【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土建施工，具体为一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备及其施工方法。
技术介绍
1、搅拌桩是地基处理的一种有效形式，是一种将水泥作为固化剂的主剂，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结从而提高地基强度的工艺，通过搅拌钻头将水泥和土体进行搅拌形成具有一定强度和抗渗性能的桩体。
2、现有技术中，单轴搅拌桩逐渐被淘汰，市面上常采用双轴或三轴搅拌桩，而双轴或者三轴搅拌桩土的置换率超过40％，大量置换土污染环境，采用搅拌桩的底部出浆，在提升时，仍然是由底部出浆，搅拌桩对出料的水泥浆以及土样之间的搅拌由搅拌桩的下部分进行搅拌，而在搅拌过程中，水泥浆浆液与土体之间由于搅拌混合时间短导致搅拌不均匀以及存在间隙的问题，导致喷浆搅拌不够充分使浆液分布不均导致桩身强度存在差异，因此需要提出一种浆液分布均匀提升桩身强度的上下切换喷浆的搅拌桩设备。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供了一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备，以解决上述
技术介绍
中提到的喷浆搅拌不够充分使浆液分布不均导致桩身强度存在差异的问题。
2、本专利技术可以通过以下技术方案实现：一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备，包括桩架，所述桩架上滑动安装有可转动的钻杆，所述钻杆设置有四个，且相邻两个钻杆的转动方向相反，所述每个钻杆的内部均安装有两个注浆管以及一个注气管，所述钻杆的底部表面上设置有用于下沉喷浆并与其中一个注浆管相通的下喷浆口，且钻杆的外表面上设置有用于提升喷浆并
3、本专利技术的进一步技术改进在于：所述钻杆的顶面中部固定设置有安装口，所述安装口的顶面与设置在钻机上的供料硬管转动安装。
4、本专利技术的进一步技术改进在于：所述钻杆的内腔顶面设置有与环形通道相通的储液腔，所述储液腔的内壁面与注气管的外壁面之间安装有用于稳固的加固杆，所述储液腔底部的两个出料端通过电磁阀并分别与两个注浆管的进料端相连通。
5、本专利技术的进一步技术改进在于：所述下喷浆口倾斜设置并与注浆管相连通，所述注浆管的内腔底面设置为斜坡，所述下喷浆口的内部沿着出口端方向依次转动安装有搅拌桨一和搅拌桨二，所述搅拌桨一和搅拌桨二上的叶片存在30度的夹角。
6、本专利技术的进一步技术改进在于：所述注气管的底部外表面安装有与喷气口相通的连通管。
7、本专利技术的进一步技术改进在于：所述每个钻杆的外表面并位于下喷浆口和喷气口之间均设置有用于对水泥浆搅拌的喷浆叶片，且钻杆的外表面位于喷气口的上方安装有差速叶片，所述钻杆的外表面位于上喷浆口的上方和下方均设置有不同角度的搅拌叶片，所述相邻两个钻杆上的搅拌叶片不干涉接触。
8、本专利技术的进一步技术改进在于：所述差速叶片包括两个用于防护的外弧块和用于安装的内弧块，所述内弧块设置在外弧块的内侧并与钻杆的外表面贴合，所述外弧块和内弧块之间设置有多个叶片板，且在外弧块的外部设置若干个用于将土体切断的锯块，所述其中一个外弧块的端部设有凹腔，另一个外弧块的端部设置有进入到凹腔内部的螺柱，所述凹腔的内壁面上转动安装有与螺柱螺纹套接的拧动套，且凹腔的端部滑动卡接有密封板。
9、本专利技术还提供了一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备的施工方法，该施工方法具体包括以下步骤：
10、步骤一、钻机正转下沉同时四个钻杆转动，并开启下喷浆口，通过喷气口和下喷浆口实现边喷气边喷浆，通过搅拌叶片将水泥同土体均匀搅拌；
11、步骤二、喷浆过程中，水泥浆顺着斜坡到达搅拌桨一和搅拌桨二并从下喷浆口喷出，形成上抛的抛物线，使得水泥浆能够有效喷射至死角区域；
12、步骤三、在桩底标高以上的高度范围内复喷复搅拌次，形成w底；
13、步骤四、反转提升时，关闭下喷浆口并开启上喷浆口，边喷气边搅拌。
14、与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
15、1、四根钻杆的内部均有三个独立的通道，每根钻杆又能够同时喷射水泥浆液和压缩空气，通过压缩空气，空气的介入能够有效增大浆液喷射范围，提高均匀性，减小了搅拌阻力，增加了搅拌桩的早期强度，利用下沉的下喷浆口以及提升的上喷浆口的结构设计，下沉时，在桩底标高以上的高度范围内复喷复搅拌1次，形成w底，提高功效；提升时，钻杆反转提升，关闭下喷浆口并开启上喷浆口，边喷气边搅拌，由上喷浆口喷射水泥浆，通过底部钻杆的转动，增加水泥浆与土体的搅拌混合时间，保证全过程土体和水泥浆液充分搅拌，提升桩身强度；
16、2、环形通道内的水泥浆以及中通管内的高压气体分别顺利进入至储液腔和注气管中，实现喷气和喷浆的实时进行，避免喷气时发生喷浆的运动干涉，储液腔的内壁面与注气管的外壁面之间安装有多个加固杆，加固杆的截面设置为正三角形，增加了储液腔、注气管以及钻杆连接的稳定性，通过同一个供料硬管实现水泥浆和高压气体的注入，避免多个注入管道的使用；
17、3、水泥浆通过斜坡到达下喷浆口内，首先由搅拌桨一对输送来的水泥浆推送至搅拌桨二的一侧，由搅拌桨二进一步对水泥浆甩出，形成上抛的抛物线，使得水泥浆能够有效喷射至死角区域，在这个过程中，水泥浆在下喷浆口内残余少且不会发生堵塞现象；
18、4、通过两个外弧块一方面有利于对上述轴流起到汇聚作用，防止轴流沿水平方向散开；另一方面，又可防止叶片板接触大体积块状物，以对叶片板起到保护作用；同时，利用外弧块外侧的锯块起到破碎作用，防止外弧块附近出现大体积块状物，减少黏土在钻杆表面的附着力，减小搅拌时的阻力；
19、5、两个内弧块与钻杆的外表面与两个外弧块的安装方式相同，首先将两个内弧块安装在钻杆的外表面，螺柱的端部与拧动套的端部抵接，之后拨动拧动套转动并与螺柱螺纹套接，带动着螺柱向着凹腔内部靠近，将两个外弧块的端部相贴合靠紧，实现差速叶片的安装，通过将密封板滑动卡接到凹腔的端部上，对凹腔密封，避免水泥浆渗透其中，保证拧动套的使用环境，避免由于采用螺栓安装导致不易拆除的现象。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备，包括桩架(1)，所述桩架(1)上滑动安装有转动的钻杆(2)，其特征在于：所述钻杆(2)设置有四个，且相邻两个钻杆(2)的转动方向相反，每个所述钻杆(2)的内部均安装有两个注浆管(23)以及一个注气管(24)，所述钻杆(2)的底部表面上设置有用于下沉喷浆并与其中一个注浆管(23)相通的下喷浆口(6)，且钻杆(2)的外表面上设置有用于提升喷浆并与另一个注浆管(23)相通的上喷浆口(3)，所述钻杆(2)的顶面上设置有用于提供水泥浆以及高压气体的供料硬管(29)，且钻杆(2)的外表面并位于下喷浆口(6)的上方设置有用于喷气的喷气口(7)，所述供料硬管(29)内的中通管与注气管(24)转动连接，且中通管与供料硬管(29)之间形成用于输送水泥浆的环形通道(30)，所述供料硬管(29)安装在带动钻杆(2)上下移动的钻机上，中通管与空压机通过输气管连通；所述注气管(24)的底部外表面安装有与喷气口(7)相通的连通管(25)，所述钻杆(2)的内腔顶面设置有与环形通道(30)相通的储液腔(34)；所述下喷浆口(6)倾斜设置并与一个注浆管(23)相连通，所述注浆管
2.根据权利要求1所述的一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备，其特征在于，所述钻杆(2)的顶面中部固定设置有安装口(31)，所述安装口(31)的顶面与设置在钻机上的供料硬管(29)转动安装。
3.根据权利要求1所述的一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备，其特征在于，所述储液腔(34)的内壁面与注气管(24)的外壁面之间安装有用于稳固的加固杆(33)，所述储液腔(34)底部的两个出料端通过电磁阀并分别与两个注浆管(23)的进料端相连通。
4.根据权利要求1所述的一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备，其特征在于，每个所述钻杆(2)的外表面并位于下喷浆口(6)和喷气口(7)之间均设置有用于对水泥浆搅拌的喷浆叶片(8)，且钻杆(2)的外表面位于喷气口(7)的上方安装有差速叶片(5)，所述钻杆(2)的外表面位于上喷浆口(3)的上方和下方均设置有不同角度的搅拌叶片(4)，所述相邻两个钻杆(2)上的搅拌叶片(4)不干涉接触。
5.根据权利要求4所述的一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备，其特征在于，所述差速叶片(5)包括两个外弧块(9)和内弧块(11)，所述内弧块(11)设置在外弧块(9)的内侧并与钻杆(2)的外表面贴合，所述外弧块(9)和内弧块(11)之间设置有多个叶片板(10)，并在外弧块(9)的外部设置若干个用于将土体切断的锯块(16)。
6.根据权利要求5所述的一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备，其特征在于，所述其中一个外弧块(9)的端部设有凹腔(12)，另一个外弧块(9)的端部设置有进入到凹腔(12)内部的螺柱(14)，所述凹腔(12)的内壁面上转动安装有与螺柱(14)螺纹套接的拧动套(13)，且凹腔(12)的端部滑动卡接有密封板(15)。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备的施工方法，其特征在于，该施工方法具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备，包括桩架(1)，所述桩架(1)上滑动安装有转动的钻杆(2)，其特征在于：所述钻杆(2)设置有四个，且相邻两个钻杆(2)的转动方向相反，每个所述钻杆(2)的内部均安装有两个注浆管(23)以及一个注气管(24)，所述钻杆(2)的底部表面上设置有用于下沉喷浆并与其中一个注浆管(23)相通的下喷浆口(6)，且钻杆(2)的外表面上设置有用于提升喷浆并与另一个注浆管(23)相通的上喷浆口(3)，所述钻杆(2)的顶面上设置有用于提供水泥浆以及高压气体的供料硬管(29)，且钻杆(2)的外表面并位于下喷浆口(6)的上方设置有用于喷气的喷气口(7)，所述供料硬管(29)内的中通管与注气管(24)转动连接，且中通管与供料硬管(29)之间形成用于输送水泥浆的环形通道(30)，所述供料硬管(29)安装在带动钻杆(2)上下移动的钻机上，中通管与空压机通过输气管连通；所述注气管(24)的底部外表面安装有与喷气口(7)相通的连通管(25)，所述钻杆(2)的内腔顶面设置有与环形通道(30)相通的储液腔(34)；所述下喷浆口(6)倾斜设置并与一个注浆管(23)相连通，所述注浆管(23)的内腔底面设置为斜坡(26)，所述下喷浆口(6)的内部沿着出口端方向依次转动安装有搅拌桨一(27)和搅拌桨二(28)，所述搅拌桨一(27)和搅拌桨二(28)上的叶片存在30度的夹角。
2.根据权利要求1所述的一种上下切换式喷浆搅拌桩施工设备，其特征在于，所述钻杆(2)的顶面中部固定设置有安装口(31)，所述安装口(31)的顶面与设置在钻机上的供料硬管(29)转动安装。
3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张力，周振，娄荣祥，杜策，叶怀文，叶观宝，张振，李希钦，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。