一種水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭，鉆頭芯管上連接有切削葉片、固定葉片、隨動葉片等七層攪拌葉片，其中有二層隨動葉片間列在固定葉片之間，隨動葉片可在鉆頭芯管上自由旋轉，鉆頭接柄上的內六角方孔可與鉆桿接柄快速配接，噴漿口上有可自動啟閉的橡皮活門，鉆頭芯管下端是螺旋錐狀鉆頭尖。在相同工況下，使用本發明水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭后，每臺班可完成樁數由原來的8根提高到12根，提高工效50%，節省了50%用能，自動啟閉橡皮活門有利于開啟或關閉噴漿口，防止固化劑漿液溢出污染工作場地，推廣應用效果非常顯著。
【專利說明】一種水泥土攪拌粧機的雙攪鉆頭
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水泥土攪拌樁機的高效節能雙攪鉆頭，屬建筑機械裝備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]水泥土攪拌樁機是用于軟地基處理的一種建筑用樁工機械設備，攪拌樁機在軟地基現場向一定深度進行鉆掘，同時在鉆頭處噴出水泥系強化劑而與地基原狀土反復混合攪拌，使之形成固化劑與地基原狀土混合均勻攪拌的樁體來加固地基。實際施工中，由于地層地質不可能均勻一致，攪拌成樁的均勻性難以掌握，往往導致施工效率低，質量難以保證。針對以上問題，設計部門及施工單位公開了多種改進方法:如增加反復攪拌次數、雙向攪拌鉆具等。然而采用復攪方式需要重復上下攪拌至少二次以上，降低了施工效率；采用雙向攪拌鉆具，則無論是雙動力或單動力驅動鉆桿方法，均會出現機械結構復雜、作業過程中能耗高、設備故障率高、維修困難等問題。
[0003]公知的攪拌樁機鉆頭包括:中國發明專利《變徑鉆頭》(申請號:201110374211.8)公開的，利用齒條變徑，可伸縮攪拌半徑式鉆頭，然而該種鉆頭在作業時因地層地質結構復雜，采用該種鉆頭實用性不強；實用新型專利《一種耙齒式攪拌樁機鉆頭》(申請號:201320005691.5)、《具有切割土工材料功能的加強型攪拌樁鉆頭》(申請號:201120107706.X)、《一種攪拌樁機用鉆頭及攪拌樁機》(申請號:201220175104.2)、《攪拌樁機的雙向旋轉攪拌鉆頭》(申請號:201020264012.2)及《一種攪拌樁機鉆頭》(申請號:200920210581.6)等所公開的，都是鉆頭工作面上的刀頭與鉆體固連結構，這種鉆頭無論是安裝在單向攪拌樁機或雙向攪拌樁機上，鉆頭的工作效率相對較低、每臺班可完成樁數較少等問題，且沒有自動啟閉橡皮活門，有利于開啟或關閉噴漿口，防止固化劑漿液溢出污染工作場地裝置。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對【背景技術】所提出問題，開公一種水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭，是帶有隨動攪拌葉片和橡皮活門、在鉆頭芯管頂部安裝有和鉆桿快速連接的鉆頭接柄的多層葉片結構形式鉆頭，利用單向鉆桿即可實現雙向攪拌效果，并一次成樁，無需反復復攪，有效提高攪拌樁的均勻性及強度，提高了施工效率，節約了施工成本。
[0005]本發明的技術方案是:一種水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭，包括鉆頭接柄、鉆頭芯管、切削葉片、固定葉片、隨動葉片、噴漿口和鉆頭尖；所述鉆頭芯管是空心圓柱剛體，鉆頭芯管上端是鉆頭接柄，鉆頭芯管下端是螺旋錐狀鉆頭尖；其特征在于:
所述鉆頭芯管自下至上依次分布有第一層切削葉片、第二層隨動葉片、第三層固定葉片、第四層隨動葉片和第五至第七層固定葉片；
所述噴漿口是與第一層固削葉片等高的開在鉆頭芯管管壁上的圓孔，所述圓孔內有二片弓形壓板，還有兩片半圓型橡皮活門，有螺栓通過所述弓形壓板將橡皮活門固定在噴漿口外側的螺孔上； 所述鉆頭接柄的中部開有內六角方孔，鉆頭接柄側面開有至少四個銷孔，所述內六角方孔及四個銷孔與連接并驅動鉆頭的外六方鉆桿榫頭相匹配；
所述切削葉片是在水平面上對稱分布的、固連在鉆頭芯管外圓上的兩個鉆掘切削槳葉，鉆掘切削槳葉的槳面與水平面成45度傾角，鉆掘切削槳葉的切削鋒面上鑲嵌有合金齒牙；
所述固定葉片是在水平面上對稱分布的、固連在鉆頭芯管外圓上的兩個攪拌槳葉，攪拌槳葉的槳面與水平面成30度傾角；
所述隨動葉片是在水平面上均勻分布的可繞著鉆頭芯管自由旋轉的二片或者三片攪拌槳葉，攪拌槳葉的槳面與水平面成90度傾角；有卡板通過連接螺栓將隨動葉片套裝在鉆頭芯管外圓上，套裝部位的上下端面有防止隨動葉片上下串動的固定在鉆頭芯管外圓上的止動環；
第一層切削葉片的槳葉與第三層固定葉片的槳葉在xy平面上的分布互為垂直，第五層固定葉片的槳葉與第六層固定葉片的槳葉在xy平面上的分布互為垂直，第六層固定葉片的槳葉與第七層固定葉片的槳葉在xy平面上的分布互為垂直。
[0006]如上所述的一種水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭，其特征在于:所述葉片層數可根據鉆機底部與地面高度增減，當鉆機底部與地面高度增大時，可在第七層固定葉片之上相應增加一層或二層固定葉片，當鉆機底部與地面高度減小時，可取消第六層或第六和第七層固定葉片。
[0007]本發明水泥土攪拌樁機雙攪鉆頭的工作原理是:
本發明所述的鉆頭安裝有多達七層葉片，鉆機將旋轉動力通過鉆桿把旋轉動力傳遞給鉆頭向下鉆進時，固定在鉆頭芯管上的鉆掘切削葉片把地基原狀土掘動，二層、四層隨動葉片不隨鉆頭芯管旋轉，第三層、第五?七層隨鉆頭芯管旋轉，工作中第二層、第四層隨動葉片相對于第三層、第五層攪拌葉片，形成反向攪拌，完成雙向攪拌，第六層、第七層葉片在雙向攪拌的基礎上，進一步進行充分攪拌，使固化劑與地基原狀土混合更加均勻，達到一次成樁效果。
[0008]本發明水泥土攪拌樁機雙攪鉆頭可帶來的有益效果是:
⑴在相同工況下，相對于使用傳統鉆頭，在使用本發明所述的水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭后，每臺班可完成樁數由原來的8根提高到12根，提高工效50%，相對的也就是節省了50%的用能，效果非常顯著。
[0009]⑵由于鉆桿接柄為外六方榫頭(與鉆頭接柄相一致)，側面有四個與鉆頭接柄相一致的連接銷孔，使用中只需將鉆桿接柄插入鉆頭接柄，再插入四個連接固定銷，即可快速完成鉆桿和鉆頭的連接。
[0010]⑶由于噴漿口上的兩片半圓橡皮活門噴漿孔常態時處于閉合狀態，當要送漿時，兩片橡皮活門在鉆頭芯管內固化劑漿液壓力下，向外對開，允許固化劑噴出；無須送漿時，鉆頭芯管內無壓力，兩片橡皮活門自動回位，關閉噴漿口，防止外土進入噴漿口，堵塞鉆頭芯管；并防止固化劑漿液溢出污染工作場地。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明實施例水泥土攪拌樁機雙攪鉆頭結構示意圖； 圖2是圖1鉆桿接柄與鉆頭接柄的連接示意圖；
圖3是圖1噴漿口 A處局部放大示意圖。
[0012]附圖中的標記說明:1 一鉆頭尖，2—切削葉片，3—合金齒牙，4一內六角螺栓，5—壓板，6—橡皮活I]，7—止動環,8 —隨動葉片，9—卡板,10—螺栓,11—第二層固定葉片，12—第五層固定葉片，13一第六層固定葉片，14一鉆頭芯管，15—第七層固定葉片，16一鉆頭接柄，17—鉆桿接柄，18—連接固定銷，19 一噴漿口。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對技術方案的實施作進一步的詳細描述:
如圖1所示，本發明一種水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭，包括鉆頭接柄16、鉆頭芯管14、切削葉片2、固定葉片(11、12、13、15)、隨動葉片8、噴漿口 19和鉆頭尖I。鉆頭芯管14是空心圓柱剛體，鉆頭芯管14的上端是鉆頭接柄16，鉆頭芯管14下端是螺旋錐狀鉆頭尖I。
[0014]鉆頭芯管14沿圖1中的z軸自下至上依次分布有第一層切削葉片2、第二層隨動葉片8、第三層固定葉片11、第四層隨動葉片8和第五至第七層固定葉片(12、13、15)。切削葉片2是在水平面(xy平面)上對稱分布的固連在鉆頭芯管14外圓上的兩個鉆掘切削槳葉，鉆掘切削槳葉的槳面與水平面(xy平面)成45度傾角，鉆掘切削槳葉的切削鋒面上鑲嵌有合金齒牙3。固定葉片有四組(11、12、13、15)，固定葉片是在水平面上對稱分布的固連在鉆頭芯管14外圓上的兩個攪拌槳葉，攪拌槳葉的槳面與水平面成30度傾角。隨動葉片8是在水平面(xy平面)上均勻分布的可繞著鉆頭芯管14自由旋轉的二片或者三片攪拌槳葉(圖1中為在一條直線上的二片槳葉)，隨動葉片8的槳面與水平面成90度傾角(與圖1中的z平行)；卡板9通過連接螺栓10將隨動葉片8套裝在鉆頭芯管14外圓上，套裝部位的上下端面有防止隨動葉片8上下串動的固定在鉆頭芯管14外圓上的止動環7。第一層切削葉片2的槳葉與第三層固定葉片11的槳葉在xy平面上的分布互為垂直，第五層固定葉片12的槳葉與第六層固定葉片13的槳葉在xy平面上的分布互為垂直，第六層固定葉片13的槳葉與第七層固定葉片15的槳葉在xy平面上的分布互為垂直。
[0015]優選的，所述葉片層數可根據鉆機底部與地面高度增減，當鉆機底部與地面高度增大時，可在第七層固定葉片之上相應增加一層或二層固定葉片，當鉆機底部與地面高度減小時，可取消第六層或第六和第七層固定葉片。參見附圖1及附圖3，噴漿口 19是與第一層切削葉片等高的開在鉆頭芯管14管壁上的圓孔，圓孔內有二片在垂直方向對稱分布的弓形壓板5，還有兩片半圓型橡皮活門6，內六角螺栓4通過弓形壓板5將橡皮活門6固定在噴漿口 19的外側螺孔上。
[0016]參見附圖1及附圖2，鉆頭接柄16的中部開有內六角方孔，鉆頭接柄16的側面開有四個銷孔，鉆頭接柄16上的內六角方孔與鉆桿接柄17下端的外六方鉆桿榫頭相匹配，當鉆桿接柄17沿垂直向下插入鉆頭接柄16內部后，四個連接固定銷18分別沿水平向插入鉆頭接柄16上的四個銷孔內，即可將將鉆頭接柄16與鉆桿接柄17連接并固定鉆桿上，旋轉鉆桿即可驅動鉆頭上升或下降。
[0017]由于本發明水泥土攪拌樁機雙攪鉆頭安裝有多達七層葉片，鉆機將旋轉動力通過鉆桿把旋轉動力傳遞給鉆頭向下鉆進時，固定在鉆頭芯管上的鉆掘切削葉片把地基原狀土掘動，二層、四層隨動葉片不隨鉆頭芯管旋轉，第三層、第五?七層隨鉆頭芯管旋轉，工作中第二層、第四層隨動葉片相對于第三層、第五層攪拌葉片，形成反向攪拌，完成雙向攪拌，第六層、第七層葉片在雙向攪拌的基礎上，進一步進行充分攪拌，使固化劑與地基原狀土混合更加均勻，達到一次成樁效果。在相同工況下，相對于使用傳統鉆頭，在使用本發明所述的水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭時，每臺班可完成樁數可由原來的8根提高到12根，提高工效50%，相對的也就是節省了 50%的用能，推廣應用后所獲得的效益非常顯著。
[0018]另一方面，由于鉆桿接柄為外六方榫頭(與鉆頭接柄相一致)，側面有四個與鉆頭接柄相一致的連接銷孔，使用中只需將鉆桿接柄插入鉆頭接柄，再插入四個連接固定銷，即可快速完成鉆桿和鉆頭的連接。
[0019]其三是:由于噴漿口上的兩片半圓橡皮活門噴漿孔常態時處于閉合狀態，當要送漿時，兩片橡皮活門在鉆頭芯管內固化劑漿液壓力下，向外對開，允許固化劑噴出；無須送漿時，鉆頭芯管內無壓力，兩片橡皮活門自動回位，關閉噴漿口，防止外土進入噴漿口，堵塞鉆頭芯管；并防止固化劑漿液溢出污染工作場地。
【權利要求】
1.一種水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭，包括鉆頭接柄、鉆頭芯管、切削葉片、固定葉片、隨動葉片、噴漿口和鉆頭尖；所述鉆頭芯管是空心圓柱剛體，鉆頭芯管上端是鉆頭接柄，鉆頭芯管下端是螺旋錐狀鉆頭尖；其特征在于: 所述鉆頭芯管自下至上依次分布有第一層切削葉片、第二層隨動葉片、第三層固定葉片、第四層隨動葉片和第五至第七層固定葉片； 所述噴漿口是與第一層固削葉片等高的開在鉆頭芯管管壁上的圓孔，所述圓孔內有二片弓形壓板，還有兩片半圓型橡皮活門，有螺栓通過所述弓形壓板將橡皮活門固定在噴漿口外側的螺孔上； 所述鉆頭接柄的中部開有內六角方孔，鉆頭接柄側面開有至少四個銷孔，所述內六角方孔及四個銷孔與連接并驅動鉆頭的外六方鉆桿榫頭相匹配； 所述切削葉片是在水平面上對稱分布的、固連在鉆頭芯管外圓上的兩個鉆掘切削槳葉，鉆掘切削槳葉的槳面與水平面成45度傾角，鉆掘切削槳葉的切削鋒面上鑲嵌有合金齒牙； 所述固定葉片是在水平面上對稱分布的、固連在鉆頭芯管外圓上的兩個攪拌槳葉，攪拌槳葉的槳面與水平面成30度傾角； 所述隨動葉片是在水平面上均勻分布的可繞著鉆頭芯管自由旋轉的二片或者三片攪拌槳葉，攪拌槳葉的槳面與水平面成90度傾角；有卡板通過連接螺栓將隨動葉片套裝在鉆頭芯管外圓上，套裝部位的上下端面有防止隨動葉片上下串動的固定在鉆頭芯管外圓上的止動環； 第一層切削葉片的槳葉與第三層固定葉片的槳葉在xy平面上的分布互為垂直，第五層固定葉片的槳葉與第六層固定葉片的槳葉在xy平面上的分布互為垂直，第六層固定葉片的槳葉與第七層固定葉片的槳葉在xy平面上的分布互為垂直。
2.如權利要求1所述的一種水泥土攪拌樁機的雙攪鉆頭，其特征在于:所述葉片層數可根據鉆機底部與地面高度增減，當鉆機底部與地面高度增大時，可在第七層固定葉片之上相應增加一層或二層固定葉片，當鉆機底部與地面高度減小時，可取消第六層或第六和第七層固定葉片。
【文檔編號】E21B10/43GK103452484SQ201310367972
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月22日 優先權日:2013年8月22日
【發明者】何雙吉 申請人:武漢市天寶工程機械有限責任公司