一种辅助增压式建筑双轴搅拌桩机的制作方法

    技术2022-07-12  94


    本实用新型涉及到土木工程技术领域,尤其涉及到土木工程地基处理所用的双轴搅拌桩机。



    背景技术:

    在现有的房屋建筑、公路、铁路、港口等施工过程中,建筑双轴搅拌桩机广泛应用于上述工程的地基处理中。施工中,根据桩机工作指标及工程质量要求,对桩机搅拌装置的搅拌速度、喷浆压力均有一定要求。搅拌桩机施工的主要工艺包括:钻机就位钻孔、搅拌喷浆、达到设计孔位、搅拌提升、到设计桩顶、重复搅拌钻进、到设计孔深、第二次搅拌提升、到设计桩顶。搅拌桩机进行施工时,通常采用端部搅拌装置来实现泥浆搅拌,搅拌装置的工作原理是使用电机带动钻杆转动钻头扇叶对泥浆搅拌。现有的搅拌桩机进行施工具有以下缺陷:(1)水泥土搅拌不均匀,影响墙体质量;(2)水泥浆沿深度分布不均匀,特别下部水泥浆掺入量很难得到保障;(3)施工过程中在土压力、孔隙水压力、喷浆压力的相互作用下,水泥浆沿钻杆上行,普遍存在地面冒浆现象,影响水泥浆掺入量。另外,在实际施工过程中,为了保证土体能充分搅拌,一般控制桩机钻进及提升速度在0.4~0.7m/min,现场通过调整变速箱及动滑轮的钢丝绳数量来实现。在喷浆时要求喷浆均匀,避免送浆压力不足导致空桩或桩身断裂。由于现场施工中大多依靠人为经验控制,使得上述缺陷无法全部根除,严重的会影响施工质量。



    技术实现要素:

    本实用新型正是基于现有技术中存在的技术问题,提供一种辅助增压式建筑双轴搅拌桩机,以实现搅拌桩施工过程及质量控制,避免出现搅拌不均、喷浆量不够,影响水泥浆掺入量,甚至出现“空桩头”现象,以保证施工质量。

    为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:

    一种辅助增压式建筑双轴搅拌桩机,包括设备机架,设备机架底部设有双轴搅拌桩基设备底座,设备机架固定在双轴搅拌桩基设备底座上并与双轴搅拌桩基设备底座的平面垂直向上延伸;所述的设备机架上设有两根动力钻杆,动力钻杆底部一端设有搅拌叶片,动力钻杆的顶部与电动设备相连接,并通过电动设备的开启带动两根动力钻杆及两根动力钻杆端部的搅拌叶片旋转;所述的两根动力钻杆之间设有泥浆运输管,该泥浆运输管底部喷浆口高于搅拌叶片,使其与搅拌叶片之间保留一定距离,可避免动力钻杆钻入时阻塞喷浆口,并使动力钻杆钻入到预定位置时,喷浆口与搅拌叶片之间保留一定的喷浆空间;还包括气压管,气压管顶部与设置在双轴搅拌桩基设备底座上的空压机设备相连接,并通过该空压机设备向气压管输送高压空气,使高压空气与泥浆运输管的浆料一起注入搅拌叶片的搅拌部位。

    作为进一步的改进,本实用新型以上所述的气压管设置在泥浆运输管的内部,该气压管的底部到达泥浆运输管的喷浆口位置,气压管端部留有气孔,输送的高压空气在泥浆运输管端部与浆料一起从喷浆口注入搅拌叶片的搅拌部位。

    作为进一步的改进,本实用新型以上所述的气压管设置在泥浆运输管的外部,并贴附在泥浆运输管上,气压管底部略低于泥浆运输管的底部喷浆口,在气压管的底部环周等距设有4到6个气孔。

    本实用新型以上所述的双轴搅拌桩基设备底座上还设有设备操作台,通过该设备操作台实现对本实用新型桩机的整体操控。

    本实用新型达到的技术效果是:

    辅助搅拌,使浆料灌注分布均匀,通过高压空气输送达到辅助搅拌的目的,使浆料充分混合,改变了现有技术中一般通过复喷的方法达到提高桩身强度的方法。

    成桩质量好。本实用新型通过高压空气输送使搅拌头和浆土之间形成隔离层,减小动力钻杆及搅拌叶片与浆土之间的阻力,搅拌更充分,提高了成桩的质量。

    避免地面冒浆。通过高压气流,加剧双轴搅拌桩范围内土体的流动性,使得每幅桩体的水泥浆与土体拌和充分,这样水泥浆与土体拌更加均匀,更加有效保证止水作用。

    附图说明

    图1为本实用新型结构示意图。

    图2为本实用新型钻杆端部结构示意图。

    图中:1、空压机设备;2、双轴搅拌桩基设备底座;3、设备操作台;4、设备机架;5、动力钻杆;6、电动设备;7、泥浆运输管;8、气孔;9、气压管;10、搅拌叶片。

    具体实施方式

    下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

    参见附图1,本实用新型包括设备机架4,设备机架4底部设有双轴搅拌桩基设备底座2,双轴搅拌桩基设备底座2整体呈四边形结构,用于放置在施工工地上并呈平面稳定放置。设备机架4固定在双轴搅拌桩基设备底座2上并与双轴搅拌桩基设备底座2的四边形平面垂直向上延伸。

    参见附图2,所述的设备机架4上设有两根动力钻杆5,动力钻杆5底部一端设有搅拌叶片10,动力钻杆5的顶部与电动设备6相连接,并通过电动设备6的开启带动两根动力钻杆5及两根动力钻杆5端部的搅拌叶片10旋转。所述的两根动力钻杆5之间设有泥浆运输管7,该泥浆运输管7底部喷浆口高于搅拌叶片10,使其与搅拌叶片10之间保留一定距离,可避免动力钻杆5钻入时阻塞喷浆口,并使动力钻杆5钻入到预定位置时,喷浆口与搅拌叶片之间保留一定的喷浆空间。泥浆运输管7顶部与装置外部的浆料搅拌机构相连接,并通过设有的浆料泵实现浆料的输送。

    本实用新型泥浆运输管7的内部设有一根气压管9,该气压管9可为端部留有气孔8的6′钢管,气压管9的底部到达泥浆运输管7的喷浆口位置,顶部与设置在双轴搅拌桩基设备底座2上的空压机设备1相连接,并通过该空压机设备1向气压管9输送高压空气,使高压空气在泥浆运输管7端部与浆料一起从喷浆口注入搅拌叶片的搅拌部位。

    本实用新型通过气压管9输送高压空气的作用是,高压空气的输送使浆料之间形成若干空气空间,减小了浆料的密度,增加了浆料的流动性,间接的使搅拌头和浆土之间形成隔离层。同时在浆料输送到预定位置后,减小了搅拌叶片10与浆料之间的阻力,搅拌更充分。另外,通过高压空气输送也增加了搅拌叶片10周围空间的压力,达到辅助搅拌的目的。

    作为本实用新型的另一种实施方式,气压管9可设置在泥浆运输管7的外部,并贴附在泥浆运输管7上,气压管9底部略低于泥浆运输管7的底部喷浆口。在气压管9的底部环周等距设有4到6个气孔8,高压空气喷出后,同样可加剧双轴搅拌桩范围内土体的流动性,使得每幅桩体的水泥浆与土体拌和充分,这样水泥浆与土体拌更加均匀,更加有效保证止水作用。两种实施方式均达到同样的技术效果。

    本实用新型的工作过程是,施工前,应进行场地整平、桩位放线,组装架立桩机,检查主机各部分的连接,系统各部分安装试调情况及管路的密封连接情况是否正常,做好必要的调整和紧固工作;

    施工时,先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上,用输浆胶管将贮料罐砂浆泵与深层搅拌机接通,开动电动机,搅拌机叶片相向而转,借设备自重,以0.38-0.75m/min的速度沉至要求的加固深度;

    成桩时,桩位钻孔至设计要求深度后(钻速为0.57-0.97m/min,一般钻一根10m长桩约15-25min),将钻头以0.97m/min速度边搅拌、边提升,打开空压机设备1,通过气压管9的气孔8向混合浆料打入高压空气,加剧搅拌桩内土体流动性,同时通过喷浆系统将水泥通过钻杆端喷嘴定时定向搅动的土体喷浆,使土体和浆料进行充分搅拌混合,直至灌注完成。

    本实用新型双轴搅拌桩基设备底座2上还设有设备操作台3,通过该设备操作台3实现对本实用新型桩机的整体操控。

    需要进一步说明的是,本实用新型以上实施例仅仅是为了理解本实用新型整体构思所做的说明,不应看做对本实用新型技术方案所做的限制。对于属于本发明构思之内,并作出的显而易见的改动,均应属于本实用新型保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种辅助增压式建筑双轴搅拌桩机,其特征是:包括设备机架,设备机架底部设有双轴搅拌桩基设备底座,设备机架固定在双轴搅拌桩基设备底座上并与双轴搅拌桩基设备底座的平面垂直向上延伸;所述的设备机架上设有两根动力钻杆,动力钻杆底部一端设有搅拌叶片,动力钻杆的顶部与电动设备相连接,并通过电动设备的开启带动两根动力钻杆及两根动力钻杆端部的搅拌叶片旋转;所述的两根动力钻杆之间设有泥浆运输管,该泥浆运输管底部喷浆口高于搅拌叶片,使其与搅拌叶片之间保留一定距离,可避免动力钻杆钻入时阻塞喷浆口,并使动力钻杆钻入到预定位置时,喷浆口与搅拌叶片之间保留一定的喷浆空间;还包括气压管,气压管顶部与设置在双轴搅拌桩基设备底座上的空压机设备相连接,并通过该空压机设备向气压管输送高压空气,使高压空气与泥浆运输管的浆料一起注入搅拌叶片的搅拌部位。

    2.根据权利要求1所述的辅助增压式建筑双轴搅拌桩机,其特征是:气压管设置在泥浆运输管的内部,该气压管的底部到达泥浆运输管的喷浆口位置,气压管端部留有气孔,输送的高压空气在泥浆运输管端部与浆料一起从喷浆口注入搅拌叶片的搅拌部位。

    3.根据权利要求1所述的辅助增压式建筑双轴搅拌桩机,其特征是:气压管设置在泥浆运输管的外部,并贴附在泥浆运输管上,气压管底部略低于泥浆运输管的底部喷浆口,在气压管的底部环周等距设有4到6个气孔。

    4.根据权利要求1所述的辅助增压式建筑双轴搅拌桩机,其特征是:双轴搅拌桩基设备底座上还设有设备操作台,通过该设备操作台实现对本桩机的整体操控。

    5.根据权利要求1-3任一项所述的辅助增压式建筑双轴搅拌桩机,其特征是:气压管为6′钢管。

    技术总结
    本实用新型公开了一种辅助增压式建筑双轴搅拌桩机,涉及到土木工程技术领域,尤其涉及到土木工程地基处理所用的双轴搅拌桩机。包括设备机架,设备机架底部设有双轴搅拌桩基设备底座,设备机架上设有两根动力钻杆,动力钻杆的顶部与电动设备相连接,并通过电动设备的开启带动两根动力钻杆及两根动力钻杆端部的搅拌叶片旋转;所述的两根动力钻杆之间设有泥浆运输管,通过在泥浆运输管内或管外设有的气压管,并通过向气压管输送高压空气,使高压空气与泥浆运输管的浆料一起注入搅拌叶片的搅拌部位。达到了辅助搅拌,使浆料灌注分布均匀;成桩质量好;避免地面冒浆的技术效果。

    技术研发人员:付海军;高丽丽;汪勇;刘国超;侯建国;李玉龙;王欣华;高峰;付海全;何岩;崔宏刚;高鹏飞
    受保护的技术使用者:天津市博川岩土工程有限公司;天津市勘察院
    技术研发日:2019.06.12
    技术公布日:2020.04.03

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