一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备，属于基础工程中施工技术领域，包括钻机、钻杆、钻头、动力头、增压泵、降阻材料箱、水箱、固化材料供应仓、空气压缩机、传送设备、角钢、1号通道、2号通道、转换器、滑槽、固定栓；钻杆内部设置有1号通道和2号通道，角钢焊接在钻杆之上，角钢的长度与钻杆等长；所述降阻材料箱、水箱、增压泵、1号通道、空气压缩机、材料供应仓等均通过高压胶管连接。本实用新型专利技术通过降阻材料的作用，使搅拌阻力明显降低；通过设置不同孔径的喷口，并在下钻和提钻的过程中自动转换，能够解决不同施工阶段浆液的自动转换，通过设置角钢，有效降低了施工过程中引起的空气压力。

【技术实现步骤摘要】
一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备
本技术属于基础工程中施工
，具体涉及到一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备。
技术介绍
粉喷桩是一种利用压缩空气输送粉体固化材料，并通过搅拌叶片使固化材料与软土搅拌混合在一起形成水泥土桩体加固软土地基的方法。这种方法自从瑞典工程师Kjeldpans1967年技术以来，在国内外的铁路、公路，市政工程，港口码头等各类软土地基加固工程中得到了广泛的应用。我国自70年代末期引进该方法以来，在铁路、公路，工业与民用等工程中也得到了推广应用。大量工程实践表明，粉喷桩法具有施工简单，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。然而粉喷桩价格昂贵，深部处理效果不佳(有效加固深度一般＜15m)，因而限制了该方法的大量应用，另一方面，在施工过程中常出现意想不到的问题，如：(1)当存在临空面时，粉喷桩施工会引起边坡失稳；(2)在已有构筑物附近施工，会引起地面开裂，构筑物受损等现象；(3)施工完后的粉喷桩会突然下沉等。实际上这些现象不是偶然的，都与粉喷桩施工时产生的一种短时侧向压力有关，导致周围孔隙水压力增加，其来源主要是：(1)粉喷桩施工时的压缩空气对周围土体施加的侧向压力；(2)搅拌叶片搅拌时对周围土体施加的剪切力。因此，为了降低粉喷桩施工的负面效应，本技术提出了一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述技术问题，本技术提出了一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备，克服了现有技术的不足。通过降阻材料的作用，使深层搅拌桩在较深地层中的搅拌阻力明显降低；通过设置不同孔径的喷口，并在下钻和提钻的过程中喷口自动转换，能够解决不同施工阶段下浆液种类难以的改变的难题，通过设置角钢，有效降低了施工过程中引起的空气压力，降低对周边土体的扰动。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备，其特征在于：包括钻机、钻杆、钻头、动力头、增压泵、降阻材料箱、水箱、材料供应仓、空气压缩机、传送设备、角钢、1号通道、2号通道、转换器、滑槽、固定栓；所述钻杆为中空圆管，钻杆内部设置有1号通道和2号通道，当两根管道分布于动力头内部钻杆时，2号通道的中轴线与该段钻杆的中轴线重合，1号通道位于2号通道一侧，当两根管道进入钻杆后，2号通道和1号通道存在一定角度的弯折，钻杆的重心与钻杆中轴线重合；所述角钢共两根，沿钻杆中心对称分布，角钢焊接在钻杆之上，角钢的长度与钻杆等长；所述降阻材料箱和水箱均通过高压胶管与增压泵连接，增压泵通过高压胶管与1号通道连接，所述空气压缩机与材料供应仓通过高压胶管连接，材料供应仓通过高压胶管与2号通道连接，所述传送设备与材料供应仓连接，进行传送材料；通过1号通道和2号通道将材料输送到钻头处，进行施工作业。优选地，所述转换器上设置有三个喷口和滑槽，与滑槽对应位置的钻杆处设置有固定栓，通过固定栓固定转换器，可以通过下钻和提钻时钻杆的转向调整喷口的开合状态，三个喷口分为小喷口、1号大喷口、2号大喷口，小喷口与1号大喷口关于转换器截面的圆心对称分布，设置在靠近钻头的叶片处，2号大喷口与1号大喷口处于同一竖直平面内，2号大喷口设置在远离钻头的叶片处；所述滑槽共四个，滑槽关于转换器中心对称分布，每个滑槽占整个转换器周长的1/8，滑槽的宽度为0.5-2.0cm，深度为2.0-5.0cm，所述固定栓沿着滑槽移动的速度范围为0.01-0.1rad/s。优选地，所述角钢的边长范围为80-140mm，厚度范围为8-14mm；所述钻杆为双重管，钻杆的直径为200-300mm，壁厚8-12mm。优选地，所述1号通道与2号通道平行，两者的轴线距离为30mm-300mm，所述1号通道内输送的为流塑态液体，所述2号通道内输送的为粉末状固体，所述2号通道是1号通道直径的1.5-2.0倍，2号通道和1号通道弯折的角度范围为10°-80°。优选地，小喷口设置在叶片前侧，喷口直径范围为3-5mm，1号大喷口和2号大喷口的直径范围均为5-8mm，均分布在叶片背侧。优选地，所述传送设备包括传送带，防护罩，传送带一端靠近地面进行固化材料装载，传送带另一端固定在材料供应仓上部的进料口处，传送带上设置有防护罩，防护罩横截面呈半圆形，与传送带共同组成密闭通道。本技术所带来的有益技术效果：（1）通过降阻材料的作用，使深层搅拌桩在较深地层中的搅拌阻力明显降低；（2）通过设置不同孔径的喷口，并在下钻和提钻的过程中喷口自动转换，能够解决不同施工阶段下浆液种类难以的改变的难题；（3）通过设置角钢，有效降低了施工过程中引起的空气压力，较低对周边土体的扰动。附图说明图1为本技术一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备的结构示意图。图2为本技术一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备中钻头的结构示意图。图3为本技术一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备中1号通道的结构示意图。图4为本技术一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备中钻杆的截面示意图。图5为本技术一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备中下钻过程中转换器的结构示意图。图6为本技术一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备中提钻过程中转换器的结构示意图。其中，1-钻机；2-钻杆；3-钻头；4-动力头；5-增压泵；6-降阻材料箱；7-水箱；8-材料供应仓；9-空气压缩机；10-传送设备；11-角钢；12-1号通道；13-2号通道；14-转换器；15-滑槽；16-固定栓。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本技术作进一步详细说明：实施例1：采用本技术所述的施工方法对污染场地土壤进行治理，土壤治理所用的药剂为粉体药剂，具体试验过程如下所示：如图1-6所示，一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备，其特征在于：包括钻机1、钻杆2、钻头3、动力头4、增压泵5、降阻材料箱6、水箱7、材料供应仓8、空气压缩机9、传送设备10、角钢11、1号通道12、2号通道13、转换器14、滑槽15、固定栓16；所述钻杆2为中空圆管，钻杆2内部设置有1号通道12和2号通道13，当两根管道分布于动力头4内部钻杆时，2号通道13的中轴线与该段钻杆的中轴线重合，1号通道12位于2号通道13一侧，当两根管道进入钻杆2后，2号通道13和1号通道12存在一定角度的弯折，钻杆2的重心与钻杆2中轴线重合；所述角钢11共两根，沿钻杆2中心对称分布，角钢11焊接在钻杆2之上，角钢11的长度与钻杆2等长；所述降阻材料箱6和水箱7均通过高压胶管与增压泵5连接，增压泵5通过高压胶管与1号通道12连接，所述空气压缩机9与材料供应仓8通过高压胶管连接，材料供应仓8通过高压胶管与2号通道13连接，所述传送设备10与材料供应仓8连接，进行传送材料；通过1号通道12和2号通道13将材料输送到钻头3处，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备，其特征在于：包括钻机、钻杆、钻头、动力头、增压泵、降阻材料箱、水箱、固化材料供应仓、空气压缩机、传送设备、角钢、1号通道、2号通道、转换器、滑槽、固定栓；所述钻杆为中空圆管，钻杆内部设置有1号通道和2号通道，当两根管道分布于动力头内部钻杆时，2号通道的中轴线与该段钻杆的中轴线重合，1号通道位于2号通道一侧，当两根管道进入钻杆后， 2号通道和1号通道存在一定角度的弯折，钻杆的重心与钻杆中轴线重合；所述角钢共两根，沿钻杆中心对称分布，角钢焊接在钻杆之上，角钢的长度与钻杆等长；所述降阻材料箱和水箱均通过高压胶管与增压泵连接，增压泵通过高压胶管与1号通道连接，所述空气压缩机与材料供应仓通过高压胶管连接，材料供应仓通过高压胶管与2号通道连接，所述传送设备与材料供应仓连接，进行传送材料；通过1号通道和2号通道将材料输送到钻头处，进行施工作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备，其特征在于：包括钻机、钻杆、钻头、动力头、增压泵、降阻材料箱、水箱、固化材料供应仓、空气压缩机、传送设备、角钢、1号通道、2号通道、转换器、滑槽、固定栓；所述钻杆为中空圆管，钻杆内部设置有1号通道和2号通道，当两根管道分布于动力头内部钻杆时，2号通道的中轴线与该段钻杆的中轴线重合，1号通道位于2号通道一侧，当两根管道进入钻杆后，2号通道和1号通道存在一定角度的弯折，钻杆的重心与钻杆中轴线重合；所述角钢共两根，沿钻杆中心对称分布，角钢焊接在钻杆之上，角钢的长度与钻杆等长；所述降阻材料箱和水箱均通过高压胶管与增压泵连接，增压泵通过高压胶管与1号通道连接，所述空气压缩机与材料供应仓通过高压胶管连接，材料供应仓通过高压胶管与2号通道连接，所述传送设备与材料供应仓连接，进行传送材料；通过1号通道和2号通道将材料输送到钻头处，进行施工作业。


2.根据权利要求1所述的一种采用固化材料进行深层搅拌的施工设备，其特征在于，所述转换器上设置有三个喷口和滑槽，与滑槽对应位置的钻杆处设置有固定栓，通过固定栓固定转换器，可以通过下钻和提钻时钻杆的转向调整喷口的开合状态，三个喷口分为小喷口、1号大喷口、2号大喷口，小喷口与1号大喷口关于转换器截面的圆心对称分布，设置在靠近钻头的叶片处，2号大喷口与1号大喷口处于同一竖直平面内，2号大喷口设置在远离钻头的叶片处；所述滑槽共四个，滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋伟杰，李建平，宋德君，朱庆凯，王伟涛，刘光磊，武思宇，
申请(专利权)人：北京中岩大地科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11