CN115142405A - 用于地基处理的搅拌桩施工装置以及搅拌桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于地基处理的搅拌桩施工装置以及搅拌桩施工方法，包括基础单元、升降单元、搅拌单元和支撑单元，所述基础单元包括底座和竖直设置于底座上的支架，所述升降单元安装于支架的上部，所述搅拌单元可沿竖直方向移动的方式安装于支架。通过基础单元搭载搅拌单元，升降单元用于驱动搅拌单元，使得搅拌单元在得到稳定的支撑的同时，可以自由的沿竖直方向移动，有效提高了搅拌效果和工作效率；通过安装支撑单元，使得装置可以稳定的固定在地面之上，提高了该机构使用过程中的稳定性；通过安装搅拌钻头，能够方便形成的机构对地基的转动搅拌，避免搅拌转轴直接接触地基而造成的损伤，提高了机构整体使用的安全性，以及搅拌的工作效率。

Description

用于地基处理的搅拌桩施工装置以及搅拌桩施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，涉及一种用于地基处理的搅拌桩施工装置以及搅拌桩施工方法。

背景技术

搅拌桩也称之为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩是指软基处理的一种有效形式，将水泥作为固化剂，利用搅拌桩机水泥喷入土体后再通过搅拌桩机进行充分搅拌，使得水泥与土发生一系列的反应，最终使得软土硬结来提高地基的强度，目前现有的搅拌桩机上搅拌转轴的升降结构大都比较简单，很多就是通过钢丝绳固定的，通过钢丝绳的收放来带动搅拌转轴升降，这样升降时的稳定性就会比较差，降低了施工机构使用时的安全性，同时影响搅拌效果。

为解决以上问题，需要一种用于地基处理的搅拌桩施工装置以及搅拌桩施工方法，该装置固定设置有升降单元和支撑单元，该机构进行地基搅拌桩的施工，可以持续提供稳定的搅拌，提高了施工安全性和搅拌桩的质量。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了用于地基处理的搅拌桩施工装置，包括基础单元、升降单元和搅拌单元，所述基础单元包括底座和竖直设置于底座上的支架，所述升降单元安装于支架的上部，所述搅拌单元以可沿竖直方向移动的方式安装于支架。

进一步，所述升降单元包括固定顶板、滑槽、滑块、升降杆Ⅰ和用于驱动升降杆Ⅰ沿竖直方向上下移动的的电动推杆Ⅰ，所述固定顶板安装于支架的上部，所述电动推杆Ⅰ安装于固定顶板，所述升降杆Ⅰ一端连接于电动推杆Ⅰ，另一端沿竖直方向向下延伸并与搅拌单元连接；所述滑槽沿竖直方向设置于支架的前部端面，所述滑块可滑动的设置于滑槽。

进一步，所述搅拌单元包括移动板、旋转电机、传动构件和搅拌构件，所述搅拌构件包括搅拌转轴和固定安装于搅拌转轴底部的搅拌钻头，所述移动板通过滑块以可沿竖直方向上下移动的方式安装于支架，所述旋转电机安装于移动板并与升降杆Ⅰ连接，所述搅拌转轴可绕自身轴线旋转的竖直安装于移动板的底部，旋转电机通过传动构件驱动所述搅拌转轴转动。

进一步，还包括用于支撑和固定装置的支撑单元，所述支撑单元包括包括连接板、固定板、电动推杆Ⅱ、升降杆Ⅱ和固定底盘，所述固定板通过连接板安装于底座，所述电动推杆Ⅱ固定安装于固定板，所述升降杆Ⅱ一端连接于电动推杆Ⅱ，另一端沿竖直方向向下延伸并与固定底盘连接，所述电动推杆Ⅱ通过升降杆Ⅱ驱动固定底盘沿竖直方向移动。

进一步，所述传动构件包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮安装于旋转电机的动力输出端，所述从动齿轮安装于搅拌转轴的顶部，所述旋转电机通过齿轮啮合传动的方式驱动搅拌转轴转动。

进一步，所述基础单元还包括支撑斜柱，所述支撑斜柱具有第一端部和第二端部，所述第一端部安装于底座，所述第二端部安装于支架的顶部，所述支撑斜柱、底座和支架构成平面框架结构；所述支撑斜柱与搅拌单元位于支架水平方向的两侧。

进一步，所述支撑单元至少有两个，两个所述支撑单元安装于底座水平方向的左右端部

进一步，所述搅拌构件至少为对称设置的两个,所述从动齿轮至少为两个，两个所述从动齿轮对称的设置于主动齿轮水平方向的两侧。。

进一步，所述基础单元还包括便于移动机构的移动轮，所述移动轮至少为对称设置的三个，所述移动轮固定安装于底座的底部。

一种搅拌桩施工方法，包括上述用于地基处理的搅拌桩施工装置，具体的包括以下步骤：

a.将装置整体移动至设计的施工地基位置的上方，调节支撑单元支撑并固定装置；

b.控制升降单元将搅拌单元驱动至地基位置处；

c.搅拌构件接触地基时开启旋转电机开始搅拌；

d.搅拌构件搅拌的同时继续控制升降单元将搅拌单元沿竖直方向向下驱动至设计深度；

e.控制电动推杆Ⅰ使搅拌构件保持在设计深度搅拌或在设计深度与地面之间持续往复运动的搅拌至施工完成。

本发明的有益效果：

本发明通过基础单元搭载搅拌单元，并使用升降单元驱动搅拌单元，使得搅拌单元在得到稳定的支撑的同时，可以自由的沿竖直方向移动，有效提高了形成的机构的搅拌效果和工作效率；通过安装支撑单元，使得该机构整体可以稳定的固定在地面之上，提高了机构使用过程中的整体稳定性；通过安装搅拌钻头，能够方便其对地基的转动搅拌，避免搅拌转轴直接接触地基而造成的损伤，提高了该机构使用的安全性，以及搅拌的工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明剖面结构示意图；

图3为本发明左侧剖面结构示意图；

图4为本发明立柱、滑槽立体结构示意图；

图5为本发明搅拌单元立体结构示意图；

图6为图2中A处的放大结构示意图。

图中：1、基础单元；101、底座；102、移动轮；103、立柱；104、支撑斜柱；2、支撑单元；201、连接板；202、固定板；203、电动推杆Ⅱ；204、升降杆Ⅱ；205、固定底盘；3、升降单元；301、固定顶板；302、电动推杆Ⅰ；303、升降杆Ⅰ；304、滑槽；305、滑块；4、搅拌单元；401、移动板；402、旋转电机；403、主动齿轮；404、从动齿轮；405、搅拌转轴；406、搅拌钻头。

具体实施方式

图1为本发明结构示意图；图2为本发明剖面结构示意图；图3为本发明左侧剖面结构示意图；图4为本发明立柱、滑槽立体结构示意图；图5为本发明搅拌单元立体结构示意图；图6为图2中A处的放大结构示意图。

图中：1、基础单元；101、底座；102、移动轮；103、支架；104、支撑斜柱；2、支撑单元；201、连接板；202、固定板；203、电动推杆Ⅱ；204、升降杆Ⅱ；205、固定底盘；3、升降单元；301、固定顶板；302、电动推杆Ⅰ；303、升降杆Ⅰ；304、滑槽；305、滑块；4、搅拌单元；401、移动板；402、旋转电机；403、主动齿轮；404、从动齿轮；405、搅拌转轴；406、搅拌钻头。

需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中，若无特殊说明，则“连接”“安装”等均通过螺栓连接等可拆卸的固定连接方式实现，此为现有技术，在此不再赘述。

如图所示，本发明公开了用于地基处理的搅拌桩施工装置，包括基础单元1、升降单元3和搅拌单元4，所述基础单元包括底座101和竖直设置于底座上的支架103，所述升降单元3安装于支架的上部，所述搅拌单元以可沿竖直方向移动的方式安装于支架。

本实施例中，所述升降单元3包括固定顶板301、滑槽304、滑块305、升降杆Ⅰ303和用于驱动升降杆Ⅰ303沿竖直方向上下移动的的电动推杆Ⅰ302，所述固定顶板301安装于支架的上部，所述电动推杆Ⅰ302安装于固定顶板301，所述升降杆Ⅰ303一端连接于电动推杆Ⅰ302，另一端沿竖直方向向下延伸并与搅拌单元4连接；所述滑槽304沿竖直方向设置于支架的前部端面，所述滑块305可滑动的设置于滑槽304。本实施例中，所述搅拌单元4包括移动板401、旋转电机402、传动构件和搅拌构件，所述搅拌构件包括搅拌转轴405和固定安装于搅拌转轴405底部的搅拌钻头406，所述移动板401通过滑块305以可沿竖直方向上下移动的方式安装于支架，所述旋转电机402安装于移动板401并与升降杆Ⅰ303连接，所述搅拌转轴405可绕自身轴线旋转的竖直安装于移动板401的底部，旋转电机402通过传动构件驱动所述搅拌转轴405转动。本实施例中，支架设置有两根，两根支架和固定顶板构成“门”字型结构。两根支架上均开设有滑槽，对应的滑块也设置有两个，本实施例中滑块的水平截面为：“T型结构，滑槽还用于限制滑块的自由度和滑动行程，进而使得搅拌单元只能以可被限位的单自由度滑动。

本实施例中，还包括用于支撑和固定装置的支撑单元2，所述支撑单元2包括包括连接板201、固定板202、电动推杆Ⅱ203、升降杆Ⅱ204和固定底盘205，所述固定板202通过连接板201安装于底座，所述电动推杆Ⅱ203固定安装于固定板202，所述升降杆Ⅱ204一端连接于电动推杆Ⅱ203，另一端沿竖直方向向下延伸并与固定底盘205连接，所述电动推杆Ⅱ203通过升降杆Ⅱ204驱动固定底盘205沿竖直方向移动。

本实施例中，所述传动构件包括主动齿轮403和从动齿轮404，所述主动齿轮403安装于旋转电机402的动力输出端，所述从动齿轮404安装于搅拌转轴405的顶部，所述旋转电机402通过齿轮啮合传动的方式驱动搅拌转轴405转动。

本实施例中，所述基础单元还包括支撑斜柱104，所述支撑斜柱104具有第一端部和第二端部，所述第一端部安装于底座，所述第二端部安装于支架的顶部，所述支撑斜柱104、底座和支架构成平面框架结构；所述支撑斜柱104与搅拌单元4位于支架水平方向的两侧。本实施例中支撑斜柱104也对应支架的数量设置有平行的两根。

本实施例中，所述支撑单元2设置有两个，两个所述支撑单元2安装于底座水平方向的左右端部。

本实施例中，所述搅拌构件为对称设置的两个,所述从动齿轮404有两个，两个所述从动齿轮404对称的设置于主动齿轮403水平方向的两侧。主动齿轮通过啮合传动驱动两个从动齿轮转动，两个从动齿轮则带动搅拌构件转动进行搅拌。

本实施例中，所述基础单元还包括便于移动机构的移动轮102，所述移动轮102为对称设置的四个，所述移动轮102固定安装于底座的底部。如图所示，转置的底座为矩形结构，四个移动轮分别安装于底座的底面的四角。

一种搅拌桩施工方法，包括上述用于地基处理的搅拌桩施工装置，具体的包括以下步骤：

a.将机构整体移动至设计的施工地基位置的上方，调节支撑单元2支撑并固定；

b.控制升降单元3将搅拌单元4驱动至地基位置处；

c.搅拌构件接触地基时开启旋转电机402开始搅拌；

d.搅拌构件搅拌的同时继续控制升降单元3将搅拌单元4沿竖直方向向下驱动至设计深度；

e.控制电动推杆Ⅰ302使搅拌构件保持在设计深度搅拌或在设计深度与地面之间持续往复运动的搅拌至施工完成。

在使用时，首先将设备移至需要工作的地方，然后打开电动推杆Ⅱ203，电动推杆Ⅱ203推动升降杆Ⅱ204下降，升降杆Ⅱ204带动固定底盘205下降，固定底盘205牢固的与地面接触后，关闭电动推杆Ⅱ203，然后打开电动推杆Ⅰ302，电动推杆Ⅰ302推动升降杆Ⅰ303下降，升降杆Ⅰ303带动旋转电机402下降，旋转电机402下降后，移动板401通过滑块305在滑槽304中滑动也下降，下降过程中打开旋转电机402，旋转电机402的传动端转动带动主动齿轮403转动，主动齿轮403转动后与之啮合安装的从动齿轮404也开始转动，继而带动搅拌转轴405转动，在接触地基后搅拌钻头406先对地基下进行钻探，然后搅拌转轴405随之慢慢向下，下降到需要搅拌的区域后关闭电动推杆Ⅰ302，使得搅拌转轴405对地基进行搅拌工作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于地基处理的搅拌桩施工装置，其特征在于：包括基础单元、升降单元和搅拌单元，所述基础单元包括底座和竖直设置于底座上的支架，所述升降单元安装于支架的上部，所述搅拌单元以可沿竖直方向移动的方式安装于支架。

2.根据权利要求1所述的用于地基处理的搅拌桩施工装置，其特征在于：所述升降单元包括固定顶板、滑槽、滑块、升降杆Ⅰ和用于驱动升降杆Ⅰ沿竖直方向上下移动的的电动推杆Ⅰ，所述固定顶板安装于支架的上部，所述电动推杆Ⅰ安装于固定顶板，所述升降杆Ⅰ一端连接于电动推杆Ⅰ，另一端沿竖直方向向下延伸并与搅拌单元连接；所述滑槽沿竖直方向设置于支架的前部端面，所述滑块可滑动的设置于滑槽。

3.根据权利要求1所述的用于地基处理的搅拌桩施工装置，其特征在于：所述搅拌单元包括移动板、旋转电机、传动构件和搅拌构件，所述搅拌构件包括搅拌转轴和固定安装于搅拌转轴底部的搅拌钻头，所述移动板通过滑块以可沿竖直方向上下移动的方式安装于支架，所述旋转电机安装于移动板并与升降杆Ⅰ连接，所述搅拌转轴可绕自身轴线旋转的竖直安装于移动板的底部，旋转电机通过传动构件驱动所述搅拌转轴转动。

4.根据权利要求1所述的用于地基处理的搅拌桩施工装置，其特征在于：还包括用于支撑和固定装置的支撑单元，所述支撑单元包括连接板、固定板、电动推杆Ⅱ、升降杆Ⅱ和固定底盘，所述固定板通过连接板安装于底座，所述电动推杆Ⅱ固定安装于固定板，所述升降杆Ⅱ一端连接于电动推杆Ⅱ，另一端沿竖直方向向下延伸并与固定底盘连接，所述电动推杆Ⅱ通过升降杆Ⅱ驱动固定底盘沿竖直方向移动。

5.根据权利要求3所述的用于地基处理的搅拌桩施工装置，其特征在于：所述传动构件包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮安装于旋转电机的动力输出端，所述从动齿轮安装于搅拌转轴的顶部，所述旋转电机通过齿轮啮合传动的方式驱动搅拌转轴转动。

6.根据权利要求1所述的用于地基处理的搅拌桩施工装置，其特征在于：所述基础单元还包括支撑斜柱，所述支撑斜柱具有第一端部和第二端部，所述第一端部安装于底座，所述第二端部安装于支架的顶部，所述支撑斜柱、底座和支架构成平面框架结构；所述支撑斜柱与搅拌单元位于支架水平方向的两侧。

7.根据权利要求6所述的用于地基处理的搅拌桩施工装置，其特征在于：所述支撑单元至少有两个，两个所述支撑单元安装于底座水平方向的左右端部。

8.根据权利要求5所述的用于地基处理的搅拌桩施工装置，其特征在于：所述搅拌构件至少为对称设置的两个,所述从动齿轮至少为两个，两个所述从动齿轮对称的设置于主动齿轮水平方向的两侧。

9.根据权利要求6所述的用于地基处理的搅拌桩施工装置，其特征在于：所述基础单元还包括便于移动机构的移动轮，所述移动轮至少为对称设置的三个，所述移动轮固定安装于底座的底部。

10.一种搅拌桩施工方法，包括权利要求1-9所述用于地基处理的搅拌桩施工装置，其特征在于：包括以下步骤：

a.将装置移动至设计的施工地基位置的上方，调节支撑单元支撑并固定机构；

b.控制升降单元将搅拌单元驱动至地基位置处；

c.搅拌构件接触地基时开启旋转电机开始搅拌；

d.搅拌构件搅拌的同时继续控制升降单元将搅拌单元沿竖直方向向下驱动至设计深度；

e.控制电动推杆Ⅰ使搅拌构件保持在设计深度搅拌或在设计深度与地面之间持续往复运动的搅拌至施工完成。

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