[發明專利]一種可減少擠土性的多軸攪拌樁裝置及其應用

無效

• 申請號: 201210497137.3
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102943468A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 謝曉東;謝益飛;趙偉明;周玉石;陳龍;黃立偉;鮑國強;湯武;張群
• 申請（專利權）人: 上海城地建設股份有限公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46;E21B10/44;E21B15/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及一種建筑施工中攪拌樁裝置及其應用，尤其是涉及一種可減少擠土性的多軸攪拌樁裝置及其應用，主要應用于市政基礎、工業及民用工程建設中的地基加固、改良及基坑圍護等領域。

背景技術

攪拌樁成樁是利用固化劑與土體混合、攪拌，通過固化劑的水化學反應來提高樁體的工程力學性能。固化劑通過輸漿管注入的過程中可能會對樁周土體產生擠壓，也可能會提高樁體周圍超孔隙水壓力極值。工程中應避免這一效應對周邊環境的影響。

目前一般基坑圍護止水和地基加固多采用二軸攪拌樁、SMW工法，其中二軸攪拌樁施工時注入的一定體積漿液、注漿壓力、土體中積聚的超孔隙水壓力等都將對周圍地層產生擠壓作用，不可避免將導致土體的側向擠出和垂直向的隆起變形。二軸攪拌樁施工對周邊房屋和管線產生擠壓造成了周邊建筑物的變形。SMW工法屬于置換式的攪拌樁，雖然擠土現象解決了，但產生了30％～50％的水泥置換土，造價高，大量水泥浪費在土中，給環境造成很大影響。

而本發明的一種新工藝可以很好的解決攪拌樁施工過程中的擠土效應和水泥置換土的沉樁裝置及施工方法。原有二軸和三軸攪拌樁，在沉樁及噴漿過程中沒有安裝智能化的監測系統，施工用量全靠工人經驗，現本方法把相關的技術數據全集成到電腦，由電腦來進行分析判斷成樁的質量。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種鉆孔成型好、對周圍環境影響小、水泥利用率高的可減少擠土性的多軸攪拌樁裝置及其應用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種可減少擠土性的多軸攪拌樁裝置，包括主機、卷揚機、導桿、動力頭、變速箱、減速機及鉆桿，所述的卷揚機及導桿均固定在主機上，所述的動力頭、變速箱及減速機由上到下設在到導桿上，動力頭通過鋼絲繩連接導桿頂端滑輪，鋼絲繩帶動動力頭上下升降，動力頭依次通過變速箱和減速機帶動多根鉆桿轉動，所述的鉆桿設有1～9根，多根鉆桿的旋轉方向為正反交錯，所述的鉆桿的上端設有進漿口，所述的鉆桿的下端連接帶翼鉆桿，所述的帶翼鉆桿的下端可更換式連接多功能鉆頭，所述的多功能鉆頭上設有噴漿口與噴氣口。

所述的帶翼鉆桿由帶翼鉆桿本體及多個螺旋葉片組成，所述的螺旋葉片以5度～45度的角度焊接在帶翼鉆桿本體上，多個螺旋葉片按4～6排環繞排列在帶翼鉆桿本體上，每排螺旋葉片的垂直間隔為0.8～1.2m。

所述的帶翼鉆桿本體的直徑為180mm，所述的螺旋葉片的長度為3～5mm。所以桿件總直徑為186～190mm。這樣做較原來的工法好處有可以通過螺紋鉆桿向上抬土，來較快的疏散因施工對土體有擠壓作用而產生的超孔隙水壓力，這樣能夠有效地減少成樁過程對樁周土體、管線等造成的壓力。

所述的帶翼鉆桿上設有抱箍。

所述的多功能鉆頭選自螺旋多功能鉆頭、兩片耙式多功能鉆頭或三片耙式多功能鉆頭，其目的在于針對不同的土層情況可選用不同的鉆頭應對，所述的多功能鉆頭上設有一個或多個噴漿口與噴氣口。相應的噴漿方式有單點噴漿和多點噴漿，用以調節樁體的均勻性。多點噴漿讓固化漿液能充分攪拌到樁中，讓同樣攪拌的次數能達到加倍的攪拌效果。

所述的進漿口上設有流量儀，所述的導桿與動力頭連接處設有入土深度傳感儀，所述的流量儀與入土深度傳感儀均與主機內的集成計算機連接。集成計算機顯示每米下降深度、每米噴漿量、總噴漿量和總攪拌時間，每根樁結束計算機能分析出每根樁的沉樁質量情況。

該裝置還包括后臺水泥漿攪拌系統，后臺水泥漿攪拌系統通過存漿桶后連接鉆桿上的進漿口。

所述的鉆桿為普通光鉆桿或小邊距螺旋鉆桿，由于小邊距螺旋鉆桿在沉樁過程中正轉具有提土效果，可根據土層情況選擇不同數量的普通光鉆桿與小邊距螺旋鉆桿進行組合，通過鉆桿的正轉和反轉具有提土和壓土的作用來使得土體和固化劑充分攪拌，有效地減少超孔隙水壓力，從而減少擠土效應。所述的鉆桿的內部作為噴氣與噴漿的通道，所述的鉆桿的中部設有中間支承架，下部設有下部支承架。

所述的主機為履帶式主機或步履式主機，所述的動力頭由2～3只起重機組成，所述的起重機為4～8P雙速、功率為55kw～240kw的起重機，所述的重電機通過變速箱與減速機帶動多根鉆桿以1～60轉/分的轉速同時轉動，多根鉆桿的旋轉方向為正反交錯。

一種可減少擠土性的多軸攪拌樁裝置的應用，該應用包括以下步驟：

(1)放樣，根據施工圖放出實樣；

(2)開溝槽，根據圖紙要求開溝槽；

(3)裝置就位，將可減少擠土性的多軸攪拌樁裝置移動到待施工位置；