[發明專利]一種豎向水泥攪拌樁成型設備及成型施工方法

在審

• 申請號: 201710121249.1
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106854871A
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 莊金;敖文;余嘯宇;胡子健;莊春
• 申請（專利權）人: 陜西樁鑫建設工程有限公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46;E02D15/04
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于樁基施工技術領域，尤其是涉及一種豎向水泥攪拌樁成型設備及成型施工方法。

背景技術

為防止建筑施工完成后地基下沉拉裂造成建筑物不穩定等事故，如地基不夠堅固，建筑施工之前需要對軟地基進行處理，使其沉降變得足夠堅固，以提高軟地基的固結度和穩定性至設計要求，這個過程叫做軟基處理，又叫軟地基處理。水泥攪拌樁作為一種常見的軟基處理措施，顯得尤為重要。水泥攪拌樁是軟基處理的一種有效形式，它是利用水泥作為固化劑的主劑，利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌，使水泥與土發生一系列物理化學反應，使軟土硬結而提高地基強度。

傳統的水泥攪拌樁成型設備施工時，攪拌葉片一般為水平旋轉(即在水平面上旋轉攪拌)，也稱為“橫向攪拌”，攪拌葉片攪拌的同時，通過泥漿泵泵送帶壓水泥漿并由噴漿孔向外噴射，待水泥與土壤充分攪拌混合后形成固結土體，所施工成型水泥攪拌樁的樁身截面為圓柱形。實際施工時，傳統的水泥攪拌樁成型設備，主要存在以下缺點：第一、所施工成型水泥攪拌樁的樁身截面為圓柱形，相同水泥用量的情況下，相比其它截面形狀的樁身單樁承載力較小；第二、由于傳統水泥攪拌樁成型設備的攪拌葉片為水平旋轉，攪拌時容易產生土和水泥漿液混合不均勻的現象，影響成樁質量；第三、由于傳統水泥攪拌樁成型設備的攪拌葉片為水平旋轉，攪拌過程中容易產生不同深度處水泥攪拌樁樁身上水泥含量不同的現象，使水泥攪拌樁成樁后出現樁身水泥密度分層不均。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種豎向水泥攪拌樁成型設備，其結構簡單、設計合理且使用操作簡便、使用效果好，成樁后的水泥攪拌樁樁身截面為矩形，施工簡便，且施工成型的水泥攪拌樁的樁身中水泥含量均勻，單樁承載力更高。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種豎向水泥攪拌樁成型設備，其特征在于：包括呈豎直向布設的垂直驅動桿、驅動垂直驅動桿連續轉動并使垂直驅動桿向下鉆進與向上提升的驅動裝置、同軸套裝在垂直驅動桿外側的豎向外套管和安裝在垂直驅動桿下部的攪拌裝置，所述外套管與水泥漿泵送裝置連接；

所述攪拌裝置包括豎向攪拌機構，所述豎向攪拌機構包括兩個能繞其中心軸線進行連續旋轉的水平驅動桿和兩組呈對稱布設且同步進行豎向攪拌的攪拌葉輪，兩個所述水平驅動桿對稱安裝在垂直驅動桿下部，兩個所述水平驅動桿均呈水平布設且二者呈同軸布設；每個所述水平驅動桿與垂直驅動桿之間均通過傳動機構進行傳動連接；每個所述水平驅動桿上均裝有一組所述攪拌葉輪，每組所述攪拌葉輪均包括一個攪拌葉輪或多個呈平行布設且結構和尺寸均相同的攪拌葉輪，每個所述攪拌葉輪均呈豎直向布設且其均與水平驅動桿呈垂直布設；所述豎向攪拌機構的橫向長度C不小于攪拌葉輪的直徑A；

每個所述水平驅動桿上均同軸套裝有一個水平外套管，所述豎向外套管的下部開有兩個分別供水平外套管安裝的安裝孔，所述水平外套管與豎向外套管內部連通；所述豎向外套管與垂直驅動桿之間的空腔以及水平驅動桿與水平外套管之間的空腔均為水泥漿輸送腔；每個所述攪拌葉輪均為空心結構，每個所述攪拌葉輪的外圓周上均設置有多個與所述水泥漿輸送腔連通的噴漿孔，多個所述噴漿孔均布設在同一豎直面上且其沿圓周方向均勻布設。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設備，其特征是：所述傳動機構為齒輪傳動機構。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設備，其特征是：所述攪拌裝置還包括由垂直驅動桿帶動進行水平攪拌的水平攪拌機構，所述水平攪拌機構呈水平布設且其同軸安裝在垂直驅動桿上，所述水平攪拌機構位于兩組所述攪拌葉輪下方；所述水平攪拌機構為中空結構；所述水平攪拌機構的底部沿圓周方向均勻設置有多組向下噴射水泥漿的噴漿嘴，多組所述噴漿嘴均布設在同一水平面上；每組所述噴漿嘴均包括一個噴漿嘴或多個由內至外均勻布設的噴漿嘴；每個所述噴漿嘴均與所述水泥漿輸送腔連通。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設備，其特征是：所述水平攪拌機構為圓形攪拌機構，所述圓形攪拌機構的直徑B小于A，所述圓形攪拌機構與水平驅動桿之間的豎向間距為A～1.5A；

所述水平攪拌機構包括多個沿圓周方向均勻布設的攪拌葉片，多個所述攪拌葉片的結構和尺寸均相同且其均布設在同一水平面上；每個所述攪拌葉片的底部均安裝有一組所述噴漿嘴，每個所述攪拌葉片均為空心葉片且其內端均固定安裝在垂直驅動桿上。