[发明专利]提高水泥土搅拌桩均匀性的施工方法及施工装置

权利要求书

1.一种提高水泥土搅拌桩均匀性的施工装置(100)，其特征在于，包括：

制浆设备(10)，用于制备水泥浆，其具有输浆管(11)；

搅拌桩机(30)，用于提供搅拌动力，其包括：

动力头(31)，用于提供动力，以带动钻杆(32)旋转；

钻杆(32)，与所述动力头(31)相连，并通过所述动力头(31)驱动，所述钻杆(32)的内部中空，所述钻杆(32)的外表面固定有多个搅拌叶片(33)并形成搅拌叶片段，所述钻杆(32)中在搅拌叶片段所处的上部和底部位置对应设有钻杆喷浆口(34)，所述钻杆(32)的中空部至少设置一个水泥浆液通道(35)，所述水泥浆液通道(35)与所述钻杆喷浆口(34)相连通；

自动切换装置(36)，设置在所述钻杆(32)的上部的钻杆喷浆口(34)处，配置成在向下钻进时，所述自动切换装置(36)关闭上部的钻杆喷浆口(34)，实现底部的钻杆喷浆口(34)喷浆，在向上提升时，所述自动切换装置(36)打开上部的钻杆喷浆口(34)，实现上部的钻杆喷浆口(34)，以实现下钻和上提过程喷浆的自动转换；和

控制主机(20)，与所述制浆设备(10)及所述搅拌桩机(30)的动力头(31)相连，配置成控制所述制浆设备(10)的出浆量及控制所述动力头(31)的运转。

2.根据权利要求1所述的施工装置(100)，其特征在于，所述自动切换装置(36)包括：

底座(361)，为弧形，固定在所述钻杆(32)上部的钻杆喷浆口(34)处，所述底座(361)中沿其轴线设有贯通两侧部的孔洞(362)，以形成滑动空间，所述底座(361)的前端处具有贯通孔洞(362)的窗口(363)，用于露出部分滑块(364)；

滑块(364)，安装在所述孔洞(362)内，并可在所述滑动空间内滑动，以打开或关闭所述钻杆(32)上部的钻杆喷浆口(34)；和

拨块(365)，固定在所述滑块(364)的前端处，并由所述窗口(363)向外伸出。

3.根据权利要求1所述的施工装置(100)，其特征在于，在所述钻杆(32)最底部的搅拌叶片(33)处设有串珠状的叶片喷浆口(37)，串珠状的叶片喷浆口(37)与所述水泥浆液通道(35)相连通，以实现水泥浆液在桩身径向方向的均匀分布。

4.根据权利要求3所述的施工装置(100)，其特征在于，所述串珠状的叶片喷浆口(37)配置为若干不同直径的线性分布的叶片喷浆口(37)，并且距离所述钻杆(32)的中心轴越远，叶片喷浆口(37)的直径越大。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的施工装置(100)，其特征在于，所述控制主机(20)配置成自动控制注浆量，还配置成实时钻杆(32)钻进速度、叶片转速、钻进深度及每点段浆量的自动匹配，以保证水泥浆液沿桩长均匀分布。

6.一种使用权利要求1-5中任一项所述的施工装置(100)的提高水泥土搅拌桩均匀性的施工方法，其特征在于，按照如下步骤进行操作:

放样，根据施工图放出实样；

开沟槽，根据图纸要求开沟槽；

将搅拌桩机(30)移动到待施工位置；

启动制浆设备(10)，按设计要求的水灰比制作水泥浆；

开启控制主机(20)，输入施工参数，控制主机(20)自动控制预先设置的数据；

开启搅拌桩机(30)的动力头(31)驱动钻头，边搅拌边喷水泥浆，其中，下沉钻进时，底部的钻杆喷浆口(34)喷浆、或叶片喷浆口(37)和底部的钻杆喷浆口(34)喷浆，上部的钻杆喷浆口(34)关闭，钻进到设计桩底标高；

反转提升动力头(31)，自动切换装置(36)启动，上部的钻杆喷浆口(34)开始喷浆，边搅拌边喷水泥浆，提钻至桩顶标高，一次成桩；

一组结束，移至第二组继续施工，直至所有桩成桩完毕。

7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，控制主机(20)自动控制预先设置的数据包括：钻进速度、每米喷浆量、总浆量分配及桩端设计标高。