专利名称：一次成墙多头深层搅拌桩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种一次成墙多头深层搅拌桩机。
水泥土防渗墙是由深层搅拌工法来实现，深层搅拌法是最早起源于美国，二战后引入日本并由日本发展应用于工业与民用建筑工程、港口、公路铁路路基加固。70年代后期引入中国，也主要应用于上述领域，到了90年代，在淮河流域，我国首次把普通深层搅拌工法应用到了水库坝基防渗成功。由于普通深层搅拌工法是采用单钻头，施工工效低，而且直径大造价高，每平方米成墙造价达200元，每台班仅能成墙30m2。后来在我国又发明了“多头小直径深层搅拌桩截渗墙技术”，其成墙造价只有80元／m2左右，工效提高了四倍。实践证明截渗效果良好，尤其98年大洪水管涌成群的九江赤心堤用该技术加固后，99年(洪水位比98年低0．34m，高水位持续时间同98年)未发现一处管涌，目前该技术已申请专利，申请号为98110514．9，名为一种堤坝截渗墙。该技术已广泛应用于长江、黄河、淮河、海河、松花江、太湖等流域干堤加固工程，应用防渗墙面积已超过100万m2，为国家节省资金超过亿元人民币。
多头小直径深层搅拌桩截渗墙技术是利用普通深层搅拌桩固化机理，在原来成桩工艺的基础上发展研制而成，技术方法是，用水泥浆作固化剂，通过多头小直径深层搅拌桩机(专利号为98235301．4)将水泥浆喷入土层，同时钻头搅拌，利用固化剂、土体和水之间产生的一系列物理化学反应，使水泥土硬结成具有良好整体性、稳定性、不透水性，并具有一定强度的水泥土防渗墙。该多头小直径深层搅拌机采用常规的传动方式，即由电机轴连接减速器，并通过齿轮箱连接若干根中空钻杆，一改过去1台搅拌机只有1根中空钻杆的方式，采用多头小直径深层搅拌机可以一次成多根桩，但由于多根钻头之间有间距，一次成多根桩后，各桩之间也存在间距，不能一次成墙，需要多次错位搭接才能作成一个单元墙，成墙工效仍较低。该设备的多头之间无固定约束，随着钻进深度的增加有可能出现钻头较大漂移，造成墙体开叉现象。正是多钻头之间无约束，施工深度受至限制，原设备的施工深度超不过15m。
本实用新型的目的是提供一种一次成墙深层搅拌桩机。该桩机可保证一次成墙，不存在单元墙内桩之间的开叉现象，最大施工深度可达32m，工效提高一倍以上，成墙造价比原来可降低20％左右。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一次成墙多头深层搅拌桩机包括设在车架上的桅杆、电机、减速器、齿轮箱，在桅杆上设有若干根中空钻杆与齿轮箱连接，所述的每根钻杆通过固定约束装置按一字形排列，相邻钻头的中心距小于钻头所形成切削圆的直径且大于钻头所形成切削圆的半径，并且每根相邻钻杆的钻头在纵向上相互错位。由于采用固定约束装置及钻头的错位的结构，可以保证相邻钻头的中心距达到搭接长度的要求，一次施工可形成一个单元墙，钻进深度可达32m。
在本实用新型的设备中，钻头可以为多种方式，如为多层搅拌叶片，或钻头的头端为螺旋形，头端的上部设有多层搅拌叶片。
在本实用新型设备中，所述的相邻钻杆间的固定约束装置的两侧分别设有一扩墙装置。采用扩墙装置以保证最小墙厚。
本实用新型设备中，护墙装置可以为多种方式，如滚压轮，或切削边刀。采用切削边刀是由所对应的相邻的钻杆分别通过传动机构与切削边刀连接。
在本实用新型设备中，所述的钻杆为3-6根。
在本实用新型设备中，钻机通过加长可完成32米深桩。
在本实用新型中，中空钻杆的上下可以按照常规的方法通过链条牵引横杆完成，也可以采用钢丝绳牵引滑板来完成。在车架上设有卷扬马达，卷扬马达通过制动器、减速机与卷筒连接，卷筒设在桅杆上，在桅杆上设有滑道并配合有滑板，在桅杆上设有导轮，在滑板上设有滑轮组，卷筒上的钢丝绳经导轮绕经在滑轮组上，每个中空钻杆的顶部分别以滑动配合的方式套接水龙头上，每个水龙头分别与滑板固接。
在本实用新型中，桅杆可以采用可调节的方式，所述桅杆是通过支撑油缸和稳定杆设在车架上，稳定杆的顶部与桅杆的顶部铰接，稳定杆的底部通过导轮与车架上的导轨相配合，支撑油缸固定在车架上，其支撑油缸的活动端与桅杆的下部连接。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的主体部分的主视图图2为本实用新型的主体部分的侧视图图3为钻杆与固定约束装置的结构图图4为图3的侧视图图5为图3的A-A剖视图图6为一次成墙多头搅拌桩机的示意图图7为钻头示意图图8为图7的B-B示意图图9为切削边刀安装示意图如
图1、图2、图6所示，它包括设在车架1上的桅杆2、电机3、减速器4、齿轮箱5，在桅杆2上设有若干根中空钻杆11与齿轮箱5连接，在车架1上设有卷扬马达21，卷扬马达21通过制动器22、减速机23与卷筒24连接，卷筒24设在桅杆2上，在桅杆2上设有滑道40并配合有滑板25，在桅杆2上设有导轮27，在滑板25上设有滑轮组28，卷筒24上的钢丝绳26经导轮27绕经在滑轮组28上，每个中空钻杆11分别与水龙头29的转轴连接，每个水龙头29的外套分别与滑板25固定。所述桅杆2是通过支撑油缸31和稳定杆32设在车架1上，稳定杆32的顶部与桅杆2的顶部铰接，稳定杆32的底部通过导轮33与车架1上的导轨相配合，支撑油缸31固定在车架1上，其支撑油缸31的活动端与桅杆2的下部连接。其中，电机3通过减速器4、齿轮箱5驱动若干根中空钻杆11旋转。卷扬马达21通过制动器22、减速机23驱动卷筒24转动，从而通过钢丝绳26带动滑板25在桅杆2上的滑道上下滑动，可使中空钻杆11下降或提升，由于水龙头29的外套与滑板25固定，而中空钻杆11与在水龙头29的转轴连接，这样滑板25带动中空钻杆11上下并不影响中空钻杆11的旋转。通过调整支撑油缸31可以使桅杆2置于工作状态，也可以将桅杆2水平放置，便于拆卸和运输。水龙头29的上端与外设输浆管连接，可对中空钻杆11输送水泥浆。钻杆11的中心空芯可以输送水泥浆或气体。如图3、图4、图5所示，每根钻杆11按一字形排列，每根钻杆11上分别滑动配合一滑套12，滑套12套卡在钻杆11外径的凹进处，不会从钻杆11上脱落，每个滑套12共固接在一固定约束装置14上，如图4所示，滑套12是通过凸块与凹槽的方式固接在固定约束装置14上，使每根钻杆11之间的中心距保持固定，在成桩时避免单元墙内的桩之间的开叉现象发生，保证了施工质量。如图3、图4、图5所示，固定约束装置14上装设固定板16，滚压轮15安装在与两固定板转动连接的滚压轮轴17上，采用滚压轮15可以保证最小墙厚。如图7、图8所示，钻头18为多层搅拌叶片，相邻钻杆11的搅拌叶片19、搅拌叶片20相互错开。采用本实用新型的设备进行施工，最大钻进深度可达32m，单钻杆输出扭距为2-10KN·m。
如图9所示，在相邻钻杆间的固定约束装置14的两侧分别设有一切削边刀8，并由所对应的相邻钻杆分别通过传动机构7与切削边刀8连接。钻杆通过传动机构7驱动切削边刀8旋转，也可以保证最小墙厚。
实施例采用本实用新型的设备进行施工，与普通深层搅拌施工法一样，也是使用水泥浆作为固化剂，使用水泥浆和土搅拌形成水泥土墙。
采用本实用新型的设备施工的工艺过程为拉线放样，用标尺定出桩位；搅拌制水泥浆；主机就位、调平主机；操作输浆泵向主机钻杆输浆；启动主机，使钻头旋钻入土并喷射水泥浆，钻进到设计深度后，提升钻杆的同时钻头仍然搅拌喷浆至施工地面，完成一个单元墙的施工，然后按设计要求的搭接尺寸向前移动，搭接施工重复前述过程，其主要特点不需象普通多头小直径深层搅拌桩机采用三次搭接完成一单元墙。而采用本实用新型的设备是一次即可成单元墙。
由于本实用新型采用了滚压轮，使两桩搭接处的厚度增加，保证最小墙厚。采用本实用新型的设备的施工方法的工效确实提高很多。
采用本实用新型的设备的施工法具有以下优点1、一次施工形成一个单元墙，不需要三次搭接，一次可成墙0．7-1．8m，工效可提高一倍以上。
2、在多钻杆之间增加了固定约束装置，避免了单元墙内的桩之间的开叉现象发生，而且固定约束装置上设有滚压轮可保证最小墙厚。保证了施工质量。
3、成墙深度可达32m，比原有技术的适用范围扩大了很多，具有更加广阔的市场前景。
权利要求1.一种一次成墙多头深层搅拌桩机，它包括设在车架上的桅杆、电机、减速器、齿轮箱，在桅杆上设有若干根中空钻杆与齿轮箱连接，其特征在于所述的每根钻杆通过固定约束装置按一字形排列，相邻钻头的中心距小于钻头所形成切削圆的直径且大于钻头所形成切削圆的半径，并且每根相邻钻杆的钻头在纵向上相互错位。
2.根据权利要求1所述的一次成墙多头深层搅拌桩机，其特征在于所述的钻头为多层搅拌叶片。
3.根据权利要求1或2所述的一次成墙多头深层搅拌桩机，其特征在于所述的钻头为的头端为螺旋形，头端的上部设有多层搅拌叶片。
4.根据权利要求2或3所述的一次成墙多头深层搅拌桩机，其特征在于所述的相邻钻杆间的固定约束装置的两侧分别设有一扩墙装置。
5.根据权利要求4所述的一次成墙多头深层搅拌桩机，其特征在于所述扩墙装置为滚压轮。
6.根据权利要求4所述的一次成墙多头深层搅拌桩机，其特征在于所述的扩墙装置为切削边刀，并由所对应的相邻的钻杆分别通过传动机构与切削边刀连接。
7.根据权利要求5所述的一次成墙多头深层搅拌桩机，其特征在于所述的钻杆为3-6根。
8.根据权利要求7所述的一次成墙多头深层搅拌桩机，其特征在于在车架上设有卷扬马达，卷扬马达通过制动器、减速机与卷筒连接，卷筒设在桅杆上，在桅杆上设有滑道并配合有滑板，在桅杆上设有导轮，在滑板上设有滑轮组，卷筒上的钢丝绳经导轮绕经在滑轮组上，每个中空钻杆分别与水龙头的转轴连接，每个水龙头的外套分别与滑板固定。
9.根据权利要求8所述的一次成墙多头深层搅拌桩机，其特征在于所述桅杆是通过支撑油缸和稳定杆设在车架上，稳定杆的顶部与桅杆的顶部铰接，稳定杆的底部通过导轮与车架上的导轨相配合，支撑油缸固定在车架上，其支撑油缸的活动端与桅杆的下部连接。
专利摘要一次成墙多头深层搅拌桩机。是由电机通过减速器、齿轮箱连接若干根中空钻杆,每根钻杆通过固定约束装置按一字形排列,相邻钻头的中心距小于钻头所形成切削圆的直径且大于钻头所形成切削圆的半径,并且每根相邻钻杆的钻头在纵向上相互错位。施工中一次可形成一个单元墙,并按单元墙之间的尾首桩套接或搭接依次施工,工效提高一倍以上,单元墙内的桩之间不开叉,深度达32m,并保证最小墙厚。
文档编号E02D5/18GK2429566SQ00238739
公开日2001年5月9日 申请日期2000年6月16日 优先权日2000年6月16日
发明者韦伟 申请人:北京振冲工程股份有限公司