CN111945728A - 一种植桩施工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种植桩施工设备,包括桩架,桩架上设置有钻杆,钻杆顶部设置有动力装置,其特征是,钻杆下端设有镂空的搅拌笼,钻杆下端的搅拌轴上带有搅拌叶片的部分位于搅拌笼内,搅拌笼内设置有固定叶片,与搅拌轴上的搅拌叶片相互错位布置;钻杆带动搅拌轴旋转切削地层,外层套管与搅拌笼固定在一起不发生转动。本发明所述的植桩施工设备,设置了搅拌笼保证了钻杆前端不晃动,保证钻进过程中垂直下钻。搅拌笼范围内固定叶片与搅拌叶片相互作用,水泥浆液搅拌充分,成桩效果好。

Description

一种植桩施工设备
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域,具体的来说涉及一种地基基础施工的设备。
背景技术
搅拌桩施工机械,在施工过程中,通常采用搅拌桩机进行施工,搅拌桩机上设置有钻杆,钻杆上设置有搅拌叶片,搅拌叶片旋转切削土层将水泥浆液与原状土搅拌混合形成流态水泥土。
搅拌叶片旋转过程中会产生水泥土固结,凝固的水泥土附着在搅拌叶片上,搅拌叶片失去搅拌功能,由此形成的搅拌桩质量不合格,桩体均匀度差,施工工效低。即搅拌叶片在黏性土层施工时,黏土易粘在搅拌叶片上与叶片一起旋转,影响成桩搅拌效果。
传统植桩钻杆刚度较低,成桩的垂直度及圆柱度较差,一方面影响成桩效果,另一方面浪费水泥浆液。
所以需要设计一种新型的搅拌桩施工设备是十分迫切的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,克服现有技术中存在的问题,提供一种植桩施工设备。
为了解决上述问题,本发明的技术方案如下:
一种植桩施工设备,包括桩架,桩架上设置有钻杆,钻杆顶部设置有动力装置,其特征是,钻杆下部套有镂空的搅拌笼,搅拌笼内设置有固定叶片,钻杆下部设有搅拌叶片。
固定叶片与搅拌叶片相互错位布置。
所述搅拌笼固定不转动,钻杆升降时搅拌笼随钻杆升降。
所述钻杆上设置有外层套管,外层套管与桩架通过导向滑块连接。
外层套管上端与动力装置壳体连接,外层套管下端与搅拌笼连接。
套管截面为十字形。
套管截面为六角形。
套管截面为四边形
套管截面为圆形
套管的前后左右设置四个槽钢,左右两侧为开口向外的槽钢,套管前后两侧为开口向内的槽钢。
导向滑块从套管的左右两侧与开口向外的槽钢相连
搅拌笼为圆筒格栅形结构,搅拌笼上部设置有收口,收口连接套管底端。
收口设置对接法兰,套管底端设置有对接法兰,通过螺栓及对接法兰将搅拌笼与套管固定。
搅拌笼内设置有用于稳定钻杆的轴套,轴套固定在搅拌笼内侧,钻杆从轴套中间穿过,钻杆在轴套限位范围内转动。
用于稳定钻杆的轴套为二个,分别位于搅拌笼内下部和上部。
钻杆底端设置有下喷浆口,以及位于下喷浆口上方的上喷浆口。
下喷浆口和上喷浆口旁边设置有用于保护喷浆口的保护装置。
所述钻杆下端设置有钻头。
所述钻杆下端钻头后部设置有扩底装置。
所述扩底装置包括一轴向的伸缩杆,所述伸缩杆上设置有可开合的伞杆,伞杆连接用于扩底的叶片,叶片上设置有齿。
所述伸缩杆为液压伸缩杆,液压伸缩杆通过液压管路连接液压泵,液压管路设置在钻杆内部。
有益效果:本发明所述的植桩施工设备,设置了搅拌笼保证了钻杆前端不晃动,保证钻进过程中垂直下钻。搅拌笼范围内固定叶片与搅拌叶片相互作用,水泥浆液搅拌充分,成桩效果好。钻杆中部设置导向滑块,使得钻杆整体刚度提高,有效保证了搅拌桩成桩精度。
在搅拌笼上设置有固定叶片,固定叶片与搅拌叶片做相对运动,当搅拌叶片扫过固定叶片时,粘结在搅拌叶片上的粘土被清理掉,从而提高成桩搅拌效果。
增加钻杆套管,套管设置有槽钢,提高钻杆截面积,从而提高抗弯界面系数,提高钻杆刚度;套管上设置有导轨,增加移动导向装置将套管与立柱导轨连接,增加刚性约束点,从而提高钻杆刚度。
本发明的钻杆底部设有扩底装置,施工可以进行扩底,增加桩底的承载力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明;
图1为本发明所述一种桩基智能化施工设备的总体结构示意图。
图2为本发明所述的钻具各部分装配示意图。
图3为本发明所述的钻杆结构截面示意图。
图4为本发明所述的搅拌笼和钻头结构示意图。
图5为本发明所述的搅拌笼拆开后结果示意图。
图6为本发明所述的扩底装置展开前示意图。
图7为本发明所述的扩底装置展开后示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
本实施例中的设备,设备为单轴钻机设备,用于将桩位的土体切削搅拌,与固化剂混合形成水泥土搅拌体,***预制桩体,形成复合桩基。
参看图1-图3,本实施例所述的植桩施工设备,设备包括桩架1,在桩架上设置钻杆2,钻杆2用于形成水泥土搅拌桩;钻杆2上装有动力头3,动力头3内安装有电机。
所述钻杆2上设置有套管4,钻杆2位于套管中心。钻杆2转动,而套管4相对钻杆2固定不转动。套管4上端连接动力头的壳体上。套管中部设置可滑动的导向滑块5,导向滑块5箍在套管4外侧,导向滑块5另一侧设置在桩架1的导向架上,套管升降时,导向滑块5伴随升降。套管4的下端连接一搅拌笼6。参看图3,套管4截面为十字形,套管4左右两侧为开口向外的槽钢,套管4前后两侧为开口向内的槽钢,导向滑块5卡在开口向外的槽钢槽内。
参看图4和图5,所述搅拌笼6为镂空笼状,套在钻杆下部,且该部分钻杆设置搅拌叶片,对应的在搅拌笼6内侧设置固定叶片61。搅拌笼的固定叶片61与钻杆的搅拌叶片21相互错位不干涉。工作时,搅拌笼及固定叶片不转动,钻杆转动带动搅拌叶片转动,在搅拌叶片和固定叶片的作用下,搅拌笼范围内的原状土与水泥浆充分混合。
搅拌笼6为圆筒格栅形结构,搅拌笼上部设置有收口62,收口62连接套管底端。搅拌笼6与套管4固定在一起不转动。
为了便于对接和拆卸,收口62设置对接法兰,套管底端设置有对接法兰,通过螺栓及对接法兰将搅拌笼与套管固定。
在搅拌笼6内设置有用于稳定钻杆的轴套63,轴套固定在搅拌笼内侧,钻杆从轴套中间穿过,轴套63使得钻杆围绕中心自转,不晃动。用于稳定钻杆的轴套为二个,分别位于搅拌笼内的下部和上部。
钻杆最前端为钻头22,钻头伸出搅拌笼下端边界。
下钻过程中,套管固定不转动,搅拌笼也不转动,仅有钻杆转动,有效的保证了下钻过程中的水泥土桩体的垂直度。垂直度偏差0.5%范围内。
所述套管4由四个槽钢围成,槽钢截面为凹形,凹形开口向外。导向滑块5一侧箍住套管4,另一侧箍住导向架7,导向滑块5通过柔性绳连接在动力头壳体上,钻杆全部提升起来时,柔性绳将导向滑块5提升到钻杆高度的中部位置,下钻时,导向滑块5随之下降,当导向滑块下落到钻杆底部护筒位置时,护筒阻挡导向滑块5继续下落,导向滑块与动力头之间距离缩短,直至下钻完成。提升时,动力头提升到一半高度时,柔性绳被拉直,随之导向滑块5被向上拉起,直至提升完成。
所述钻杆2底端设置有下喷浆口23,以及位于下喷浆口上方的上喷浆口24。下喷浆口23位于最底端,上喷浆口24位于搅拌笼上部;钻杆提升与下降过程中,搅拌笼附近上下喷出的水泥浆被充分搅拌。
为了保护喷浆口不被堵塞,下喷浆口和上喷浆口旁边设置有用于保护喷浆口的小叶片25。
参看图6和图7,在所述钻杆下端钻头后部设置有扩底装置8。
所述扩底装置8包括一轴向的伸缩杆81,所述伸缩杆上设置有可开合的伞杆82,伞杆连接用于扩底的叶片83,叶片上设置有齿84。
所述伸缩杆81为液压伸缩杆,液压伸缩杆通过液压管路连接液压泵,液压管路设置在钻杆内部。
伸缩杆81伸长带动伞杆82展开从而带动扩底叶83片张开,旋转进行扩底;如果不需要扩底,则伸缩杆81回缩带动伞杆82闭合从而带动扩底叶片闭合,便于钻杆提升或下降。
施工过程如下:
(1)就位
移动桩架到达指定桩位,使钻头中心对准设计桩位。
(2)制备水泥浆
根据设计用灰量、桩长、水灰比拌制水泥浆,拌好后的水泥浆过筛后到入集料斗中。
(3)搅拌下沉
桩位定好后,启动电机,放松卷扬钢丝绳,使搅拌机沿立柱导向架边搅拌、边切土下沉,下喷浆口喷入水泥浆,如下钻困难,可适当喷少量的水。
(4)喷浆、搅拌提升
钻头下沉到设计深度后,边旋转搅拌钻头边提升,同时上喷浆口喷入水泥浆,提升时严格按照要求的提升速度提升,搅拌机并喷射规定的水泥浆。
(5)重复搅拌下沉和提升
根据设计要求复搅,复搅完毕提升钻杆。
(6)清洗
向集料斗中注入适量的清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残余的水泥浆,直至基本干净。并将粘附在搅拌头上的软土清除干净。
步骤(3)、(4)、(5)中,利用钻杆上设置的搅拌笼6清理掉粘结在搅拌叶片上的粘土,且固定叶片与搅拌叶片相互作用,水泥浆液充分搅拌,形成搅拌桩。
其中在步骤(4),下沉到设计深度后,可以进行定喷,定喷过程采用扩底装置8,在搅拌桩底部形成扩大头,增加增加桩底的承载力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实例的限制,上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (21)

1.一种植桩施工设备,包括桩架,桩架上设置有钻杆,钻杆顶部设置有动力装置,其特征是,钻杆下部套有镂空的搅拌笼,搅拌笼内设置有固定叶片,钻杆下部设有搅拌叶片。
2.根据权利要求1所述的一种植桩施工设备,其特征是,固定叶片与搅拌叶片相互错位布置。
3.根据权利要求1所述的一种植桩施工设备,其特征是,所述搅拌笼固定不转动,钻杆升降时搅拌笼随钻杆升降。
4.根据权利要求1所述的一种植桩施工设备,其特征是,所述钻杆上设置有外层套管,外层套管与桩架通过导向滑块连接。
5.根据权利要求4所述的一种植桩施工设备,其特征是,外层套管上端与动力装置壳体连接,外层套管下端与搅拌笼连接。
6.根据权利要求4所述的一种植桩施工设备,其特征是,套管截面为十字形。
7.根据权利要求4所述的一种植桩施工设备,其特征是,套管截面为六角形。
8.根据权利要求4所述的一种植桩施工设备,其特征是,套管截面为四边形。
9.根据权利要求4所述的一种植桩施工设备,其特征是,套管截面为圆形。
10.根据权利要求6所述的一种植桩施工设备,其特征是,套管的前后左右设置四个槽钢,左右两侧为开口向外的槽钢,套管前后两侧为开口向内的槽钢。
11.根据权利要求10所述的一种植桩施工设备,其特征是,导向滑块从套管的左右两侧与开口向外的槽钢相连。
12.根据权利要求1所述的一种植桩施工设备,其特征是,搅拌笼为圆筒格栅形结构,搅拌笼上部设置有收口,收口连接套管底端。
13.根据权利要求12所述的一种植桩施工设备,其特征是,收口设置对接法兰,套管底端设置有对接法兰,通过螺栓及对接法兰将搅拌笼与套管固定。
14.根据权利要求1所述的一种植桩施工设备,其特征是,搅拌笼内设置有用于稳定钻杆的轴套,轴套固定在搅拌笼内侧,钻杆从轴套中间穿过,钻杆在轴套限位范围内转动。
15.根据权利要求14所述的一种植桩施工设备,其特征是,用于稳定钻杆的轴套为二个,分别位于搅拌笼内下部和上部。
16.根据权利要求1所述的一种植桩施工设备,其特征是,钻杆底端设置有下喷浆口,以及位于下喷浆口上方的上喷浆口。
17.根据权利要求16所述的一种植桩施工设备,其特征是,下喷浆口和上喷浆口旁边设置有用于保护喷浆口的保护装置。
18.根据权利要求1所述的一种植桩施工设备,其特征是,所述钻杆下端设置有钻头。
19.根据权利要求18所述的一种植桩施工设备,其特征是,所述钻杆下端钻头后部设置有扩底装置。
20.根据权利要求19所述的一种植桩施工设备,其特征是,所述扩底装置包括一轴向的伸缩杆,所述伸缩杆上设置有可开合的伞杆,伞杆连接用于扩底的叶片,叶片上设置有齿。
21.根据权利要求20所述的一种植桩施工设备,其特征是,所述伸缩杆为液压伸缩杆,液压伸缩杆通过液压管路连接液压泵,液压管路设置在钻杆内部。
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