[发明专利]一种阶梯式水泥土桩机及施工方法

权利要求书

1.一种由阶梯式多轴搅拌桩机的阶梯式多轴搅拌桩水泥土墙的施工方法，所述阶梯式多轴搅拌桩机包括底盘、三支点桩架和动力头，三支点桩架通过底盘实现前后水平移动，所述动力头套接在三支点桩架的竖直导向柱上且上下滑动连接，动力头通过多个立轴与多根钻杆一一连接，其特征在于，所述立轴和钻杆至少各设有一排，每排中的每根钻杆长短不一，由短到长呈阶梯式排列，以前进方向为前，短的在前，长的在后，每根钻杆的刀片纵深长度相等且相加等于搅拌深度；钻杆的刀片中设有横切刀片，在钻杆横向移动时，对土体进行横向切割;

由阶梯式多轴搅拌桩机所施工的阶梯式多轴搅拌桩水泥土墙的施工方法，步骤如下：第一步，先根据搅拌厚度，确定钻杆的粗细及立轴和钻杆排数，再根据搅拌深度和立轴确定钻杆长度和数量；以前进方向为前，钻杆的长短呈等差数列规律排列，在最前方的最短钻杆长度等于公差且整个最短钻杆均为刀片钻杆，长度大小等于设计搅拌深度除以钻杆数，在最后方的最长钻杆等于设计搅拌深度, 每根钻杆的刀片纵深长度相等，钻杆设计为分节连接结构；

第二步，搅拌桩机就位；调整导向柱及立轴垂直度，使其处于竖直状态；进行分节安装钻杆如下：先提升动力头，在最后方的立轴上安装刀片钻杆，并搅拌下沉到土层，只露出连接头部分，再将立轴与刀片钻杆卸脱分离，上提动力头，在最后方的立轴上继续安装圆钻杆，同时在前一位即后面倒数第二的立轴上安装刀片钻杆，将两根钻杆同时搅拌下沉到土层，待刀片钻杆完全入土后，再将两立轴与钻杆卸脱分离，再一次提升动力头，再在两根钻杆上继续安装圆钻杆，同时在前二位即后面倒数第三的立轴上安装刀片钻杆，以此类推，直到在最前方的立轴上安装了刀片钻杆，即最短钻杆安装完毕；

第三步，第一次喷浆搅拌；整体下沉钻杆并搅拌和喷浆，下沉深度等于最长钻杆的长度；整体提升钻杆并搅拌和喷浆，待最短钻杆底端刚露出地面，再整体下沉钻杆并搅拌，每次钻杆下沉和提升的距离相等；

第四步，桩机前移；提升钻杆，最短钻杆底部刚露出地面后，往前移动，移动距离等于相邻钻杆中心距，到达新的桩位后，再重复第三步；

第五步，桩机后移；当完成前移一个桩的搅拌喷浆，最长钻杆搅拌到设计深度，将钻杆整体边旋转边往后平移到前一个桩位或两个桩位中间，整体提升钻杆并搅拌，直到最短钻杆底部刚露出地面，上下搅拌次数及是否喷浆，依需要确定；

第六步，再进入下一个桩机前移、桩机后移，直到完成整个水泥土墙的搅拌作业，但从此步骤开始，桩机前移距离为相邻钻杆中心距的两倍或1.5倍，到达新的桩位。

2.根据权利要求1所述的一种由阶梯式多轴搅拌桩机的阶梯式多轴搅拌桩水泥土墙的施工方法，其特征在于，每根钻杆的长短呈等差数列规律排列，最短钻杆长度等于公差，长度大小等于设计搅拌深度除以钻杆数，最长钻杆等于设计搅拌深度, 每根钻杆的刀片纵深长度相等。

3.根据权利要求1所述的一种由阶梯式多轴搅拌桩机的阶梯式多轴搅拌桩水泥土墙的施工方法，其特征在于，所述动力头由动力驱动头、立轴限位头和立轴组成，动力驱动头和立轴限位头相对固定在一起并相隔一定距离，立轴上端与动力驱动头连接，下端穿过立轴限位头上带轴承的立轴孔，并露出下端连接丝扣与钻杆连接，立轴及钻杆的垂直度与桩架导向柱相同。

4.根据权利要求3所述的一种由阶梯式多轴搅拌桩机的阶梯式多轴搅拌桩水泥土墙的施工方法，其特征在于，动力驱动头内有电机和变速箱，电机通过变速箱驱动立轴转动。

5.根据权利要求1所述的一种由阶梯式多轴搅拌桩机的阶梯式多轴搅拌桩水泥土墙的施工方法，其特征在于，所述钻杆由上段的圆钻杆和下段的刀片钻杆组成，圆钻杆是加长钻杆，即每根钻杆有一节以上的圆钻杆，刀片钻杆杆身有刀片。

6.根据权利要求5所述的一种由阶梯式多轴搅拌桩机的阶梯式多轴搅拌桩水泥土墙的施工方法，其特征在于，所述刀片钻杆的底端是下切搅拌刀片，下切搅拌刀片上端面处有出浆口；刀片钻杆杆身设有搅拌刀片和横切刀片。