一种大直径三管旋喷搅拌桩装置及其成桩方法

技术领域

本发明涉及建筑工程桩基础用桩机装置技术领域，特别涉及一种大直径三管旋喷搅拌桩装置。

背景技术

水泥土搅拌桩是用于加固饱和软黏土地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。用回转的搅拌叶片将压入软土内的水泥浆与周围软土强制拌和形成泥加固体。

但是传统的水泥土搅拌桩只能满足常规的作业，当遇到一些较为坚硬或者需要钻深度较大时往往因为其钻头的作业动力受限无法满足作业要求，而且在钻头旋转作业时料体无法实时旋喷均匀，使得地下形成的水泥土搅拌桩施工效率地且硬度不均，传统钻头长度与体积较小且不具备出浆口导致作业效率极低等问题。

所以急需设计一款能够既能满足较大深度搅拌桩钻地作业且能满足同步输料且均匀搅拌打桩的高效作业的大直径三管旋喷搅拌桩装置。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种大直径三管旋喷搅拌桩装置，启动过控制台，通过控制台控制升降箱的升降，给予除装置本身动力以外的额外动力来同步控制旋喷搅拌钻头的钻地深度，电机启动带动三管导流器旋转，三管导流器带动钻杆、旋喷搅拌钻头同步转动进行钻地作业；旋喷搅拌钻头作业时，输料软管同步输入料体，并通过旋转作业的旋喷搅拌钻头的出浆口喷出同步作业，通过具有第一搅拌刀片长为150cm～300cm，第二搅拌刀片与第三搅拌刀片长为75cm～150cm的旋喷搅拌钻头既能满足较大深度搅拌桩钻地作业且能满足同步输料且均匀搅拌打桩的高效作业。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种大直径三管旋喷搅拌桩装置，包括底座、控制台、可调支撑杆、主塔架、卷扬机、升降箱、电机、三管导流器、输料软管、钻杆、浆管、旋喷搅拌钻头；

底座为对称两条，其一端上设置有控制台，另一端设置有主塔架；

可调支撑杆一端设置在主塔架上端，另一端设置在控制台上；

升降箱通过滑轮可升降设置在主塔架一侧；

升降箱内设置有电机；

电机上端通过卷扬机可升降设置在主塔架顶部，电机下端通过三管导流器与钻杆连接；

输料软管与三管导流器上表面连接；

钻杆内设置有浆管；

钻杆下端设置有旋喷搅拌钻头；

其中，作业时，启动控制台，通过控制台控制升降箱的升降同步控制旋喷搅拌钻头的钻地深度；电机启动带动三管导流器旋转，三管导流器带动钻杆、旋喷搅拌钻头同步转动进行钻地作业；旋喷搅拌钻头作业时，输料软管同步输入料体，并通过旋转作业的旋喷搅拌钻头的出浆口喷出同步作业。

进一步地，旋喷搅拌钻头还包括第一搅拌刀片、第二搅拌刀片、第三搅拌刀片，第一搅拌刀片长为150cm～300cm，第二搅拌刀片与第三搅拌刀片长为75cm～150cm。

进一步地，第一搅拌刀片底部具有若干碎牙。

进一步地，第一搅拌刀片、第二搅拌刀片、第三搅拌刀片上分别设有出浆口。

进一步地，输料软管、浆管分别为三条，且通过轴承旋转体相互对应连接。

进一步地，底座底部两端分别设置有卡瓦，卡瓦分别与走管卡接。

进一步地，大直径三管旋喷搅拌桩装置成桩方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：在预定成桩地点按成桩路线铺设导轨，在导轨上横放两条走管，并在两条走管上通过卡瓦卡接底座，通过滚动走管将设置在底座上的搅拌桩装置移动到成桩位置进入待作业状态；

步骤2：通电启动控制台，通过控制台控制升降箱的升降，同步带动设置在升降箱内的电机及电机输出动力控制的旋喷搅拌钻的升降，作业时，按成桩需求深度控制升降箱下降对应高度；

步骤3：与步骤2同步进行，电机启动，带动连接的三管导流器旋转，三管导流器带动钻杆、旋喷搅拌钻头同步转动进行钻地成桩作业；

步骤4：与步骤3同步进行，旋喷搅拌钻头作业时，三条输料软管同步分别输入预设料体，料体分别通过三管导流器中对应管路进入钻杆中的对应浆管输送至实时旋转向下钻地的旋喷搅拌钻头中；

步骤5：根据步骤4，料体输送到旋喷搅拌钻头时，分别通过长为150cm～300cm的第一搅拌刀片、长为75cm～150cm的第二搅拌刀片与第三搅拌刀片的出浆口输出，最后与旋喷搅拌钻头不断向下旋转钻地形成的软土实时混合旋转搅拌；

步骤6：根据步骤5，根据需要成桩深度钻地旋转搅拌并下沉到达设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面；

步骤7：施工完一根桩后，通过移动走管使得搅拌桩装置至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

附图说明

图1是本发明的整体示意图；

图2是本发明中料体进入轴承旋转体的部分剖视图；

图3是本发明的旋喷搅拌钻头部分视图；

图4是本发明的成桩方法步骤流程图。

底座1；控制台2；可调支撑杆3；主塔架4；卷扬机5；升降箱6；电机7；三管导流器8；输料软管9；钻杆10；浆管11；旋喷搅拌钻头12；第一搅拌刀片13；碎牙14；第二搅拌刀片15；第三搅拌刀片16；出浆口17；卡瓦18；走管19。

具体实施方式

请参阅图1-3，该大直径三管旋喷搅拌桩装置包括底座1、控制台2、可调支撑杆3、主塔架4、卷扬机5、升降箱6、电机7、三管导流器8、输料软管9、钻杆10、浆管11、旋喷搅拌钻头12；

底座1为对称两条，其一端上设置有控制台2，另一端设置有主塔架4；

可调支撑杆3一端设置在主塔架4上端，另一端设置在控制台2上；升降箱6通过滑轮可升降设置在主塔架4一侧；

升降箱6内设置有电机7；

电机7上端通过卷扬机5可升降设置在主塔架4顶部，电机7下端通过三管导流器8与钻杆10连接；

输料软管9与三管导流器8上表面连接；

钻杆10内设置有浆管11；

钻杆10下端设置有旋喷搅拌钻头12；

其中，作业时，启动控制台2，通过控制台2控制升降箱6的升降同步控制旋喷搅拌钻头12的钻地深度；电机7启动带动三管导流器8旋转，三管导流器8带动钻杆10、旋喷搅拌钻头12同步转动进行钻地作业；旋喷搅拌钻头12作业时，输料软管9同步输入料体，并通过旋转作业的旋喷搅拌钻头12的出浆口17喷出同步作业。

优选的，旋喷搅拌钻头12还包括第一搅拌刀片13、第二搅拌刀片15、第三钻头16，第一搅拌刀片13长为150cm～300cm，第二搅拌刀片15与第三搅拌刀片16长为75cm～150cm，超出常规钻头的长度使得作业时更加高效。

优选的，第一搅拌刀片13底部具有若干碎牙14，设置碎牙14的铁块凸起，能更有利及高效的施工作业搅拌打桩。

优选的，第一搅拌刀片13、第二搅拌刀片15、第三搅拌刀片16上分别设有出浆口17，不同的出浆口17输出不同的料体使得搅拌打桩作业不需要额外进行配置料体，只需要控制输料软管9分别输入所需料体及比例(及高压泵输入的速度)即可实现均匀料体的配置搅拌作业起来更加同步，最终实现搅拌桩最终硬度均匀。

优选的，输料软管9、浆管11分别为三条，且通过轴承旋转体8相互对应连接。

优选的，底座1底部两端分别设置有卡瓦18，卡瓦18分别与走管19卡接。

优选的，大直径三管旋喷搅拌桩装置成桩方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：在预定成桩地点按成桩路线铺设导轨，在导轨上横放两条走管19，并在两条走管19上通过卡瓦18卡接底座1，通过滚动走管19将设置在底座1上的搅拌桩装置移动到成桩位置进入待作业状态；

步骤2：通电启动控制台2，通过控制台2控制升降箱6的升降，同步带动设置在升降箱6内的电机7及电机7输出动力控制的旋喷搅拌钻12的升降，作业时，按成桩需求深度控制升降箱6下降对应高度；

步骤3：与步骤2同步进行，电机7启动，带动连接的三管导流器8旋转，三管导流器8带动钻杆10、旋喷搅拌钻头12同步转动进行钻地成桩作业；

步骤4：与步骤3同步进行，旋喷搅拌钻头12作业时，三条输料软管9同步分别输入预设料体，料体分别通过三管导流器8中对应管路进入钻杆10中的对应浆管11输送至实时旋转向下钻地的旋喷搅拌钻头12中；

步骤5：根据步骤4，料体输送到旋喷搅拌钻头12时，分别通过长为150cm～300cm的第一搅拌刀片13、长为75cm～150cm的第二搅拌刀片15与第三搅拌刀片16的出浆口17输出，最后与旋喷搅拌钻头12不断向下旋转钻地形成的软土实时混合旋转搅拌；

步骤6：根据步骤5，根据需要成桩深度钻地旋转搅拌并下沉到达设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面；

步骤7：施工完一根桩后，通过移动走管19使得搅拌桩装置至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

为更好的陈述本发明如何进行详细作业，达到既能满足较大深度搅拌桩钻地作业且能满足同步输料且均匀搅拌作业，现详细陈述其作业原理，如下：

在预设进行搅拌桩作业地段铺设支撑走管19的导轨或支撑物，通过与卡瓦18卡接的走管19的滚动，带动整个主体导轨上设置的装置进行预设位置移动，最后通过卡瓦18限位走管19后固定作业装置，然后启动控制台2，通电后通过控制台2控制升降箱6的升降，不但同步控制旋喷搅拌钻头12向下钻地打搅拌桩的深度，同时给了除设置在升降箱6内电机7输出的旋转及器械自身重力以外的向下动力，同步电机7启动带动三管导流器8旋转，三管导流器8带动钻杆10、旋喷搅拌钻头12同步转动进行钻地作业；同步旋喷搅拌钻头12作业时，输料软管9同步输入料体，并通过旋转作业的旋喷搅拌钻头12的出浆口17喷出同步作业。

本发明第二实施例为：步骤1：在预定成桩地点按成桩路线铺设导轨，在导轨上横放两条走管19，并在两条走管19上通过卡瓦18卡接底座1，通过滚动走管19将设置在底座1上的搅拌桩装置移动到成桩位置进入待作业状态；

步骤2：通电启动控制台2，通过控制台2控制升降箱6的升降，同步带动设置在升降箱6内的电机7及电机7输出动力控制的旋喷搅拌钻12的升降，作业时，按成桩需求深度控制升降箱6下降对应高度；

步骤3：与步骤2同步进行，电机7启动，带动连接的三管导流器8旋转，三管导流器8带动钻杆10、旋喷搅拌钻头12同步转动进行钻地成桩作业；

步骤4：与步骤3同步进行，旋喷搅拌钻头12作业时，三条输料软管9同步分别输入预设料体，料体分别通过三管导流器8中对应管路进入钻杆10中的对应浆管11输送至实时旋转向下钻地的旋喷搅拌钻头12中；

步骤5：根据步骤4，料体输送到旋喷搅拌钻头12时，分别通过长为150cm～300cm的第一搅拌刀片13、长为75cm～150cm的第二搅拌刀片15与第三搅拌刀片16的出浆口17输出，最后与旋喷搅拌钻头12不断向下旋转钻地形成的软土实时混合旋转搅拌；

步骤6：根据步骤5，根据需要成桩深度钻地旋转搅拌并下沉到达设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面；

步骤7：施工完一根桩后，通过移动走管19使得搅拌桩装置至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。