本发明专利技术涉及一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置及其施工方法，该装置包括主机、导杆、动力组件、钻杆、带翼钻杆、多功能钻头和后台水泥浆搅拌系统，所述的动力组件连接多根钻杆，所述的带翼钻杆下端连接多功能钻头，所述的钻杆顶部设有进浆口，钻杆中部设有中间支承架，该装置还包括流量仪、入土深度传感仪和垂直度实时监测仪，所述的流量仪安装在喷浆口处，所述的入土深度传感仪安装在导杆的滑轨上，所述的垂直度实时监测仪安装在中间支承架上，所述的流量仪、入土深度传感仪和垂直度实时监测仪分别与主机连接，所述的钻杆为可拆卸钻杆。与现有技术相比，本发明专利技术具有成桩功能多样、节约成本、垂直度可控、成桩效果好等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，主要应用于市政基础、工业及民用工程建设中的地基加固、改良及基坑围护等领域。
技术介绍
搅拌桩成桩是利用固化剂与土体混合、搅拌，通过固化剂的水化学反应来提高桩体的工程力学性能。搅拌桩由于成桩价格优势明显，所以在工程中备受青睐。目前一般基坑围护止水和地基加固多采用二轴搅拌桩、SMW工法、FCW工法，这三种工法一般仅作为搅拌桩出现，功能比较单一，面对不同的桩型需要配备不同的装置。二轴搅拌桩下部钻杆只有二道叶片，只能打二轴；SMW工法利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在多功能钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，形成地下连续墙体，只能打三轴且水泥用量大；FCW工法只能打五轴。另外SMW工法、FCW工法钻杆扭矩不能自行平衡，动力组件需要承担多余的扭矩，从而对钻孔直径和钻孔深度及垂直度有了限制和影响。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成桩功能多样、节约成本、垂直度可控、成桩效果好的二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置及其施工方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置，该装置包括主机、导杆、动力组件、钻杆、带翼钻杆、多功能钻头和后台水泥浆搅拌系统，所述的导杆固定在主机上，所述的动力组件通过钢丝绳连接导杆顶端的滑轮，钢丝绳带动动力组件在导杆的滑轨上运动，所述的动力组件连接多根钻杆，各钻杆下端均连接有带翼钻杆，所述的带翼钻杆下端连接多功能钻头，所述的多功能钻头上设有喷浆口，所述的钻杆顶部设有进浆口，钻杆中部设有中间支承架，所述的后台水泥浆搅拌系统通过浆泵后连接进浆口，该装置还包括流量仪、入土深度传感仪和垂直度实时监测仪，所述的流量仪安装在喷浆口处，所述的入土深度传感仪安装在导杆的滑轨上，所述的垂直度实时监测仪安装在中间支承架上，所述的流量仪、入土深度传感仪和垂直度实时监测仪分别与主机连接，所述的钻杆为可拆卸钻杆。所述的钻杆设置二根、四根或六根，分别用于二轴搅拌桩、四轴搅拌桩或六轴搅拌桩的成桩，相邻钻杆的旋转方向相反。所述的相邻钻杆中其中一根钻杆上设有铁片，该铁片错位设置，所述的铁片下方焊接有金属块。所述的金属块设有两个，且金属块与水平面成30° 60°。所述的多功能钻头通过插销与带翼钻杆连接，多功能钻头包括螺旋钻头、两片耙式钻头或三片耙式钻头。所述的垂直度实时监测仪为一圆柱形金属管，金属管内设有垂直度监测元件，该垂直度监测元件通过外接导线或无线数据发射装置与主机连接。一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置的施工方法，包括以下步骤I)平整施工场地，根据施工图放出实样；2)根据施工图要求开沟槽；3)装置复位，将二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置移动到待施工位置，设置钻杆的数量；4)开启主机进行监控，控制预先设置的数据每米下降深度、每米喷浆量、设计桩底标高、设计桩顶标高、总喷浆量和总搅拌时间；5)启动后台水泥浆搅拌系统，将水泥浆通过浆泵对钻杆进行供浆，同时通过流量仪实时监测供浆量；6)启动动力组件,动力组件驱动钻杆旋转,钻杆带动钻头边下沉边喷衆边搅拌,并使钻头下沉到设计桩底标高，且主机通过垂直度实时监测仪实时监测钻杆的垂直度；7)动力组件提升钻杆在带冀钻杆高度范围内复搅，再次下沉到设计桩底标高；8)动力组件提升钻杆，将钻杆提升至设计桩顶标高，一次成桩，形成一组搅拌桩；9)移至第二组继续施工。所述的每根钻杆的喷浆方式包括以下两种一、钻杆下沉时喷100%的水泥浆，提升时不喷浆；二、钻杆下沉时喷50% 80%的水泥浆，提升时喷50% 20%的水泥浆。所述的喷浆包括单点喷浆或多点喷浆。所述的每组搅拌桩的形式包括两轴搅拌桩、四轴搅拌桩或六轴搅拌桩。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果1、本专利技术二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩减少了桩体之间的搭接次数，降低了桩体上冷缝出现的几率，提高了桩体的止水效果；2、本专利技术中的六根钻杆三根正转三根反转，在动力组件驱动六根钻杆在地基土中钻孔时，动力组件以互为反向旋转方式驱动相邻的钻杆转动，钻杆在钻孔时产生方向相反、大小相等的扭矩，使动力组件所承受的正反扭矩是平衡的，有效减少了桩机为了平衡由钻杆转动产生的扭矩而对钻孔直径和钻孔深度的限制和影响；3、本专利技术的动力组件驱动动力大，桩机自稳性好，所以桩体直径大，桩身长，桩身可达70m ；4、本专利技术采用钻杆内喷浆方式，喷浆孔位于钻杆底部，可在下沉掘进的同时进行搅拌，提升了搅拌功效；5、本专利技术的喷浆采用多点喷浆方式，让固化浆液能充分搅拌到桩中，让同样搅拌的次数能达到加倍的搅拌效果；6、本专利技术的六根钻杆可以根据不同的施工要求拆卸成不同的桩型，一机多用，节约了桩机成本，且成桩功效高，桩体质量好，施工效率是二轴的7倍，是三轴的3倍，比五轴略闻;7、本专利技术设有垂直度实时监测仪，且在钻杆上设置铁片和金属块，具有垂直度实时监测与钻杆主动纠偏功能，提升了成桩质量；8、多种钻头的互换，增强钻进的能力。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术钻杆的连接结构示意图；图3为四轴钻杆的结构示意图；图4为二轴钻杆的结构示意图；图5为另一种二轴钻杆的结构示意图；图6为多种多功能钻头的结构示意图；图7为本专利技术施工方法的流程示意图；图8为采用本专利技术进行围护挡土施工的结构示意图。图中，1:王机，2 :卷扬机，3 :导杆，4 :钢丝绳，5 :进衆口，6 :动力头，7 :变速箱，8 减速机，9 :钻杆，10 中间支承架，11 :下部支承架，12 :带翼钻杆，13 :抱箍，14 :多功能钻头，15 :喷浆口，16 :后台水泥浆搅拌系统，17 :垂直度监控装置，18 :外接导线，19 :铁片，20 金属块，9-1 9-6 :六根钻杆；图6中，(6a)为螺旋钻头，(6b)为两片耙式钻头，(6c)三片耙式钻头；图8中，(8a)为两轴搅拌桩围护挡土结构，(8b)为三轴搅拌桩围护挡土结构，(8c)为单排六轴搅拌桩围护挡土结构，(Sd)为双排六轴搅拌桩围护挡土结构，图中A为搅拌桩，B为灌注桩。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1-图2所示，一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置，该装置包括主机1、卷扬机2、导杆3、钢丝绳4、进浆口 5、动力组件、钻杆9、带翼钻杆12、钻头14和后台水泥浆搅拌系统16，所述的卷扬机2和导杆3固定在主机I上，所述的动力组件包括动力头6、变速箱7、减速机8，所述的动力头6通过钢丝绳4连接导杆3顶端滑轮，钢丝绳4带动动力头6上下升降，所述的动力头6依次通过变速箱7和减速机8连接六根钻杆9，六根钻杆9中部设有中间支承架10，下部设有下部支承架11，各钻杆9下端均连接有带翼钻杆12，所述的带翼钻杆12上设有抱箍13，带翼钻杆12下端连接有多功能钻头14，多功能钻头14上设有喷浆口 15。钻杆9顶部设有进浆口 5，所述的后台水泥浆搅拌系统16为普通的市售水泥搅拌系统，后台水泥浆搅拌系统17通过一通过浆泵后连接进浆口 5。该装置还包括流量仪、入土深度传感仪和垂直度监控装置17，所述的流量仪安装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置，该装置包括主机、导杆、动力组件、钻杆、带翼钻杆、多功能钻头和后台水泥浆搅拌系统，所述的导杆固定在主机上，所述的动力组件通过钢丝绳连接导杆顶端的滑轮，钢丝绳带动动力组件在导杆的滑轨上运动，所述的动力组件连接多根钻杆，各钻杆下端均连接有带翼钻杆，所述的带翼钻杆下端连接多功能钻头，所述的多功能钻头上设有喷浆口，所述的钻杆顶部设有进浆口，钻杆中部设有中间支承架，所述的后台水泥浆搅拌系统通过浆泵后连接进浆口，其特征在于，该装置还包括流量仪、入土深度传感仪和垂直度实时监测仪，所述的流量仪安装在喷浆口处，所述的入土深度传感仪安装在导杆的滑轨上，所述的垂直度实时监测仪安装在中间支承架上，所述的流量仪、入土深度传感仪和垂直度实时监测仪分别与主机连接，所述的钻杆为可拆卸钻杆。
【技术特征摘要】
1.一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置，该装置包括主机、导杆、动力组件、钻杆、带翼钻杆、多功能钻头和后台水泥浆搅拌系统，所述的导杆固定在主机上，所述的动力组件通过钢丝绳连接导杆顶端的滑轮，钢丝绳带动动力组件在导杆的滑轨上运动，所述的动力组件连接多根钻杆，各钻杆下端均连接有带翼钻杆，所述的带翼钻杆下端连接多功能钻头，所述的多功能钻头上设有喷浆口，所述的钻杆顶部设有进浆口，钻杆中部设有中间支承架，所述的后台水泥浆搅拌系统通过浆泵后连接进浆口，其特征在于，该装置还包括流量仪、入土深度传感仪和垂直度实时监测仪，所述的流量仪安装在喷浆口处，所述的入土深度传感仪安装在导杆的滑轨上，所述的垂直度实时监测仪安装在中间支承架上，所述的流量仪、入土深度传感仪和垂直度实时监测仪分别与主机连接，所述的钻杆为可拆卸钻杆。2.根据权利要求1 所述的一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置，其特征在于，所述的钻杆设置二根、四根或六根，分别用于二轴搅拌桩、四轴搅拌桩或六轴搅拌桩的成桩，相邻钻杆的旋转方向相反。3.根据权利要求2所述的一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置，其特征在于，所述的相邻钻杆中其中一根钻杆上设有铁片，该铁片错位设置，所述的铁片下方焊接有金属块。4.根据权利要求3所述的一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置，其特征在于，所述的金属块设有两个，且金属块与水平面成30° 60°。5.根据权利要求1所述的一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置，其特征在于，所述的多功能钻头通过插销与带翼钻杆连接，多功能钻头包括螺旋钻头、两片耙式钻头或三片耙式钻头。6.根据权利要求1所述的一种二、四、六轴互换式水泥土搅拌桩装置，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓东，谢益飞，周玉石，赵伟明，黄立伟，鲍国强，汤武，张群，邢克伦，施问知，
申请(专利权)人：上海城地建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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