[实用新型]一种新型上下转换喷浆的双轴水泥土搅拌桩装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型上下转换喷浆的双轴水泥土搅拌桩装置，主要应用于民用及其工业基础设施建设中的基坑围护止水及加固领域。 

背景技术

目前一般基坑围护止水和地基加固多采用独立喷浆管的二轴搅拌桩和SMW工法。 

二轴搅拌桩工法是80年代延用的工法，机架为井字架，走管式行走，稳定性极差，工效很低，劳动强度大，另动力头部分采用37kw的常规电机，起动动力不足。最深桩长只有18m，下部钻杆只有二道叶片，搅拌不均匀，下部成桩质量难以保证。采用独立喷浆管的二轴搅拌桩施工采用的是“二喷三搅”的工艺，具体施工方法为钻杆带动搅拌页片第一次向下掘进，由于二轴采用独立喷浆管的模式，喷浆位于搅拌页片之上，向下掘进时不能达到搅拌的效果，因此第一次向下掘进被称为“预搅”。在提升过程中浆管喷浆，搅拌页片进行搅拌。由于页片的排数及动力方面的原因，二轴搅拌桩须完成“三上三下”的技术动作工程质量才有保障。也正因为如此，传统二轴搅拌桩施工工艺功效较低(见二轴常规搅拌桩施工图示，图6)。 

SMW工法机架一般采用履带式或步履式三点桩架，行动工效得以提升；动力头电机相对于二轴也有大幅度提升；但SMW工法水泥掺量为20％，水灰比为1.5～2.0，水泥用量的加大直接导致造价的进一步提高。且SMW工法施工过程中会产生大量置换土不能回耕，会造成环境污染。而SMW工法的施工流程采用的是“一上一下，二喷二搅”工艺，施工过程中喷浆的同时须进行打气，帮助水泥土浆液拌合均匀不离析。 

传统二轴、三轴成桩机制不同、施工机械不同，也最终决定施工工法完全不同。传统二轴施工工效低源于机械设置的不合理，须进行优化；三轴施工流程较为合理，但打气喷浆的搅拌模式及高水泥掺量高水灰比设置须进行革新。而两种工艺在喷浆的方式、方法及效果上均存在需改进的方面。例 如，以上两种工艺喷浆的数量及钻杆钻进的深度都不能得到有效的控制，且在不同土层喷浆量不能调节。 

本实用新型很好的解决了上述问题，搅拌桩施工工法功效快，施工机械自动化、智能化程度高，无置换土产生。在缩短工期、降低造价的同时做到了绿色施工无污染。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决传统搅拌桩施工工艺中的优点，提供一种施工速度快、搅拌质量高、综合造价较低、环保绿色的搅拌桩施工方法。该方法采用特种双轴搅拌桩机施工水泥土搅拌桩。 

本实用新型提供的可提高施工速度、保证施工技术、降低造价的搅拌桩施工技术解决方案如下： 

一种新型上下转换喷浆的双轴水泥土搅拌桩装置，其特征在于，所述的装置包括主机、卷扬机、导杆、钢丝绳、进气进浆口、动力头、变速箱、减速机、钻杆、中间支承架、下部支承架、带翼钻杆、抱箍、钻头、喷气口、喷浆口、前台智能化监控系统、后台水泥浆搅拌系统，所述的卷扬机和导杆固定在主机上，所述的动力头通过钢丝绳连接导杆顶端滑轮，所述的动力头依次通过变速箱和减速机连接两根钻杆，钻杆中部设有中间支承架，下部设有下部支承架，各钻杆下端均连接有带翼钻杆，所述的带翼钻杆上设有抱箍，带翼钻杆下端连接钻头，钻头上设有喷浆口，所述的进气进浆口设置在钻杆顶部，所述的后台水泥浆搅拌系统通过一存浆桶后连接进气进浆口。 

所述的多根钻杆同时也是喷浆管。 

所述的带翼钻杆由钻杆本体和多个搅拌叶片组成，所述的搅拌叶片以15度～30度的角度焊接在钻杆本体上，多个搅拌叶片按4～6排环绕排列在钻杆本体上，每排搅拌叶片按垂直方向每间隔0.8～1.2m设置一道搅拌叶片。 

所述的多根钻杆各自连接一浆泵，所述的钻杆在进浆口装上流量仪，所述的导杆与动力头上下滑轨处装有入土深度传感仪，所述的流量仪和传感仪均连接到主机驾驶室的集成计算机上，显示每米下降深度、每米喷浆量、总喷浆量和总搅拌时间。 

所述的动力头采用变频启动电机，启动及正常工作采用恒扭矩变频控 制。 

所述的主机的钻头搅拌页片最下部钻杆上有一个喷浆口，搅拌页片的最上部钻杆上有一个喷浆口，喷浆口的打开通过施工过程中钻杆正转与反转来控制，向下钻进时正转打开下部喷浆口，关闭上部喷浆口；向上提升时反转打开上部喷浆口，关闭下部喷浆口。 

所述后台水泥浆搅拌系统采用变频喷浆系统，该后台可根据设计的要求对不同土层实施不均匀喷浆的操作。 

所述的装置前台采用智能化监控系统，对钻杆钻进速度、钻进深度、桩架垂直度及每米实时送浆量等信息进行监控集成，并提供数据的查询及打印。