專利名稱：地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及巖土工程中對軟弱土體加固和支護的水泥土攪拌樁機，特別涉及提高軟土強度和基坑支護止水擋土領域的四軸水泥土攪拌樁的施工設備。
背景技術：
在對軟弱土層進行加固和基坑支護時，常常采用水泥漿與土體攪拌的方法，形成水泥土攪拌樁體，從而使軟弱地基的強度和止水性有較大的提高。傳統的單軸攪拌樁和兩軸攪拌樁，在一定的范圍內與三軸攪拌樁相比，具有水灰比小，置換土少，水泥摻量小，造價低等優點。但是，單軸攪拌樁或兩軸攪拌樁，是一個或二個等直徑的圓柱體交接而成，如
圖1所示，每根樁或每兩根樁之間形成一個搭接縫，容易造成開叉和滲漏，這對水泥土攪拌墻的止水性有很大影響。對于單軸或二軸水泥土攪拌樁機，其功率較小，樁架穩定性差，樁機移動以人工加鋼絲繩牽引，在施工中要頻繁移機，占用大量的工作時間，影響施工效率，單軸攪拌樁或二軸攪拌樁，一次施工形成的水泥土攪拌樁數量小。針對以上問題，為了減少移機次數和搭接縫，降低施工成本和提高工效，提供一種一次形成多個水泥土攪拌樁的施工設備是地基加固和基坑支護領域的一種新需求。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于，克服現有技術中存在的問題，提供地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，使用該設備可以提高工效，減少水泥土攪拌樁的搭接縫，提高水泥土攪拌樁的止水效果，減少勞動強度和降低施工成本。地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，包括機架，其特征是，機架上設置有可以上下滑動的動力箱，動力箱內設有動力頭，動力頭連接四根鉆桿，四根鉆桿在同一豎直面上，豎直方向上相互平行，四根鉆桿的轉動方向相同或者部分不同；每根鉆桿下部設置有攪拌葉片或刀片，相鄰兩個鉆桿的攪拌葉片或刀片不在同一高度上，攪拌葉片或刀片徑向長度為d，相鄰鉆桿的間距為D，d > D/2 ;動力箱下部四根鉆桿之間還間隔布置有豎向的兩根中空管，中空管底部的開口位于鉆桿攪拌葉片或刀片的上方；四根鉆桿旋轉同時形成相互搭接的四根水泥土攪拌樁。兩根中空管與四根鉆桿布置在同一豎直面上，鉆桿從左到右依次為第一鉆桿、第二鉆桿、第三鉆桿、第四鉆桿，兩根中空管分別布置在第一鉆桿和第二鉆桿間、第三鉆桿和第四鉆桿間，兩根中空管可轉動或不轉動。兩根中空管全部為噴漿管。兩根中空管部分為噴漿管，部分為噴氣管。所述鉆桿為中空鉆桿，內部設置有通道，鉆桿底部設置有開孔。機架上設置有豎向的軌道，動力箱上設置有滑槽，滑槽扣在軌道上上下滑動。動力頭包括若干個電機，電機輸出軸驅動鉆桿轉動。多個電機布置在同一水平線上。[0012]多個電機布置在不同水平線上。相鄰鉆桿之間的間距為200— 1500mm。攪拌葉片或刀片旋轉直徑為300— 2000mm。相鄰兩個鉆桿的攪拌葉片或刀片不在同一高度上，相鄰兩個鉆桿的攪拌葉片或刀片的徑向長度相等或不等。每個電機的功率為20KW以上，噴漿管的噴漿口直徑5mm以上。另一種地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，包括機架，機架上設置有可以上下滑動的動力箱，動力箱內設有動力頭，動力頭連接四根鉆桿，四根鉆桿在同一豎直面上，豎直方向上相互平行，四根鉆桿的轉動方向相同或者部分不同；每根鉆桿下部設置有攪拌葉片或刀片，相鄰兩個鉆桿的攪拌葉片或刀片不在同一高度上，攪拌葉片或刀片徑向長度為d，相鄰鉆桿的間距為D，d > D/2 ;四根鉆桿同時旋轉形成相互搭接的四根水泥土攪拌樁；所述鉆桿為中空鉆桿，內部設置有通道，鉆桿底部設置有開孔。所述鉆桿內部的通道全部為噴漿通道。所述鉆桿內部的通道部分為噴漿通道，部分為噴氣通道。有益效果本實用新型所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌機設備，能一次施工四根水泥土攪拌樁，比傳統的兩軸鉆機設備提高效率2倍以上。大幅減少人工成本，縮短工期二分之一，并減少了二分之一的攪拌樁接縫，提高了施工質量，降低施工成本。
以下結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本實用新型；
圖1為現有二軸水泥土攪拌樁機成樁平面示意圖。圖2為本實用新型所述的四軸水泥土攪拌樁機成樁平面示意圖。圖3為本實用新型所述的四軸水泥土攪拌樁機的鉆桿立面布置圖。圖4為圖3的側面結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參看圖3和圖4，在目前常用的單軸或雙軸水泥土攪拌機的動力系統、鉆桿，采用履帶式或步履式樁架和行走驅動系統，將四根鉆桿和攪拌頭按搭接成一字排列，布置3根噴漿管，四根鉆桿分別用四個動力裝置驅動，在鉆架的下端接一個導向架，分別給四根鉆桿導向。地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，包括機架，機架底座設置有行走履帶，方便移動，機架上設置有四根鉆桿，鉆桿從左到右依次為第一鉆桿1、第二鉆桿
2、第三鉆桿3、第四鉆桿4，四根鉆桿一字成排布置，四根鉆桿上部設置有四個用于驅動鉆桿鉆進的動力頭10，四個動力頭設置在一個可升降的動力箱內，動力箱設置在機架上，四根鉆桿之間還間隔布置有噴漿管。噴漿管，不僅可以噴射水泥漿，當需要時，可以變成噴氣管，攪拌注漿時，進行噴氣。[0030]所述噴漿管為二根分別為7、8，兩根噴漿管與四根鉆桿布置在同一豎直面上，兩根噴衆管分別布置在第一鉆桿I和第二鉆桿2之間、第三鉆桿3和第四鉆桿4之間。這樣每根噴漿管兩側均有鉆桿，噴漿管可以向兩個鉆桿攪拌的土層進行置換填充水泥漿。噴漿管7、8的端部長度小于鉆桿。因為鉆桿前端設置有攪拌刀片或葉片，為了不干涉葉片旋轉，噴漿管長度以不觸及葉片旋轉為度，并盡可能向下伸長。動力頭10包括一個電機，電機輸出軸連接一個減速器，減速器連接鉆桿。這樣可以控制鉆桿的轉速，已達到需要的轉速要求，且不會損傷電機。進一步，在所述鉆桿下部連接有攪拌頭11，攪拌頭上設置有葉片12。鉆進過程中，攪拌頭的葉片攪松土層，并與噴漿管噴出的水泥漿攪拌混合，形成水泥土攪拌樁/墻。相鄰兩個鉆桿的攪拌葉片或刀片不在同一高度上，攪拌葉片或刀片徑向長度為山相鄰鉆桿的間距為D，d>D/2。形成的攪拌樁相互搭接。進一步的，所述鉆桿為中空鉆桿，內部設置有注漿通道，鉆桿前端設置有噴漿孔。這樣可以鉆進過程中進行噴漿，或者上提鉆桿時，噴漿。相鄰鉆桿之間的間距為200— 1500mm。攪拌葉片或刀片旋轉直徑為300—2000mm ；每個電機的功率為20KW以上，噴漿管的噴漿口直徑5mm以上。這個尺寸可以保證相鄰鉆桿之間轉動自由，不干涉，且成樁密集。成樁過程中動力充沛，成樁速度快效果好。成樁平面圖見圖2，一次可以成樁四個，大大提高了施工效率，縮短施工工期。進一步，在所述的機架上設置有豎向的軌道，動力箱上設置有滑槽，滑槽扣在軌道上上下滑動。動力箱上部設置有起吊設備，起吊設備通過鋼絲繩連接動力箱，鋼絲繩帶動動力箱上升或者下降。動力箱內部的動力頭，可以一字成排布置，但是當電機尺寸較大，一字成排布置，會導致相鄰鉆桿間距過大時，動力頭需要間隔上下布置，以減小相鄰鉆桿之間間隔尺寸。另一種地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，包括機架，其特征是，機架上設置有可以上下滑動的動力箱，動力箱內設有動力頭，動力頭連接四根鉆桿，四根鉆桿在同一豎直面上，豎直方向上相互平行，四根鉆桿的轉動方向相同或者部分不同；每根鉆桿下部設置有攪拌葉片或刀片，相鄰兩個鉆桿的攪拌葉片或刀片不在同一高度上，攪拌葉片或刀片徑向長度為d，相鄰鉆桿的間距為D，d > D/2 ;四根鉆桿同時旋轉形成相互搭接的四根水泥土攪拌樁；所述鉆桿為中空鉆桿，內部設置有通道，鉆桿底部設置有開孔。所述鉆桿內部的通道全部為噴漿通道。所述鉆桿內部的通道部分為噴漿通道，部分為噴氣通道。該種設備是，取消了原來設備中的噴漿管，直接在利用鉆桿的中空通道進行噴漿或者噴氣。施工具體過程如下1、測量定位；一次測量定位的范圍達四根，減少了定位的時間。2、移動樁機到位，采用履帶式或步履式樁架和行走裝置，移機快速且安全，減少了常規二軸攪拌樁機移機的勞動強度和占用的時間。3、四個攪拌頭同時入土攪拌土體；4、通過鉆軸中空管壓注入水泥漿；[0048]5、一邊攪拌一邊噴注水泥漿體；6、一次形成四根水泥土攪拌樁體，相互搭接200mm，四根水泥土攪拌樁體之間實現無縫連續，這將提高工效達二倍以上。通過四軸水泥土攪拌機設備，能一次施工四根水泥土攪拌樁，同時第二幅水泥泥樁實行套打，則可實現無縫搭接，減少了原單軸或二軸水泥土攪拌樁形成的多道接縫，提高了施工效率，減少了用工量，能使施工工期縮短二分之一以上。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實例的限制，上述實例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求1.地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，包括機架，其特征是，機架上設置有可以上下滑動的動力箱，動力箱內設有動力頭，動力頭連接四根鉆桿，四根鉆桿在同一豎直面上，豎直方向上相互平行，四根鉆桿的轉動方向相同或者部分不同；每根鉆桿下部設置有攪拌葉片或刀片，相鄰兩個鉆桿的攪拌葉片或刀片不在同一高度上，攪拌葉片或刀片徑向長度為d，相鄰鉆桿的間距為D，d > D/2 ;動力箱下部四根鉆桿之間還間隔布置有豎向的兩根中空管，中空管底部的開口位于鉆桿攪拌葉片或刀片的上方；四根鉆桿旋轉同時形成相互搭接的四根水泥土攪拌樁。
2.根據權利要求1所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，兩根中空管與四根鉆桿布置在同一豎直面上，鉆桿從左到右依次為第一鉆桿、第二鉆桿、第三鉆桿、第四鉆桿，兩根中空管分別布置在第一鉆桿和第二鉆桿間、第三鉆桿和第四鉆桿間，兩根中空管可轉動或不轉動。
3.根據權利要求2所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，兩根中空管全部為噴漿管。
4.根據權利要求2所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，兩根中空管部分為噴漿管，部分為噴氣管。
5.根據權利要求1所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，所述鉆桿為中空鉆桿，內部設置有通道，鉆桿底部設置有開孔。
6.根據權利要求1所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，機架上設置有豎向的軌道，動力箱上設置有滑槽，滑槽扣在軌道上上下滑動。
7.根據權利要求1所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，動力頭包括若干個電機，電機輸出軸驅動鉆桿轉動。
8.根據權利要求7所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，多個電機布置在同一水平線上。
9.根據權利要求7所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，多個電機布置在不同水平線上。
10.根據權利要求1所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，相鄰鉆桿之間的間距為200— 1500mm。
11.根據權利要求1所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，攪拌葉片或刀片旋轉直徑為300— 2000mm。
12.根據權利要求1所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，相鄰兩個鉆桿的攪拌葉片或刀片的徑向長度相等或不等。
13.根據權利要求7所述的地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，每個電機的功率為20KW以上，噴漿管的噴漿口直徑5mm以上。
14.另一種地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，包括機架，其特征是，機架上設置有可以上下滑動的動力箱，動力箱內設有動力頭，動力頭連接四根鉆桿，四根鉆桿在同一豎直面上，豎直方向上相互平行，四根鉆桿的轉動方向相同或者部分不同；每根鉆桿下部設置有攪拌葉片或刀片，相鄰兩個鉆桿的攪拌葉片或刀片不在同一高度上，攪拌葉片或刀片徑向長度為d，相鄰鉆桿的間距為D，d > D/2 ;四根鉆桿同時旋轉形成相互搭接的四根水泥土攪拌樁；所述鉆桿為中空鉆桿，內部設置有通道，鉆桿底部設置有開孔。
15.根據權利要求14所述的另一種地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，所述鉆桿內部的通道全部為噴漿通道。
16.根據權利要求14所述的另一種地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，其特征是，所述鉆桿內部的通道部分為噴漿通道，部分為噴氣通道。
專利摘要本實用新型提供一種地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，包括機架，機架上設置有可以上下滑動的動力箱，動力箱內設有動力頭，動力頭連接四根鉆桿，四根鉆桿在同一豎直面上，豎直方向上相互平行；每根鉆桿下部設置有攪拌葉片或刀片，相鄰兩個鉆桿的攪拌葉片或刀片不在同一高度上，攪拌葉片或刀片徑向長度為d，相鄰鉆桿的間距為D，d＞D/2；動力箱下部四根鉆桿之間還間隔布置有豎向的兩根中空管，中空管底部的開口位于鉆桿攪拌葉片或刀片的上方。本實用新型提供另一種地基加固或基坑支護用四軸水泥土攪拌樁施工設備，所述鉆桿為中空鉆桿，內部設置有通道，鉆桿底部設置有開孔。本設備比傳統的兩軸鉆機設備提高效率2倍以上。大幅減少人工成本，縮短工期二分之一，并減少了二分之一的攪拌樁接縫，提高了施工質量，降低施工成本。
文檔編號E02D5/46GK202899125SQ20122058843
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月8日 優先權日2012年11月8日
發明者劉全林, 宋偉民, 宋雪清 申請人:上海強勁地基工程股份有限公司