[发明专利]搅喷桩机

说明书

技术领域

本发明是一种打桩机械，具体说是一种用水泥和土混合成桩的设备。

背景技术

目前用水泥和土混合成桩的设备有三种：1、粉喷桩机，利用压缩空气将水泥粉通过空心钻杆压入土中，同时旋转带动钻头上的刀片切割土体使土与水泥粉混合成桩；2、搅拌桩机，水泥浆通过空心钻杆和钻头下端开口喷出，同时钻头上的刀片切割土体，搅拌水泥浆和土体成桩；3、旋喷桩机，用高压水泥浆、压缩空气、高压水、称为三管，或者用高压水泥浆和压缩空气，称为二管，或者只用高压水泥浆，称为单管，通过空心钻杆下端喷口，旋转喷射，切割土体成桩。

上述三种设备，其中粉喷桩机适用于含水量高的土层，不适用含水量低的土层，用钻头上的刀片钻进土体、搅拌土体和水泥粉使之混合，搅拌桩机也是如此，不过，它是用水泥浆和土体混合，因而混合比较充分和均匀，一般水泥掺入量为土容重的12％～18％即可达到所需桩身强度(1.2～2MPa)，粉喷桩机和搅拌桩机，因其钻进阻力大，桩经不能太大，一般不大于700mm，很多土层很难钻进和施工，旋喷桩机靠高压旋转喷射的流体——水泥浆、水、空气切割土体，钻杆下端的喷口导入土体，因而钻进阻力很小，可以进入许多搅拌桩机或粉喷桩机无法施工的地层，桩径也可较大，一般为600～2000mm。由于这种成桩方法，没有充分搅拌水泥和土体，因而桩身强度就较低，为弥补该缺点，就必须增加水泥用量，一般水泥掺入量为土容重的25％～45％，而水泥土成桩的成本90％以上是水泥。

发明内容

本发明搅喷桩机的目的是克服现有技术的不足，提供一种能在高阻力土层施工、成桩桩径可大于700mm，水泥掺入量小于旋喷桩机的水泥土成桩设备。

本发明搅喷桩机由塔架、底盘组成机架，由卷扬机通过钢丝绳将动力头提升或下降，动力头轴与喷头轴通过法兰连接，喷头上有四通，用螺纹连接或焊接，四通一头与喷头联通，另外三头均为单向阀，分别与高压气泵、水泵、水泥浆泵通过胶管相联通，且控制流体单向流入喷头而不能由喷头倒流向胶管、泵体，喷头轴下端，通过法兰与外管连接，外管上法兰中间孔与喷头轴中间通孔相连，法兰下口四周焊接内管，内管下端伸出钻头，内管与钻头连接处用圆锥体连接并焊接密封，内管上焊有钻进片，靠近钻进片上方有喷口，外管下端由法兰连接或焊接上钻头，钻头上焊有搅拌片，搅拌片的回转直径应等于桩径，外管通过抱箍约束，使其只能沿塔架上下移动并在抱箍内旋转。

本发明搅喷桩机的有益效果是由于内管上的钻进片回转直径只须50～100mm，故钻进阻力很小，能在高阻力土层施工，拓展了适用土层，可根据设计桩径由小到大的要求，采用单喷高压水泥浆，高压水泥浆和压缩空气同喷，高压水泥浆、压缩空气、高压水合喷，同时，由于外管钻头上的搅拌片随着动力头轴的转动而旋转搅拌被上述高压流体旋转切割下来的土体和喷出的水泥浆，使之充分混合，因而成桩质量远高于旋喷桩机，水泥用量也低于旋喷桩，水泥掺入量为土容重的12％～18％，降低成本。

附图说明

图1是搅喷桩机结构示意图，图中未画机架和卷扬机。

图2是搅喷桩机单向阀结构示意图

图3是搅喷桩机外形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，图1，图2，图3：

塔架21和底盘25组成机架，钢丝绳20一端连接动力头1顶部，另一端连接卷扬机22，钢丝绳20通过滑轮19、24改变方向；法兰2连接动力头1和喷头轴26，四通4的一头与喷头3连接，四通4的其他三头各装1单向阀6，内有阀球8和罩网7，高压流体冲开阀球8，阀球8被罩网7挡住，流体经罩网7的空隙，四通4、喷头3、内管9，由喷口16喷出；动力头1转动通过法兰2带动喷头轴26，喷头轴26通过法兰5带动外管10、内管9转动，通过法兰11与外管10连接的钻头13及内管9上的钻进片17一起转动，钻进片17钻进土体，钻头13上的搅拌片15搅拌土体与水泥浆；抱箍23固定在塔架21上，外管10受抱箍23约束，只能上下移动或转动；内管9与钻头13通过圆锥体12连接，并焊接密封，焊接处14、18、19。

图3中，可以看作外管10内没有内管9的实施例，其实就是现有搅拌桩机添加四通4，单向阀6，在钻头13下端焊接圆锥体12和一小段露出的内管9并焊有钻进片17，开有喷口16，其缺陷是开始工作时，高压浆泵、高压水泵、空气压缩机要工作相当时间才能使喷口喷射有切割力的流体，施工结束时，要用较长时间和较多清水冲洗。