[发明专利]双轴压气旋喷式搅拌桩机及利用该桩机成桩的方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域中的水泥搅拌桩施工技术，具体讲是一种双轴压气旋喷式搅拌桩机及利用该桩机成桩的方法。

背景技术

随着国家经济建设的快速发展，尤其是房屋建筑及市政建设的广泛兴起，水泥搅拌桩的施工技术也在不断的发展应用。水泥搅拌桩多应用于地基加固或在基坑支护体系中作支护结构和止水帷幕。

传统的水泥搅拌桩机包括桩架、动力头、两根平行的搅拌轴(即双搅拌轴)、一根输浆总管、两根输浆分管、输浆泵和浆液搅拌机，动力头安装在桩架上，搅拌轴为中空管状且两搅拌轴安装在动力头上，每根搅拌轴下端经法兰盘固定有一个带搅拌叶片的搅拌头，每个搅拌头上固定有一个喷浆嘴，每个喷浆嘴经输浆分管、输浆总管与输浆泵连通，输浆泵与浆液搅拌机连通，每根输浆分管安装在一根搅拌轴的管腔内。

现有技术的水泥搅拌桩的成桩过程为：桩机就位使得搅拌轴的搅拌头位于设计桩位上；驱动搅拌轴旋转并向下钻入土体内，直至搅拌轴的搅拌头下钻到桩底设计标高；向上提拔搅拌轴，使得搅拌轴一边旋转上升一边喷射水泥浆，即旋喷注浆，直至搅拌轴的搅拌头提升到桩顶设计标高；第二次向下钻进搅拌轴，直至搅拌轴下钻到桩底设计标高；第二次向上提拔搅拌轴并旋喷注浆，直至搅拌轴的搅拌头到达桩顶设计标高。

传统的桩机及利用传统桩机成桩的方法存在一个很大的缺陷，即水泥浆液在土体中流动性差，难以均匀扩散，使得喷浆嘴附近水泥浆大量堆积，而稍远的位置浆液量严重不足，且喷浆嘴也容易被碎土堵塞，自然导致土体缺少水泥浆，故搅拌后，桩体的水泥土不致密、不均匀，严重降低成桩质量；而且，随着土层深度增大，土体硬度变大，浆液难以均匀扩散，故在深度较大的土体内，难以成桩，即成桩深度有限，一般不超过15米，或者在砂土、粘土等本来硬度就较大的土体内，浆液更难以均匀扩散，自然无法成桩；同样由于浆液在土体中流动性差，这样，搅拌轴下钻的过程中，喷射的浆液无法扩散，只能采取先下钻将土体钻松然后上提搅拌轴时喷浆的办法，这样，需要两沉两拔才能成桩，施工效率低、工期长，机械台班费和人工费多，经济效益差。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是，提供一种能使得成桩的水泥土致密均匀、成桩质量好、能加大成桩深度、且在硬度较大的土体内也能成桩且能提高施工效率、缩短工期、节省机械台班费和人工费的双轴压气旋喷式搅拌桩机。

本发明的一个技术解决方案是，提供一种双轴压气旋喷式搅拌桩机，它包括桩架、动力头、两根平行的搅拌轴、一根输浆总管、两根输浆分管、输浆泵和浆液搅拌机，动力头安装在桩架上，搅拌轴为中空管状且两搅拌轴均安装在动力头上，每根搅拌轴下端经法兰盘固定有一个带搅拌叶片的搅拌头，每个搅拌头上固定有一个喷浆嘴，每个喷浆嘴经输浆分管、输浆总管与输浆泵连通，输浆泵与浆液搅拌机连通，每根输浆分管安装在一根搅拌轴的管腔内，它还包括两个喷气嘴、一个空压机、一根输气总管和两根输气分管，每个喷气嘴固定在一个搅拌头上，每个喷气嘴套合在一个喷浆嘴外，每个喷气嘴与一根搅拌轴的管腔下端连通，该搅拌轴的管腔上端与一根输气分管的下端连通，该输气分管的上端与输气总管的一端连通，输气总管的另一端与空压机连通。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种能使得成桩的水泥土致密均匀、成桩质量好、能加大成桩深度、且在硬度较大的土体内也能成桩且能提高施工效率、缩短工期、节省机械台班费和人工费的利用双轴压气旋喷式搅拌桩机成桩的方法。

本发明的另一个技术解决方案是，提供一种利用双轴压气旋喷式搅拌桩机成桩的方法，其步骤包括：桩机就位使得搅拌轴的搅拌头位于设计桩位上；驱动搅拌轴旋转并向下钻入土体内同时打开输浆泵和浆液搅拌机，再打开空压机，使得搅拌轴一边旋转下钻搅拌土体一边在高压空气的裹挟下喷浆，直至搅拌头达到桩底设计标高，然后向上旋转提拔搅拌轴搅拌土体，同时在高压空气的裹挟下喷浆，直至搅拌轴的搅拌头到达桩顶设计标高。

本发明双轴压气旋喷式搅拌桩机及利用该桩机成桩的方法与现有技术相比，具有以下优点和效果：