CN206034429U - 一种钻进喷射振捣搅拌的施工设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种钻进喷射振捣搅拌的施工设备，包括机架、钻杆，其特征在于，钻杆上设有钻进装置、喷射装置、搅拌振捣装置，钻进装置包括由内管和外管组成的双套管、旋转动力头、螺旋钻头；喷射装置包括内管中的高压浆管、钻头上的喷射角度向下的高压喷嘴；搅拌振捣装置包括钻头上的横向搅拌叶片、多个能产生横向振动力小型振捣器，搅拌叶片不小于钻头的最大直径，振捣器不大于搅拌叶片的最大外径；动力头通过内管带动钻头和搅拌叶片同步同向旋转，外管和振捣器不旋转。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程领域，具体涉及一种钻进喷射振捣搅拌的施工设备。
背景技术
目前在建筑工程领域的地基处理工程中，水泥加固法是被广泛采用的一种处理方法，并且演变和派生出了很多种方法、工艺和设备，但基本上均是围绕并可以概括为深层搅拌法和高压旋喷法，这两种方法也是最经常使用的，其优点是造价合理，适用范围广泛，特别是能够较好利用原土，但这两种方法也有其局限性，比如深层搅拌法对土质要求较高，极易因搅拌不均匀造成桩身强度差异从而影响承载力，高压旋喷法工艺控制严格且易造成浆液浪费和环境污染，而且由于水泥加固后的桩体本身强度不高，因此这两种方法的整体承载力有较大局限，因此比较适用于对承载力要求不高的复合地基。再有，且由于地基中土层的分布、性质、硬度、以及深度的随时变化，对施工方法和施工设备提出更高的要求，否则就比较容易造成桩的直径变化不一从而影响质量安全，特别是高压旋喷法更难控制桩身直径的大小并做到上下一致，不仅造成了原材料的浪费，也极易造成桩身缺陷。
发明内容
本实用新型是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种可同时完成旋转钻进、高压喷射、振捣搅拌等功能的施工设备，包括有机架、设于机架前端立杆处的钻杆，其特征在于，钻杆上设有钻进装置、喷射装置、搅拌振捣装置，所述钻进装置包括由内管（1）和外管（2）组成的双套管、钻杆上方的旋转动力头（3）、钻杆下方的带有螺旋叶片的螺旋钻头（4），动力头（3）的传动轴和螺旋钻头（4）均与内管（1）连接固定；所述喷射装置包括设于内管（1）内腔中的高压浆管（5）、设于螺旋钻头（4）上的与高压浆管（5）相连通的多个高压喷嘴（6），且高压喷嘴（6）的喷射角度向下倾斜；所述搅拌振捣装置包括设于螺旋钻头（4）上方的一排以上的横向搅拌叶片（7）、设于横向搅拌叶片（7）上方的二个以上的小型振捣器（8），所述横向搅拌叶片（7）与内管（1）连接固定，且横向搅拌叶片（7）的最大外径等于或者大于螺旋钻头（4）的最大直径，所述振捣器（8）通过电机或者液压马达带动偏振转子旋转能够产生横向振动力，振捣器（8）以软连接方式围绕固定于外管（2）的底端外部，且振捣器（8）的最大外径等于或小于横向搅拌叶片（7）的最大外径；钻进装置中的动力头（3）通过内管（1）带动螺旋钻头（4）和横向搅拌叶片（7）同步同向旋转，外管（2）和振捣器（8）不旋转。
上述的钻进喷射振捣搅拌的施工设备中，最好，所述机架为长螺旋钻机或者钻探钻机的机架。
上述的钻进喷射振捣搅拌的施工设备中，最好，施工设备还包括驱动钻杆上升和下沉的液压油缸或∕和卷扬机。
上述的钻进喷射振捣搅拌的施工设备中，最好，喷射装置的高压浆管（5）和高压喷嘴（6）能够通过和喷射细砂。
上述的钻进喷射振捣搅拌的施工设备中，最好，上述的高压喷嘴（6）的喷射角度向下倾斜，是指高压喷嘴（6）的喷射角度和地面垂直线的夹角角度不大于50°。
上述的钻进喷射振捣搅拌的施工设备中，最好，喷射装置中的高压浆管（5）与施工设备外部的高压泵相连，高压泵与制浆设备或/和供水设备或/和供气设备相连。
本实用新型的施工设备的特点和优势在于：
①成孔速度快且成孔直径可控：利用旋转切削和高压冲击射流的联合作用冲击破碎土体，即使遇到原本难以成孔穿透的较硬土层如砂层时，也可以使其硬度和密度得到降低从而能够快速成孔，并且高压冲击射流的角度倾斜向下，因此螺旋钻头或∕和横向搅拌叶片即可有效控制桩孔的直径，并且保证桩孔的直径上下相同，能够有效避免因土体的局部变化造成的桩身缺陷。
②搅拌效果优桩身强度高：采用了深层搅拌和高压旋喷相结合的方式，并且与常规深层搅拌和高压旋喷有显著区别的，一是高压旋喷的角度向下而非横向喷射，即提高了成孔速度又使桩身直径可控；二是将喷嘴设于螺旋钻头上，使高压射流直接作用于钻头底端土体，冲射效果和润滑效果显著；在此基础上更重要的是，螺旋钻头之上设搅拌叶片，搅拌叶片之上再设多个小型振捣器，搅拌叶片和振捣器联合作用大大提升了强制搅拌的效果和速度，特别是振捣器的强力的、连续的横向振动力，对于水泥土的混合和密实效果，是普通的搅拌或者喷射法是无法比拟的，再加上钻、喷、搅、振的紧密联动，使得水泥土桩体的均匀性和密实度大大提高，桩身质量显著增强。
③振捣器和横向搅拌叶片分开控制，即可同时旋转与振动，也可以选择单独控制旋转或者单独振动，可视具体施工情况灵活调控。
附图说明
图1是本实用新型的施工设备中钻进装置、喷射装置、搅拌振捣装置的一个较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
图1是本实用新型的施工设备中钻进装置、喷射装置、搅拌振捣装置的一个较佳实施例的结构示意图，如图1所示，钻进装置包括：由内管1和外管2组成的双套管、位于钻杆上方的旋转动力头3、位于钻杆下方的带有螺旋叶片的螺旋钻头4，动力头3的传动轴与内管1的顶端连接固定，螺旋钻头4与内管1的底端连接固定；喷射装置包括：设于内管1内腔中的高压浆管5、设于螺旋钻头4上的与高压浆管5相连通的二个高压喷嘴6，二个高压喷嘴6的喷射角度均垂直向下；搅拌振捣装置包括：设于螺旋钻头4上方的二排横向搅拌叶片7、设于横向搅拌叶片7上方的二个小型振捣器8，二排横向搅拌叶片7的规格尺寸相同并与内管1连接固定，横向搅拌叶片7的外径等于螺旋钻头4的最大直径，振捣器8通过电机马达带动偏振转子旋转从而能够产生横向振动力，振捣器8以左右对称方式设于外管2的底端外部并采用钢弹簧软连接方式固定，振捣器8的最大外径小于横向搅拌叶片7的外径；钻进装置中的动力头3通过内管1带动螺旋钻头4和横向搅拌叶片7同步同向旋转，外管2和振捣器8不旋转。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种钻进喷射振捣搅拌的施工设备，包括有机架、设于机架前端立杆处的钻杆，其特征在于，钻杆上设有钻进装置、喷射装置、搅拌振捣装置，所述钻进装置包括由内管（1）和外管（2）组成的双套管、钻杆上方的旋转动力头（3）、钻杆下方的带有螺旋叶片的螺旋钻头（4），动力头（3）的传动轴和螺旋钻头（4）均与内管（1）连接固定；所述喷射装置包括设于内管（1）内腔中的高压浆管（5）、设于螺旋钻头（4）上的与高压浆管（5）相连通的多个高压喷嘴（6），且高压喷嘴（6）的喷射角度向下倾斜；所述搅拌振捣装置包括设于螺旋钻头（4）上方的一排以上的横向搅拌叶片（7）、设于横向搅拌叶片（7）上方的二个以上的小型振捣器（8），所述横向搅拌叶片（7）与内管（1）连接固定，且横向搅拌叶片（7）的最大外径等于或者大于螺旋钻头（4）的最大直径，所述振捣器（8）通过电机或者液压马达带动偏振转子旋转能够产生横向振动力，振捣器（8）以软连接方式围绕固定于外管（2）的底端外部，且振捣器（8）的最大外径等于或小于横向搅拌叶片（7）的最大外径；钻进装置中的动力头（3）通过内管（1）带动螺旋钻头（4）和横向搅拌叶片（7）同步同向旋转，外管（2）和振捣器（8）不旋转。
2.根据权利要求1所述的钻进喷射振捣搅拌的施工设备，其特征在于，所述机架为长螺旋钻机或者钻探钻机的机架。
3.根据权利要求1所述的钻进喷射振捣搅拌的施工设备，其特征在于，施工设备还包括驱动钻杆上升和下沉的液压油缸或∕和卷扬机。
4.根据权利要求1所述的钻进喷射振捣搅拌的施工设备，其特征在于，喷射装置的高压浆管（5）和高压喷嘴（6）能够通过和喷射细砂。
5.根据权利要求1所述的钻进喷射振捣搅拌的施工设备，其特征在于，上述的高压喷嘴（6）的喷射角度向下倾斜，是指高压喷嘴（6）的喷射角度和地面垂直线的夹角角度不大于50°。
6.根据权利要求1所述的钻进喷射振捣搅拌的施工设备，其特征在于，喷射装置中的高压浆管（5）与施工设备外部的高压泵相连，高压泵与制浆设备或/和供水设备或/和供气设备相连。
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