一種深層水泥攪拌處理機的制作方法

本發明屬于一種處理機，特別涉及一種用于海域軟土地基改良加固的深層水泥攪拌處理機。

背景技術：

深層水泥攪拌工法是將水泥漿作為固化劑，通過特制的多頭深層攪拌鉆機與地基土原位強制攪拌混合進行地基加固的一種新型技術。深層水泥攪拌工法利用固化劑和土體之間所產生的一系列物理和化學反應，從而獲得具有整體性、水穩定性和一定強度的加固體，能有效提高地基強度和變型模量，達到原地加固地基的目的。深層水泥攪拌工法主要優點包括：1）提高地基承載力；2）減小地基沉降位移變形；3）減小主動土壓力、增大被動土壓力，提高結構的整體穩定性；4）防止砂性土液化，提高結構的抗震性能；5）提高土體的抗滲能力；6）良好基坑護壁、護底；7）建筑物安全防護等。深層水泥攪拌工法，可運用到軟弱粘土、砂土、有機土等幾乎所有的土質，在日本、韓國等國家也在開發此項技術，在某些土質下施工，已取得很好的工程效果，經濟效益和社會效益。近年來，隨著填海造地，海底超深、超厚軟弱土層的改良加固和廢棄場地重新利用等項目的進一步發展，深層水泥攪拌工法將得到進一步的運用和推廣。在現有技術中，隨著淺海島嶼、沙灘和島礁的不斷開發和利用，以及水上建筑物深水化和大型化是水運行業的發展趨勢，將必然導致基礎處理的深度和厚度不斷增大，對鉆進和攪拌的質量要求也不斷提高，超深軟弱土層的處理項目將會越來越多。當使用攪拌鉆機在進行深層地基項目處理時，攪拌鉆機在施工過程中其鉆桿、鉆具旋轉過程、鉆進和攪拌時承受了來自地層更大的鉆掘和攪拌阻力，使鉆桿、攪拌葉片及鉆具產生較大的晃動、偏心，土層中堅硬的砂礫石和雜物容易造成鉆具的切削刀頭磨損嚴重、葉片磨損嚴重的問題，同時不利于原土層的充分攪拌，大大降低作業效率，增加了設備維護成本，嚴重影響改良加固體的整體強度和防滲性能。特別在海底加固改良施工中，深層水泥攪拌處理機的攪拌鉆具、鉆桿直接從海面下鉆到海底淤泥、砂層進行地層加固改良處理施工的，鉆桿和鉆具下鉆、攪拌過程中的泥漿、污水等與周圍環境中水體直接接觸，對海洋區域造成極大的環境污染，不利于低碳排放和節能環保。

技術實現要素：

本發明的主要目的在于克服現有軟土處理設備存在的缺點，提供一種鉆掘能力大，攪拌均勻充分，施工精度高，穩定可靠，實現施工參數監控、輸出和打印，無振動，無環境污染物排放和適用于海域地層加固處理的深層水泥攪拌處理機，有效提高施工作業效率，有利于地基改良加固，符合低碳排放和節能環保的現代樁基施工的要求。

為達到以上目的，本發明所采用的解決方案是：

一種深層水泥攪拌處理機，包括：

多頭鉆機，包括多個變頻雙速異步電動機、多個行星減速機、齒輪箱、提升滑輪組、回轉接頭、輸出法蘭、機架、機架背面安裝的不銹鋼導向板和傾斜傳感器的動力頭，呈矩形布置的中空鉆桿和端部具有噴漿口的中空攪拌鉆具，設置于中空鉆桿和中空攪拌鉆具橫向截面幾何中心的中部噴漿管，包括中心導向架和四個外側導向架的中部保持架，包括對稱設置的左右臂架、連接梁和導向架的抱樁器以及保持架；

提升機構，包括卷揚機和鋼絲繩；

樁架，包括設置于其正面的導軌，頂部滑輪架，限位開關和載荷傳感器；

護筒，包括垂直布置于其內壁的多組噴水管，潛水泵和導向槽；

注漿系統，包括制漿機構，水泥倉、供漿管、注漿泵、第二水泵、加水管和水泥輸送機；

攪拌樁船，包括蓄水箱和海水沉淀箱；

操縱系統，包括操縱臺和遠程基站；

其特征在于：

所述多頭鉆機的動力頭通過不銹鋼導向板的槽口置于樁架的導軌上，所述提升機構的卷揚機上引出的鋼絲繩穿過所述樁架的頂部滑輪架和動力頭的提升滑輪組，以在多頭鉆機施工時帶動動力頭在導軌下移和上行；所述傾斜傳感器安裝于機架的側面，通過信號線連接到操縱系統的操縱臺或遠程基站（82）；所述齒輪箱設有四個在其橫截面上呈矩形布置并垂直穿過其箱體的中空鉆桿軸，每個中空鉆桿軸的上端均安裝回轉接頭后與所述泥漿系統的供漿管連接，每個中空鉆桿軸的下端均安裝輸出法蘭后固裝每個中空鉆桿，每個中空鉆桿軸下端均接中空攪拌鉆具；所述中空攪拌鉆具由鉆具管體構成，其下端部設有注漿閥；所述齒輪箱設有位于四個呈矩形布置的中空鉆桿軸幾何中心、并垂直穿過其箱體的中間注漿管，其上端與所述泥漿系統的供漿管連接，其下端通過對接法蘭與中部噴漿管固裝；所述中部噴漿管包括中空桿和位于其內的送漿管，且它通過中空桿與垂直穿過齒輪箱的箱體的中間注漿管對接的方式設置，其下端布置成處于呈矩形布置的四根中空鉆桿的幾何中心；

所述多個行星減速機共有四個，它們在齒輪箱橫截面上對稱布置、且位于左右各二個中空鉆桿軸的外側，每個行星減速機均通過其輸出軸上的小齒輪分別與每個中空鉆桿軸上的大齒輪嚙合；所述齒輪箱設有分別位于一側的中空鉆桿軸和行星減速機的輸出軸之間以及位于另一側的中空鉆桿軸和行星減速機的輸出軸之間共四個過渡軸，其中，二個位于一側的過渡軸上的過渡齒輪互相嚙合后分別與二個中空鉆桿軸上的大齒輪嚙合，所述二個位于另一側的二個右過渡軸上的過渡齒輪互相嚙合后分別與二個中空鉆桿軸上的大齒輪嚙合；所述四個中空鉆桿軸中二個對角方向布置的二個中空鉆桿軸旋轉方向相同；所述每一根中空鉆桿的上端借助公接頭均分別連接到齒輪箱箱體外下端面的每一個輸出法蘭上，其下端借助母接頭分別連接中空攪拌鉆具上端的雄接頭；所述每個行星減速機的上方固裝變頻雙速異步電動機；

所述中空攪拌鉆具包括鉆具管體、自上而下設有多組攪拌葉片、由裝有上切削刀體的上切削翼和由含有下切削刀體的下切削翼，所述多組攪拌葉片在鉆具管體上下間隔設置，并且相對兩組在徑向方向形成90°夾角；所述上切削翼和下切削翼均為雙頭形式，它們的上翼片和下翼片分別以放射狀圍繞鉆具管體的方式布置在其外壁上，它們的翼面在鉆具管體的徑向方向形成一定角度的夾角；所述上切削翼的雙頭上翼片之每一頭上翼片的第一下邊上各安裝一排上切削刀體，其中，一頭上翼片的第一下邊上的上切削刀體的位置與另一頭上翼片的第一下邊上的上切削刀體的位置在旋轉軌跡上是間隔交叉排列的；所述下切削翼的雙頭下翼片之每一頭下翼片的第二下邊上各安裝一排下切削刀體，其中，一頭下翼片的第二下邊上的下切削刀體的位置與另一頭下翼片的第二下邊上的下切削刀體的位置在旋轉軌跡上是間隔交叉排列的；

所述中空攪拌鉆具為四個，其中相鄰的前后及左右二個中空攪拌鉆具的鉆具管體上的攪拌葉片、上切削翼和下切削翼之間分別在鉆具管體的軸向方向上錯位布置；所述四個中空攪拌鉆具的每一個中空攪拌鉆具的鉆具管體上的攪拌葉片、上切削翼和下切削翼的最大旋轉軌跡在徑向方向上均是互相重疊的；

所述中部噴漿管的送漿管在中空桿內腔中以軸向直線布置、且在徑向方向對稱均分，該送漿管的上端均固裝第二注漿接頭后與供漿管連接；所述中部噴漿管的中空桿外壁下端設有上下等距離間隔設置、且在徑向方向上對稱均分的多個噴漿口；

所述中部保持架的中心導向架和四個外側導向架分別套裝于中部噴漿管和四根中空鉆桿上，對中部噴漿管和中空鉆桿進行導向和支承；所述中部保持架是由四個外側導向架和一個位于其幾何中心導向架連接而成的結構體，所述中心導向架外壁具有四個凸出的外端并各外端頂部為矩形板部，中間為一個筒體部；所述外側導向架包括第一半筒體部和第二半筒體部，其中第二半筒體部的一端外壁設有一凸出的矩形板，第一半筒體部和第二半筒體部對接形成外側導向管；所述中心導向架通過筒體部套裝于中部噴漿管上，所述四個外側導向架通過外側導向管則分別套裝于相鄰的前后或左右共四根中空鉆桿上；當中部保持架設置兩個或兩個以上時，它們在中部噴漿管和中空鉆桿上是上下間隔設置；所述中部保持架的筒體部和四個外側導向管的內孔均設有耐磨襯套，該耐磨襯套由兩個對稱的半圓形內襯套組成；

所述抱樁器通過固裝于連接梁背面的導向架置于樁架正面的導軌上，并在其上滑動；所述抱樁器通過鐵鏈穿過位于連接梁上端部的二個吊耳后連接在動力頭的機架的下端部；所述二個左右臂架均為直角箱型構件，它們在連接梁上相對布置，二個左右臂架一端的長形板分別固裝于連接梁正面的安裝位置，另一端的長面板均分別安裝滑板后處于相向位置，而使所述中部噴漿管位于二個滑板之間；

所述保持架套裝于前后及左右兩個中空攪拌鉆具的鉆具管體上，對中空攪拌鉆具進行導向和支承；所述保持架是由中部桿架和二個第一半環體部連接而成的結構體，所述中部桿架的二端各為一個第二半環體部，所述二個第一半環體部與中部架二端的第二半環體部對接形成二個導向環，它們分別套裝于前后或左右二個中空攪拌鉆具的鉆具管體上；所述保持架的導向管內設有耐磨套，該耐磨襯套由兩個對稱的半圓形襯套組成；

所述護筒為一圓筒形構體，它的內壁設有沿其徑向方向對稱布置的多組噴水管，每一根噴水管外壁設有上下間隔布置的噴頭，可對中空鉆桿和中空攪拌鉆具進行噴水清洗，每一根噴水管的上端與軟管連接后并聯到分流塊上依次連接水閥和高壓水泵后，最后連接到攪拌樁船的蓄水箱；所述護筒的內腔底端設置潛水泵，其出口處通過抽水管連接到攪拌樁船的海水沉淀箱；所述護筒的外壁一側設有相對布置的導向槽，它置于所述樁架正面的導軌上，并在其上滑動；

所述樁架垂直固裝于攪拌樁船的甲板前端，所述提升機構的卷揚機固裝于樁架后方的甲板安裝位置；所述樁架的導軌上方設有限位開關以阻止多頭鉆機上行時其動力頭撞擊頂部滑輪架；所述載荷傳感器固裝于頂部滑輪架上，將鋼絲繩承受的載荷值通過信號線傳遞到操縱系統的操作臺的控制面板上；

所述注漿系統是將制漿機構攪拌而成的水泥漿液通過注漿泵和供漿管輸送到送漿管上方的第二注漿接頭和每個中空鉆桿軸上方的回轉接頭；所述水泥倉的水泥經過水泥輸送機稱量后進入制漿機構，所述第二水泵經過加水管從攪拌樁船的蓄水箱中抽取中性水經過稱量后進入制漿機構，水泥和中性水充分攪拌后制成水泥漿液；

所述操縱系統的操縱臺對多頭鉆機、注漿系統和攪拌樁船的運行參數、技術參數和相關參數進行顯示和控制，并實現相關施工參數的儲存和打印輸出。

所述中空攪拌鉆具中攪拌葉片的葉面朝同一方向傾斜的，與鉆具管體的軸向中心線之間的夾角α=8～33°。

所述中空攪拌鉆具中上切削翼的每一頭上翼片的第一翼面均為和下切削翼的每一頭下翼片的第二翼面均為各自朝同一方向傾斜的，其中第一翼面與鉆具管體的軸向中心線之間的夾角β1=45～85°，第二翼面與鉆具管體的軸向中心線之間的夾角β2=25～55°。

所述多頭鉆機的中空鉆桿及中空鉆具可以在其左右方向設置三個、或四個、或五個、或六個、或八個、或十個、或十二個，在其前后方向設置三個、或四個、或五個、或六個、或八個，所述動力頭的齒輪箱箱體內的中空鉆桿軸的設置位置和數量則與之對應，所述變頻雙速異步電動機、行星減速機、過渡軸的設置數量做相應變化；所述中間注漿管設置在相鄰的四個中空鉆桿軸之間的幾何中心。

所述樁架可以沿攪拌樁船的橫向方向并排設置多個，所述提升機構和置于樁架的導軌上上下運動的多頭鉆機相應設置，例如二～八臺；所述注漿系統也作相應變化。

本發明可以是，所述中空攪拌鉆具中上切削翼的每一頭上翼片的第一下邊和下切削翼的每一頭下翼片的第二下邊在鉆具管體的徑向方向分別形成夾角γ=30～60°。

本發明還可以是，所述中空攪拌鉆具中上切削翼的每一頭上翼片的第一下邊和下切削翼的每一頭下翼片的第二下邊在鉆具管體的徑向方向分別形成夾角γ=85～95°。

本發明還可以是，所述中空攪拌鉆具還包括耐磨板，它們分別固裝于攪拌葉片、上切削翼和下切削翼與鉆具管體同軸心的自由端圓弧面；所述中空攪拌鉆具中上切削翼的上切削刀體和下切削翼的下切削刀體采用硬質合金塊制成。

附圖說明

圖1是本發明深層水泥攪拌處理機的結構示意圖；

圖2是圖1中多頭鉆機的結構示意圖；

圖3是圖2的仰視圖；

圖4是圖2中B-B向剖視圖；

圖5是圖2中A-A向剖視圖；

圖6是圖3中C-C向剖視圖；

圖7是圖2中中空攪拌鉆具結構示意圖；

圖8是圖7的左視圖；

圖9是圖7的仰視圖；

圖10是圖8的仰視圖；

圖11是圖2中動力頭除去機架后的結構示意圖；

圖12是圖11 的俯視圖；

圖13是圖11的仰視圖；

圖14是圖11中D-D向剖視圖；

圖15是圖13中E-E向剖視圖；

圖16是本發明中多頭鉆機的齒輪箱齒輪聯動示意圖；

圖17是圖1中F-F向剖視圖；

圖18是圖17的右視圖；

圖19是圖1中護筒的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖所述實施例對本發明深層水泥攪拌處理機作進一步的說明。

實施例1：

一種深層水泥攪拌處理機，包括：多頭鉆機1，包括多個變頻雙速異步電動機119，119’、多個行星減速機110,110’、齒輪箱111、提升滑輪組114、回轉接頭115、輸出法蘭116、機架117、機架背面安裝的不銹鋼導向板113和傾斜傳感器118的動力頭11，呈矩形布置的中空鉆桿12和端部具有噴漿口的中空攪拌鉆具13，設置于中空鉆桿12和中空攪拌鉆具13橫向截面幾何中心的中部噴漿管15，包括中心導向架161和四個外側導向架162的中部保持架16，包括對稱設置的左右臂架181，181’、連接梁182和導向架183的抱樁器18以及保持架14；提升機構2，包括卷揚機21和鋼絲繩22；樁架3，包括設置于其正面的導軌31，頂部滑輪架32，限位開關33和載荷傳感器34；護筒4，包括垂直布置于其內壁41的多組噴水管48，潛水泵42和導向槽47；注漿系統6，包括制漿機構61，水泥倉62、供漿管63、注漿泵64、第二水泵65、加水管66和水泥輸送機67；攪拌樁船7，包括蓄水箱71和海水沉淀箱72；操縱系統8，包括操縱臺81和遠程基站82；其中：所述多頭鉆機1的動力頭11通過不銹鋼導向板113的槽口置于樁架3的導軌31上，所述提升機構2的卷揚機21上引出的鋼絲繩22穿過所述樁架3的頂部滑輪架32和動力頭11的提升滑輪組114，以在多頭鉆機1施工時帶動動力頭11在導軌31下移和上行；所述傾斜傳感器118安裝于機架117的側面，通過信號線連接到操縱系統8的操縱臺81或遠程基站82；當深層水泥攪拌處理機在鉆進和攪拌過程中出現鉆桿偏斜時，傾斜傳感器將偏差情況及時傳遞到控制面板，操作者就可以調節懸掛攪拌鉆機的樁架立柱上導軌來糾正偏差值，以保證動力驅動頭在下移和上行過程中始終處于與樁架導軌垂直狀態，保證鉆桿、攪拌鉆具在鉆進和攪拌過程中的傾斜度控制在要求的范圍內，從而有效提高軟土層改良和加固的精度和質量。所述齒輪箱111設有四個在其橫截面上呈矩形布置并垂直穿過其箱體的中空鉆桿軸1111，1111’，每個中空鉆桿軸1111，1111’的上端均安裝回轉接頭115后與所述泥漿系統6的供漿管63連接，每個中空鉆桿軸1111，1111’的下端均安裝輸出法蘭116后固裝每個中空鉆桿12，每個中空鉆桿軸1111，1111’下端均接中空攪拌鉆具13；隨著海洋地基處理深度的增加，可通過不斷加接中空鉆桿的方法，來滿足實際施工要求。 所述中空攪拌鉆具13由鉆具管體130構成，其下端部設有注漿閥135；所述齒輪箱111設有位于四個呈矩形布置的中空鉆桿軸1111，1111’幾何中心、并垂直穿過其箱體的中間注漿管1112，其上端與所述泥漿系統6的供漿管63連接，其下端通過對接法蘭11121與中部噴漿管15固裝；所述中部噴漿管15包括中空桿151和位于其內的送漿管152，且它通過中空桿151與垂直穿過齒輪箱111的箱體的中間注漿管1112對接的方式設置，其下端布置成處于呈矩形布置的四根中空鉆桿12的幾何中心； 所述多個行星減速機110，110’共有四個，它們在齒輪箱111橫截面上對稱布置、且位于左右各二個中空鉆桿軸1111，1111’的外側，每個行星減速機110，110’均通過其輸出軸1101上的小齒輪11011分別與每個中空鉆桿軸1111，1111’上的大齒輪11111嚙合；所述齒輪箱111設有分別位于一側的中空鉆桿軸1111和行星減速機110的輸出軸1101之間以及位于另一側的中空鉆桿軸1111’和行星減速機110’的輸出軸1101’之間共四個過渡軸1113，1113’，其中，二個位于一側的過渡軸1113上的過渡齒輪11131互相嚙合后分別與二個中空鉆桿軸1111上的大齒輪11111嚙合，所述二個位于另一側的二個右過渡軸1113’上的過渡齒輪11131’互相嚙合后分別與二個中空鉆桿軸1111’上的大齒輪11111’嚙合；所述四個中空鉆桿軸中二個對角方向布置的二個中空鉆桿軸1111,1111’旋轉方向相同；所述每一根中空鉆桿12的上端借助公接頭122均分別連接到齒輪箱111箱體外下端面的每一個輸出法蘭116上，其下端借助母接頭121分別連接中空攪拌鉆具13上端的雄接頭136；所述每個行星減速機1111，1111’的上方固裝變頻雙速異步電動機119，119’；由于四個中空鉆桿軸總成中左右二組鉆桿軸之間均通過大齒輪和過渡齒輪相互嚙合，且每個鉆桿軸均由一個變頻雙速異步電動機和行星減速機驅動，相互嚙合的傳動結構可保證相鄰兩根中空鉆桿及中空攪拌鉆具的旋向相反并同步旋轉，這樣既能有效保持扭矩的平衡，將對懸掛樁架的影響降到最小，又能在與中空鉆桿軸連接的任一中空攪拌鉆具或中空鉆桿遇到硬物或硬層時，由其他中空鉆桿對其扭矩自動補償。由于采用四個中空鉆桿軸聯動機構，在深層水泥攪拌處理機進行鉆掘攪拌施工過程中遇到負荷較輕時，可關閉其中一到兩臺變頻雙速異步電動機，達到節能降耗和延長電機使用壽命的目的。甚至在極端情況下，若出現某一臺變頻雙速異步電動機損壞，也可以堅持完成施工后再更換損壞的電機，有效保證施工進度；此外，采用雙速變頻電機，一方面降低深層水泥攪拌處理機啟動時對電網系統的沖擊，便于多頭鉆機平穩啟動，另一方面，根據地層情況，可以調整多頭鉆機的鉆掘和攪拌速度，便于掌握施工進度和提高質量。所述中空攪拌鉆具13包括鉆具管體130、自上而下設有多組攪拌葉片131、由裝有上切削刀體1320的上切削翼132和由含有下切削刀體1330的下切削翼133，所述多組攪拌葉片131在鉆具管體130上下間隔設置，并且相對兩組在徑向方向形成90°夾角；所述上切削翼132和下切削翼133均為雙頭形式，它們的上翼片和下翼片分別以放射狀圍繞鉆具管體130的方式布置在其外壁上，它們的翼面在鉆具管體130的徑向方向形成一定角度的夾角；所述上切削翼132的雙頭上翼片之每一頭上翼片1322，1322’的第一下邊13221，13221’上各安裝一排上切削刀體1320，其中，一頭上翼片1322的第一下邊13221上的上切削刀體1320的位置與另一頭上翼片1322’的第一下邊13221’上的上切削刀體1320的位置在旋轉軌跡上是間隔交叉排列的；所述下切削翼133的雙頭下翼片之每一頭下翼片1332，1332’的第二下邊13321，13321’上各安裝一排下切削刀體1330，其中，一頭下翼片1332的第二下邊13321上的下切削刀體1330的位置與另一頭下翼片1332’的第二下邊13321’上的下切削刀體1330的位置在旋轉軌跡上是間隔交叉排列的；這樣便于周圍軟土層原地攪拌均勻、充分和徹底，有效提高土層改良和加固質量，確保地基處理達到技術要求。所述中空攪拌鉆具13為四個，其中相鄰的前后及左右二個中空攪拌鉆具13的鉆具管體130上的攪拌葉片131、上切削翼132和下切削翼133之間分別在鉆具管體13的軸向方向上錯位布置；所述四個中空攪拌鉆具的每一個中空攪拌鉆具13的鉆具管體130上的攪拌葉片131、上切削翼132和下切削翼133的最大旋轉軌跡在徑向方向上均是互相重疊的；所述中空攪拌鉆具13中上切削翼132的每一頭上翼片1322，1322’的第一下邊13221，13221’和下切削翼133的每一頭下翼片1332，1332’的第二下邊13321，1332’在鉆具管體130的徑向方向分別形成夾角γ=30～60°；所述中空攪拌鉆具13中上切削翼132的每一頭上翼片1322，1322’的第一下邊13221，13221’和下切削翼133的每一頭下翼片1332，1332’的第二下邊13321，13321’在鉆具管體130的徑向方向分別形成夾角γ=85～95°；所述中空攪拌鉆具13中攪拌葉片131的葉面1311朝同一方向傾斜的，與鉆具管體130的軸向中心線之間的夾角α=8～33°；所述中空攪拌鉆具13中上切削翼132的每一頭上翼片1322，1322’的第一翼面均為13222或均以13222表示和下切削翼133的每一頭下翼片1332，1332’的第二翼面均為13322或均以13222表示各自朝同一方向傾斜的，其中第一翼面13222與鉆具管體130的軸向中心線之間的夾角β1=45～85°，第二翼面13322與鉆具管體130的軸向中心線之間的夾角β2=25～55°；有效提高深層水泥攪拌處理機的中空攪拌鉆具鉆進強勁和攪拌均勻充分，保證海底軟土地基的改良和加固質量。所述中空攪拌鉆具13中上切削翼132的上切削刀體1320和下切削翼133的下切削刀體1330采用硬質合金塊制成；有效提高多頭鉆機上中空鉆具的上下切削刀體的強度和切削能力，有效延長其使用壽命。當多頭鉆機11在鉆進和上提鉆桿過程中，可通過設置在每個中空鉆具的內部注漿通道和其下端的注漿閥進行噴漿。所述中空攪拌鉆具13還包括耐磨板606，它們分別固裝于攪拌葉片131、上切削翼132和下切削翼133與鉆具管體130同軸心的自由端圓弧面；因而能夠有效提高它們的強度和耐磨性能，保證攪拌和鉆掘效率。 所述中部噴漿管15的送漿管152在中空桿151的內腔中以軸向直線布置、且在徑向方向對稱均分，該送漿管152的上端均固裝第二注漿接頭154后與供漿管63連接；所述中部噴漿管15的中空桿151外壁下端設有上下等距離間隔設置、且在徑向方向上對稱均分的多個噴漿口153；由注漿系統通過管道輸送的水泥漿，經過中部噴漿管的噴漿口從不同角度向附近土層噴出，并迅速向周圍土層滲透和蔓延，便于對原地土進行改良和加固，有效提高地基處理質量。 所述中部保持架16的中心導向架161和四個外側導向架162分別套裝于中部噴漿管15和四根中空鉆桿12上，對中部噴漿管15和中空鉆桿12進行導向和支承；所述中部保持架16是由四個外側導向架162和一個位于其幾何中心導向架161連接而成的結構體，所述中心導向架161外壁具有四個凸出的外端并各外端頂部為矩形板部1612，中間為一個筒體部1611；所述外側導向架162包括第一半筒體部1621和第二半筒體部1622，其中第二半筒體部1622的一端外壁設有一凸出的矩形板1623，第一半筒體部1621和第二半筒體部1622對接形成外側導向管1624；所述中心導向架161通過筒體部1611套裝于中部噴漿管15上，所述四個外側導向架162通過外側導向管1624則分別套裝于相鄰的前后或左右共四根中空鉆桿12上；當中部保持架16設置兩個或兩個以上時，它們在中部噴漿管15和中空鉆桿12上是上下間隔設置；有效避免鉆桿旋轉過程中產生的晃動和偏心，保證軟土層改良和加固的施工精度。所述中部保持架16的筒體部1611和四個外側導向管1623的內孔均設有耐磨襯套163，該耐磨襯套163由兩個對稱的半圓形內襯套組成；耐磨襯套能有效保證中空鉆桿旋轉下行和上提正常，同時當其內壁磨損達到一定程度后，能方便地進行拆卸和更換，減少施工成本。 所述抱樁器18通過固裝于連接梁182背面的導向架183置于樁架3正面的導軌31上，并在其上滑動；所述抱樁器18通過鐵鏈186穿過位于連接梁182上端部的二個吊耳185后連接在動力頭11的機架117的下端部；所述二個左右臂架181，181’均為直角箱型構件，它們在連接梁182上相對布置，二個左右臂架181，181’一端的長形板1811，1811’分別固裝于連接梁182正面的安裝位置，另一端的長面板1812，1812’均分別安裝滑板184，184’后處于相向位置，而使所述中部噴漿管15位于二個滑板184，184’之間；在多頭鉆機施工過程中，抱樁器的左右臂架對中部噴漿管進行支承和固定，進一步增加多頭鉆機的整機工作穩定性，保證施工進度和滿足技術要求。 所述保持架14套裝于前后及左右兩個中空攪拌鉆具13的鉆具管體131上，對中空攪拌鉆具13進行導向和支承；所述保持架14是由中部桿架141和二個第一半環體部142連接而成的結構體，所述中部桿架141的二端各為一個第二半環體部1411，所述二個第一半環體部142與中部架141二端的第二半環體部1411對接形成二個導向環143，它們分別套裝于前后或左右二個中空攪拌鉆具的鉆具管體130上；有效避免攪拌鉆具旋轉過程中產生晃動和偏心，保證軟土層改良和加固的施工精度。所述保持架14的導向管143內設有耐磨套1431，該耐磨襯套1431由兩個對稱的半圓形襯套組成；耐磨襯套能有效保證攪拌鉆具旋轉鉆進和上提正常，同時當其內壁磨損達到一定程度后，能方便地進行拆卸和更換，減少施工成本。 所述護筒4為一圓筒形構體，它的內壁41設有沿其徑向方向對稱布置的多組噴水管48，每一根噴水管48外壁設有上下間隔布置的噴頭480，可對中空鉆桿12和中空攪拌鉆具13進行噴水清洗，每一根噴水管48的上端與軟管481連接后并聯到分流塊482上依次連接水閥483和高壓水泵484后，最后連接到攪拌樁船7的蓄水箱71；所述護筒4的內腔41底端設置潛水泵42，其出口處通過抽水管421連接到攪拌樁船7的海水沉淀箱72；所述護筒4的外壁一側設有相對布置的導向槽47，它置于所述樁架3正面的導軌31上，并在其上滑動；施工過程中護筒可以隔離中空攪拌鉆具的攪拌葉片和上下切削翼在攪拌和鉆掘過程中濺起的泥漿與周圍環境中水體的接觸。一排攪拌樁完成改良加固施工后，可將護筒內的污水通過潛水泵抽至攪拌樁船的海水沉淀箱，提起多頭鉆機和護筒移動攪拌樁船進行下一排攪拌樁加固和改良施工。這樣可以最大限度的減少施工過程對周圍環境的影響。所述樁架3垂直固裝于攪拌樁船7的甲板前端，所述提升機構2的卷揚機21固裝于樁架3后方的甲板安裝位置；所述樁架3的導軌31上方設有限位開關33以阻止多頭鉆機1上行時其動力頭11撞擊頂部滑輪架32；所述載荷傳感器34固裝于頂部滑輪架32上，將鋼絲繩22承受的載荷值通過信號線傳遞到操縱系統8的操作臺81的控制面板上；操作人員可以隨時監控多頭鉆機的工作狀況，并可通過遠程基站82實施施工剁成的監控。 所述注漿系統6是將制漿機構61攪拌而成的水泥漿液通過注漿泵64和供漿管63輸送到送漿管152上方的第二注漿接頭154和每個中空鉆桿軸1111,1111’上方的回轉接頭115；所述水泥倉62的水泥經過水泥輸送機67稱量后進入制漿機構6），所述第二水泵65經過加水管66從攪拌樁船7的蓄水箱71中抽取中性水經過稱量后進入制漿機構61，水泥和中性水充分攪拌后制成水泥漿液；

所述操縱系統8的操縱臺81對多頭鉆機1、注漿系統6和攪拌樁船7的運行參數、技術參數和相關參數進行顯示和控制，并實現相關施工參數的儲存和打印輸出。采用PLC核心技術，通過操縱臺的雙顯示器顯示多頭鉆機的實際施工數據，以及注漿系統運行情況，對實際施工數據做好記錄、保存，打印數據表格和圖形曲線，能夠提供用戶分析攪拌樁整個施工過程。主要使用參數包括電機轉速、工作溫度和旋轉方向，鉆桿（攪拌鉆具）轉速、轉向和轉矩，瞬時水泥漿量，總漿量，注漿泵壓力，實際總漿量，總注水量，平臺傾角，樁架傾角，鉆桿（攪拌鉆具）貫入/上拔速度，攪拌鉆具位置，鉆掘成孔深度，攪拌樁頂標高，以及樁架拉拔力等。所述多頭鉆機1的中空鉆桿12及中空鉆具13可以在其左右方向設置三個、或四個、或五個、或六個、或八個、或十個、或十二個，在其前后方向設置三個、或四個、或五個、或六個、或八個，所述動力頭11的齒輪箱111箱體內的中空鉆桿軸1111，1111’的設置位置和數量則與之對應，所述變頻雙速異步電動機119，119’、行星減速機110，110’、過渡軸1113，1113’的設置數量做相應變化；所述中間注漿管1112設置在相鄰的四個中空鉆桿軸1111， 1111’之間的幾何中心。所述樁架3可以沿攪拌樁船7的橫向方向并排設置多個，所述提升機構2和置于樁架3的導軌31上上下運動的多頭鉆機1相應設置，例如二～八臺；所述注漿系統6也作相應變化。通過這種結構改進和拓展，能夠大幅度提高深層水泥攪拌處理機的施工作業效率，特別是有效保證大型海上設施的海底地層改良加固的施工進度，并提高攪拌樁一次成墻長度和寬度，有利于保證攪拌樁成墻精度和質量。

本發明攪拌鉆機具有切削刀體強度高、螺旋片耐磨性高、鉆掘能力大、攪拌均勻充分、施工精度高、低振動、低噪音、對環境無污染和施工穩定性高等特點，實現施工參數監控、輸出和打印，有效提高施工作業效率，有利于改善軟弱土地基的改良和確保加固強度，進而有效提高了地基處理的施工質量。

實施例2：

與實施例1不同的是，所述中空攪拌鉆具13中上切削翼132的每一頭上翼片1322，1322’的第一下邊13221，13221’和下切削翼133的每一頭下翼片1332，1332’的第二下邊13321，13321’在鉆具管體130的徑向方向分別形成夾角γ=85～95°。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。