[实用新型]喷射抹压侧壁压灌混凝土成桩机

说明书

喷射抹压侧壁压灌混凝土成桩机属于建筑机械。

普通螺旋钻机在建筑业中是广泛使用的一种钻孔机。这种钻机只能单纯完成钻孔工作，成桩时常将钻具提出，再灌混凝土。因而，效率低、无法处理坍孔，承载能力也不高。近年来有两种新钻机问世，其一是中国专利ZL86100705所采用的钻孔压浆钻机，其二是申请公开的中国发明专利CN1076980所提供的“灌注混凝土螺旋钻机”。第一种钻机虽然解决了钻完孔不提钻就能向孔内喷灌水泥浆的问题，但由于灌注的不是混凝土，只能后期人投放石料，然后补浆。因此，石料与水泥浆混合的均匀性无法控制。因无沙料桩体本身强度不很高，加之投石料常有大量浆液溢出，既浪费水泥，又污染现场。第二种钻机可在提钻时灌注混凝土，桩体自身强度通常有保证。但因螺旋钻下部为螺旋向上的开口空间，所以不能施加很大压力，水泥浆向土壁的渗透效果不大。还由于地质条件不同，混凝土中的水泥浆向孔壁渗出量也不一样，致使桩体不同部位混凝土的配合比例不同，导致桩体强度不稳定，严重时钢筋笼无法插入，使工艺失败。

本实用新型的目是设计一种钻土成孔后，能以高压水泥浆喷射孔壁，在封闭状态下压灌流态混凝土，同时经抹压板反复强制地把喷出的水泥浆和部分混凝土抹压入侧壁的一次钻孔成桩的钻机。

本实用新型包含有钻体、水泥浆输送管、混凝土输送管、减速箱的输出齿轮、顶盖、轴承、密封圈，它还包含有抹压板、板阀、上底阀、下底阀。钻体下部为双支螺旋叶片，在螺旋叶片的外缘上固定有抹压板，抹压板为曲面板式结构，抹压板与圆柱孔的土侧壁密邻，在抹压板上至少有一处与孔壁之间有一个小的夹角。抹压板随钻体旋转上升时，可将进入夹角内的物料(土、水泥浆、混凝土)强制地抹压入土壁中。

在抹压板上端单支螺旋叶片的螺距内设有一板阀，板阀有两个稳定的状态，开放和关闭。开放时板阀与孔壁平行，不影响出土。钻至预定深度，驱动钻体上部的控制杆，在弹簧作用和一侧物料压力下使板阀关闭，封闭螺旋孔进行压灌混凝土。

在混凝土输送管的下出口内设有用一次性脆性材料制成的下底阀，通过拉绳与设在混凝土输送管上端的一压杆的的一端相连。在下底阀上面混凝土输送管中又设有一上底阀，上底阀的侧面伸出一控制旋柄。

本实用新型在钻至预定深度后，钻杆继续(同向或反向)旋转，通过向孔壁喷射水泥浆，压力灌注的混疑土部分从凹面的开口涌向孔壁，抹压板将水泥和部分混凝土向孔壁强制反复抹压。使混凝土桩体与孔壁的结合力大为提高。并且因孔壁充分吸收了水泥浆，桩体混凝土中的水泥浆不再外渗，使桩体混凝土的配合比保持稳定，可保证桩体的强度和钢筋笼易于插入。此外，因基本上实现了封闭压注混凝土，可使桩身扩径和提高桩身强度。本成桩机适用于粘土、沙土、淤泥质土、有无地下水的各类地质条件。且无泥浆、水泥浆外溢，成桩强度高，作业机械化程度高，成本低、现场清洁。

图1是本实用新型整体结构示意图，图2是抹压板抹压孔壁时的工作原理图，图3是实施例中的凹口结构示意图，图4是板阀开放时结构示意图，图5是板阀关闭时的结构示意图，图6是上底阀、下底阀及其控制机构的结构示意图，图7是上底阀的俯视图。

实施例：本实施例由钻体20、水泥浆输送管18、混凝土输送管9、减速箱的输出齿轮13、顶盖12、轴承10、密封圈11、抹压板1、板阀4、上底阀14、下底阀15组成。抹压板1为套筒式结构，并固定在钻体20下部大角度双支螺旋叶片8的外缘上，抹压板1的下端部为一带刃的环刀2。抹压板1的侧面开有两个凹形孔21和22，凹形孔21与水泥浆输送管18的侧向喷口3固定连接。板阀4设在抹压板1上端单支螺旋叶片27的一螺距内，板阀4是与钻体螺旋叶片外缘曲率同相同的弧形板，在板阀4的里侧支撑着一支杆5，支杆5的另一端固定在连杆23上，连杆23穿过混凝土输送管9连接到处于钻体上端的压杆6的一端上，在板阀4中心所对应的混凝土输送管9上还固定着一弹簧7，弹簧7的外端与板阀4内侧固定连接。下底阀15设在混凝土输送管9的下出口处，下底阀15通过一拉绳24与设在混凝土输送管9上端的压杆16的一端相连。上底阀14设在下底阀15上面的混凝土输送管9中，上底阀14通过一连杆25与控制旋柄17相连。在灌注一个桩体完毕后钻机已提升到地面，钻机静止时，操纵控制旋柄17将上底阀关闭，然后安装上下底阀15，再开启上底阀14，并开启板阀4。在划定的位置重新钻孔，在钻的时候两支叶片切刀以适当角度削土，套筒式抹压板下边缘的环刀立向削土，切下的虚土在钻体的螺旋孔内上升。当钻到设计孔深时不停钻，下压下底阀的压杆16将下底阀拉碎。启动高压混凝土泵和水泥浆泵，待混凝土将虚土顶过板阀后再关闭板阀。板阀开启时由于支杆的作用使其与孔壁平行，而且支杆5、弹簧7都设置在紧贴螺旋叶片的底面，所以不影响钻孔时向上出土。当需要关闭板阀时，下压压杆16，将支杆拨离不能支撑板阀的位置，板阀在弹簧的作用和压力混凝土推动下将板阀关闭，如图5所示。水泥浆由喷口3喷向孔侧壁，混凝土由凹口21挤出，套筒凹进的两个部位与孔壁之间的夹角内必填满水泥浆和混凝土，在钻体带动抹压板旋转上升时，将水泥和混凝土抹压进孔侧壁，其工作原理如图2所示。