[发明专利]一种多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种施工机械，尤其是一种软土地基处理设备。 

背景技术

针对软土加固问题，我国冶金工业部、建研院于70年代提出深搅处理方式。80年代，铁道部第四勘察设计院及武汉工程机械研究所共同开发的单轴单向水泥土搅拌桩机(俗称粉喷桩机)在软土加固中获得成功，得到多方面认定。多年来，水泥土搅拌桩在应用中因设备工艺和地层等原因，成桩质量不易控制，往往达不到设计要求，发生了不少工程质量事故，致使人们对水泥土搅拌桩的质量、加固深度、加固效果产生了怀疑，影响了水泥土搅拌桩的应用。 

由于上述问题存在，直接影响了水泥土搅拌桩的质量及应用范围。专利申请号200810197379.4提出了多向多轴搅拌水泥土桩机，虽然达到了搅拌均匀、不冒浆、工效高的目的，但其缺点是水泥土桩对软土层强度提高有限，桩身强度低，不能达到高速公路、铁路路基软基处理的要求，特别是高速铁路工后沉降(接近零沉降)的要求，若采用CFG桩、预制桩、灌注桩等刚性桩处理，在桩身材料强度的很大部分尚未发挥时，桩周土层已达到极限承载力，造成桩身材料的浪费，而且桩头须做桩帽，否则容易发生向上的刺入破坏，施工烦琐，很不经济。在公路、铁路软基处理等柔性荷载条件下，寻找一种技术上可行、经济合理的地基处理方式，在目前大力发展高速铁路的条件下尤为重要。我们通过潜心研究搅拌桩、刚桩桩、长短桩技术加固机理及优缺点，以多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩机为基础，对几种工艺进行组合，扬长避短，发明了多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，可以实现搅拌桩及内芯刚性桩(芯桩)同一机械成桩，并可实现搅拌桩与芯桩作业同步进行，大大提高工作效率，施工方便，桩体受力更趋合理，桩身强度提高2～10倍。查阅地基处理方面的书籍及专利网，加芯搅拌桩施工工艺在国内使用很普遍，但总局限在某一方面，针对多向多轴搅拌水泥土成桩机械的加芯搅拌桩成桩机械尚未发现。 

发明内容

本发明的目的是：克服背景技术的不足，在多向多轴搅拌水泥土桩机基础上， 改造现有桩机，提供一种搅拌桩及芯桩压入在同一设备上实现的多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，不仅在芯桩压入时噪音小，而且施工效率高，并且设备的通用性好。 

本发明的技术方案是：一种多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，包括机架、电动机、减速箱、转盘、钻塔、内钻杆、外钻杆和正反箱，电动机、转盘和钻塔都安装在机架上，电动机经离合器和减速箱将动力传至转盘，转盘带动外钻杆将动力经正反箱传到内钻杆，内钻杆在外钻杆内，正反箱在外钻杆顶部，其特征在于：还包括压桩油缸、导向支架、桩夹持器、压桩平台和压桩支架；桩夹持器包括两个连杆板和两个卡夹头，一个连杆板与一个卡夹头铰接，连杆板与导向支架之间为铰链连接，连杆板与压桩油缸的活塞杆之间为铰链连接，压桩平台安装在机架上，导向支架和压桩油缸均固定在压桩平台上，压桩支架与桩夹持器在导向支架上移动。 

如上所述的多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，其特征在于：所述的导向支架中的桩夹持器至少有一个。 

如上所述的多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，其特征在于：所述成桩机械还包括卷扬机和天车，天车固定于钻塔上，并带有滑轮组。 

如上所述的多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，所述的卷扬机通过卷扬机平台安装在机架上。 

如上所述的多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，其特征在于，所述的天车与钻塔之间的水平相对位置可调。 

如上所述的多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，其特征在于：所述的压桩平台与压桩支架的水平相对位置可调。 

如上所述的多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，其特征在于：所述的压桩平台上装有桩夹持器。 

如上所述的多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，其特征在于：所述的压桩平台上所装的桩夹持器上，连接有起辅助夹持作用的夹持油缸。 

上述的多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩成桩机械，上述技术方案中与现有技术相比，其新增的部件和设备工艺构思，涵盖和适用于原液压步履式(如PH-5系列搅拌桩机)和SJB系列搅拌桩机。 

本发明的有益效果是：导向支架和桩夹持器能够实现把芯桩压入搅拌桩中的功能，增加搅拌桩的强度；桩夹持器的运动动力由压桩油缸提供，降低了噪声，改善了工作环境；由于钻孔和加芯的动力相互独立，可以实现同时进行一序桩的加芯和二序桩的钻孔，大大提高了施工效率；可以调节天车与钻塔或者压桩平台与压桩支架之间的距离，以适应不同的桩设计间距，提高了设备的通用性。