆沿长度方向分为多段，每两段相邻钻杆之间通过接头组件连接，所述接头组件配置成保证接头组件处的两个通道不会互通，以及两个通道不会接反。


6.根据权利要求5所述的气、浆结合的四轴搅拌桩施工设备，其特征在于，所述接头组件包括：
外接头，其内部按照功能分为上段、中段和下段，上段沿轴向设有贯通的两个外接头通道，两个外接头通道与所述钻孔内部的两个通道相对应且连通，所述中段安装有支撑座，所述支撑座沿轴向设有贯通的两个通孔，两个通孔与两个外接头通道相对应且连通，所述下段具有内螺纹，用于连接内接头；
内接头，其内部沿轴向设有贯通的两个内接头通道，两个内接头通道与所述两个外接头通道相对应其连通，所述内接头的外部由下至上具有凸台和外螺纹，所述凸台用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力，李耀良，周振，叶观宝，吴江斌，兰韡，叶怀文，
申请(专利权)人：上海渊丰地下工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31