带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，包括可旋转的搅拌轴，搅拌轴下部设置有多个搅拌叶片，搅拌轴内部设置有下喷浆管，搅拌轴的下端设置有与下喷浆管连接的下喷浆口，搅拌轴外侧设有上喷浆管，在上喷浆管下端设置有上喷浆口，上喷浆口的喷浆方向为横向，上喷浆口位于搅拌叶片的上方，上喷浆口设置有单向阀；上喷浆管端部通过抱箍与搅拌轴固定连接，上喷浆管相对抱箍固定不转动。本设备可以转换高低喷浆口的工作时间，使喷浆后水泥土得到充分搅拌。具有施工高效，形成的水泥土搅拌均匀、强度高、止水效果好等特点。

【技术实现步骤摘要】
带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备
本技术涉及土木工程
，进一步涉及交通市政路基与地基工程
，具体的来说涉及软弱土体加固处理的

技术介绍
随着城镇化建设的飞速发展及全面建设小康社会战略的实施，对交通、市政及地下空间建设涉及的地基基础施工技术要求越来越高，水泥土搅拌桩技术，作为一种软弱地基加固处理与形成止水帷幕的绿色技术，达到了大力推广应用。为此对其施工质量和施工效率提出了较高的要求。然而，现行的单轴和多轴水泥土搅拌桩施工质量和施工工效已越来越不能满足当今地基工程发展需求，在影响工程质量和工期的同时，出现了大量的工程事故，造成了巨大的经济损失。现行的单轴和多轴搅拌桩机施工过程主要存在以下几个问题：1)、在现行的搅拌桩机中，其喷浆口要么位于钻头的底部位置(即搅拌叶片下部)，要么位于搅拌叶片的上部位置，当下钻过程喷浆时，岩土体没有被搅拌松动，喷射的浆液扩散间隙很小，其扩散的半径很小；当提钻喷浆时，浆液沿着钻杆的扩散阻力比向四周的扩散阻力小，出现大量返浆现象，浆液外液损失量较大；2)、现有的水泥土搅拌方法为了达到浆液的充分扩散要求，通过增加水灰比来增加喷浆量，从而使水泥土的含水量增大，强度降低；3)、现行搅拌桩机的喷浆口分布不均，使浆液在搅拌桩体中不能均匀扩散，导到浆液与岩土体中的混合十分不均匀，搅拌桩体的强度分布也严重不均；现行三轴搅拌桩每幅之间的套打法连接，更进一步加剧了这种强度分布的不均匀性。4)、现行的二轴或三轴水泥土搅拌机中，喷浆与搅拌不能同时进行，使得喷射的浆液不能及时搅拌，而出现大量返浆现象，浪费了大量加固材料；5)、单轴和双轴搅拌桩的搅拌桩机功率小，穿钻土层的能力低，搅拌加固的深度较浅，不能满足深厚软土加固的要求；6)、现行的搅拌桩机的搅拌叶仅分布在钻头以上一米高的范围且转速较低，搅拌叶片与土体的接触机率少，不能将固化水泥浆与土体充分搅拌和切削，往往呈大的完整土块内没有一点浆液，形成的搅拌墙均匀性和密实性较差。对止水帷幕的质量有较大的影响，不适合用于砂性土体中形成的止水帷幕。对于喷浆口位于搅拌叶片上部的双轴搅拌桩，会在搅拌桩的底部形成一个天窗，不适合用作止水或地基加固。7)、成桩效率低。无论是单轴、双轴还是三轴，成桩效率均比较低。单轴搅拌桩机每次成桩有效宽度只有400～700mm，双轴搅拌桩每次成桩的有效宽度仅为1.0m(以双轴搅拌桩为例)；三轴搅拌桩每次成桩有效宽度也仅为1.2m。且由于成桩宽度有限，造成设备频繁移机，大大降低作业效率。8)、机械化水平低。现行的单轴或双轴搅拌桩设备多为走管式，设备移动慢易倾覆，移机的劳动量大；桩机垂直度、钻杆下钻和提升速度慢，扭矩小，钻头的切削能力小，完全依赖于人工控制速度，误差较大，影响成桩质量；9)、水灰比、外加剂掺入量、浆液流量等关键指标的控制主要依赖人工，存在较大误差，影响成桩质量；10)、现行的单轴和双轴搅拌桩的每幅桩桩间搭接质量难以保证，易造成基坑渗漏。现行单轴水泥土搅拌桩施工设备如图1所示，从图中可以看出，一次施工一根桩，通过桩间搭接形成连续桩墙，由于钻杆的直径较小，其刚度小，易发生变形，加之定位误差和垂直度误差，将会使设计的搭接量变成负数，表现为搅拌桩在下部沿轴线方向或沿垂直于轴线方向的开口。由单轴搅拌桩形成连续墙，由于搭接缝多，则出现开口缝的机率较高。上述存在的问题概括起来主要是由施工设备和施工工艺两方面的局限性引起的，这些问题已严重阻碍了搅拌桩技术的应用和发展。因此，对水泥土加固施工设备和施工方法的研发与创新是非常必要的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备。为了解决上述问题，本技术的技术方案是这样的：带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，包括可旋转的搅拌轴，搅拌轴下部设置有多个搅拌叶片，搅拌轴内部设置有下喷浆管，搅拌轴的下端设置有与下喷浆管连接的下喷浆口，其特征是：搅拌轴外侧设有上喷浆管，在上喷浆管下端设置有上喷浆口；上喷浆管端部通过抱箍与搅拌轴固定连接，上喷浆管相对抱箍固定不转动。所述搅拌轴内部的下喷浆管与搅拌轴外侧的上喷浆管通过喷浆转换阀连接外部供浆管路。所述搅拌轴内部的下喷浆管与搅拌轴外侧的上喷浆管分别连接浆泵供浆，控制每个浆泵的开关从而控制上下喷浆口的喷浆与否。上喷浆口的喷浆方向为横向、竖向或斜向，上喷浆口设置有单向阀。上喷浆口位于搅拌叶片上方。上喷浆口位于搅拌叶片下方。下喷浆口的喷浆方向为横向、竖向或斜向，且随搅拌轴转动；下喷浆口设置有单向阀。所述单向阀为只能向外开口的挡板或挡片搅拌轴为二根，上喷浆管为二根，二根上喷浆管分别紧贴布置在搅拌轴一侧。搅拌轴为二根，上喷浆管为一根，一根上喷浆管布置在两根搅拌轴的中间位置。搅拌轴为三根，三根搅拌轴成品字排列，上喷浆管为三根，三根上喷浆管分别紧贴布置在搅拌轴同一侧或相邻两个搅拌轴中间，上喷浆口喷浆方向为横向朝向相邻的搅拌轴方向。搅拌轴为三根，三根搅拌轴成一字排列，上喷浆管为三根，三根上喷浆管分别紧贴布置在搅拌轴同一侧或相邻两个搅拌轴中间，上喷浆口喷浆方向为横向朝向远离搅拌轴的方向。搅拌轴为三根，三根搅拌轴成一字排列，上喷浆管为二根，二根上喷浆管分别紧贴布置在其中二根搅拌轴一侧或相邻两个搅拌轴中间，上喷浆口喷浆方向为横向朝向远离搅拌轴的方向。搅拌轴为四根，四根搅拌轴呈正方形排列，上喷浆管为四根，四根上喷浆管分别紧贴布置在搅拌轴同一侧或相邻两个搅拌轴中间，上喷浆口喷浆方向为横向朝向相邻的搅拌轴方向。搅拌轴为四根，四根搅拌轴呈一字排列，上喷浆管为四根，四根上喷浆管分别紧贴布置在搅拌轴同一侧或相邻两个搅拌轴中间，上喷浆口喷浆方向为横向朝向远离搅拌轴的方向。搅拌轴为四根，四根搅拌轴呈一字排列，上喷浆管为三根，三根上喷浆管分别紧贴布置在其中三根搅拌轴一侧或相邻两个搅拌轴中间，上喷浆口喷浆方向为横向朝向远离搅拌轴的方向。搅拌轴为五根，五根搅拌轴排成二列，一列二根一列三根布置，上喷浆管为五根，五根上喷浆管分别紧贴布置在搅拌轴同一侧或相邻两个搅拌轴中间，上喷浆口喷浆方向为横向朝向远离搅拌轴的方向。搅拌轴为五根，五根搅拌轴呈一字排列，上喷浆管为四根，四根上喷浆管分别紧贴布置在其中四根搅拌轴一侧或相邻两个搅拌轴中间，上喷浆口喷浆方向为横向朝向远离搅拌轴的方向。所述搅拌轴为n根，上喷浆管的数量小于n，n为大于1的整数。采用带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备进行施工水泥土搅拌桩的施工方法：A)下钻搅拌轴从桩顶标高下钻到桩底标高，此过程下喷浆口喷浆或不喷浆；B)往复一段高度h搅拌轴从桩底标高向上提升h高度，此过程上喷浆口喷浆或不喷浆；然后再搅拌轴从h高度下钻到桩底，此过程下喷浆口喷浆或不喷浆；H大于上下喷浆口之间的垂直距离；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，包括可旋转的搅拌轴，搅拌轴下部设置有多个搅拌叶片，搅拌轴内部设置有下喷浆管，搅拌轴的下端设置有与下喷浆管连接的下喷浆口，其特征是：搅拌轴外侧设有上喷浆管，在上喷浆管下端设置有上喷浆口；上喷浆管端部通过抱箍与搅拌轴固定连接，上喷浆管相对抱箍固定不转动。/n

【技术特征摘要】
20190702 CN 20192102325691.带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，包括可旋转的搅拌轴，搅拌轴下部设置有多个搅拌叶片，搅拌轴内部设置有下喷浆管，搅拌轴的下端设置有与下喷浆管连接的下喷浆口，其特征是：搅拌轴外侧设有上喷浆管，在上喷浆管下端设置有上喷浆口；上喷浆管端部通过抱箍与搅拌轴固定连接，上喷浆管相对抱箍固定不转动。


2.根据权利要求1所述的带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，所述搅拌轴内部的下喷浆管与搅拌轴外侧的上喷浆管通过喷浆转换阀连接外部供浆管路。


3.根据权利要求1所述的带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，所述搅拌轴内部的下喷浆管与搅拌轴外侧的上喷浆管分别连接浆泵供浆，控制每个浆泵的开关从而控制上下喷浆口的喷浆与否。


4.根据权利要求1所述的带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，上喷浆口的喷浆方向为横向、竖向或斜向，上喷浆口设置有单向阀。


5.根据权利要求1所述的带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，上喷浆口位于搅拌叶片上方。


6.根据权利要求1所述的带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，上喷浆口位于搅拌叶片中间。


7.根据权利要求1所述的带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，下喷浆口的喷浆方向为横向、竖向或斜向，且随搅拌轴转动；下喷浆口设置有单向阀。


8.根据权利要求4或7所述的带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，所述单向阀为只能向外开口的挡板或挡片。


9.根据权利要求1所述的带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌轴为二根，上喷浆管为二根，二根上喷浆管分别紧贴布置在搅拌轴一侧。


10.根据权利要求1所述的带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌轴为二根，上喷浆管为一根，一根上喷浆管布置在两根搅拌轴的中间位置。


11.根据权利要求1所述的带有上下喷浆口的水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，搅拌轴为三根，三根搅拌轴成品字排列，上喷浆管为三根，三根上喷浆管分别紧贴布置在搅拌轴同一侧或相邻两个搅拌轴中...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋伟民，宋雪清，盛晓幸，李克发，
申请(专利权)人：上海强劲地基工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31