[发明专利]一种三轴搅拌桩机自动添加纤维装置及其应用方法

说明书

本发明涉及一种三轴搅拌桩机自动添加纤维装置及其应用方法，该装置安装在三轴搅拌桩机上，其包括料仓、料斗、鼓风机、支架和喷射管，其中所述料仓用于储存纤维，所述支架安装在所述料仓的底部使所述料仓离地一定高度，所述料斗安装在所述料仓的底部位置且两者之间构成连通，所述鼓风机的出风口与所述料斗的一侧连接，所述喷射管连接在所述料斗的另一侧。本发明的优点是：能够按设计要求准确定量添加纤维，有效保证纤维添加量的准确性；能够提高纤维在水泥搅拌桩中的均匀性，显著提高水泥搅拌桩的抗弯性能和韧性；自动化程度高且在一般的天气情况下都能施工，工作人员可远离运转中的桩机螺旋叶片，安全性高，劳动强度低。

技术领域

本发明涉及深基坑支护技术领域，尤其是一种三轴搅拌桩机自动添加纤维装置及其应用方法。

背景技术

在水泥搅拌桩中添加短纤维能有效提高水泥土的抗弯性能和韧性，能大大减少裂缝的产生，尤其在采用三轴搅拌桩的SMW工法桩的工程中的运用，能使得水泥土变形与内插型钢变形相协调，减少裂缝，提高其防水性能。

然而，因短纤维直接惨入水泥浆中会使喷头堵塞，须将纤维放到施工中的搅拌桩桩顶处，目前尚无专门设备，需要工作人员直接在桩机叶片边人工作业，安全性较低，准确性不高，受天气影响大。此外，由于短纤维的添加量及均匀度都显著影响了其对水泥搅拌桩的性能影响，例如：短纤维添加不足时，导致水泥搅拌桩的抗弯性能和韧性并无显著提高，但当短纤维添加过多时，经济性不足；同时，当短纤维添加不均匀时，水泥搅拌桩在桩身长度方向上其抗弯性能和韧性不一致，充分掺入短纤维的桩身局部的抗弯性能和韧性大于短纤维掺入量不足的桩身局部，严重时使得水泥搅拌桩的桩身在使用时受力不协调，反而导致存在风险。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种三轴搅拌桩机自动添加纤维装置及其应用方法，通过对短纤维的添加量进行严格控制同时配合施工工艺使短纤维可均匀地掺入到水泥搅拌桩之中，在兼具工艺要求和经济性的，进一步提高水泥搅拌桩的性能。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种三轴搅拌桩机自动添加纤维装置，其特征在于：该装置安装在三轴搅拌桩机上，其包括料仓、料斗、鼓风机、支架和喷射管，其中所述料仓用于储存纤维，所述支架安装在所述料仓的底部使所述料仓离地一定高度，所述料斗安装在所述料仓的底部位置且两者之间构成连通，所述鼓风机的出风口与所述料斗的一侧连接，所述喷射管连接在所述料斗的另一侧。

所述料仓与所述料斗之间设置有自动进料机构和自动称重装置，所述自动进料机构具有可受控启闭的进料口，所述进料口控制所述料仓与所述料斗之间的连通状态；所述自动称重装置用于对所述料仓向所述料斗内的纤维进料量进行称重。

所述自动进料机构和所述自动称重装置分别信号连接至一控制箱，所述控制箱连接控制所述自动进料机构、所述自动称重装置以及鼓风机的工作状态，所述控制箱安装在所述三轴搅拌桩机的驾驶室内。

所述喷射管分为喷射主管和喷射旋转管，所述喷射主管和所述喷射旋转管之间铰接，所述喷射主管的一端连接所述料斗，另一端连接所述喷射旋转管，在所述喷射主管和所述喷射旋转管之间设置有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置驱动所述喷射旋转管绕所述喷射主管旋转。

所述喷射管的出口指向所述三轴搅拌桩机的中间搅拌轴下部。

所述支架具有升降机构，所述升降机构由控制箱连接控制。

一种涉及上述三轴搅拌桩机自动添加纤维装置的应用方法，其特征在于：利用三轴搅拌桩机施作水泥土搅拌桩；在施作过程中，向料仓内添加纤维，同时通过控制箱启动自动进料机构、自动称重装置以及鼓风机；所述自动进料机构开启料仓与料斗之间的进料口以使所述料仓内的纤维进入所述料斗，所述自动称重装置对进入所述料斗内的纤维进行称重，所述鼓风机通过喷射管将所述料斗内的纤维喷射到三轴搅拌桩机的中间搅拌轴下部的水泥土上。