专利名称：搅拌喷射灰砂桩成桩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑施工设备，特别是涉及搅拌喷射灰砂桩成桩机。
背景技术：
水泥土搅拌桩机是建筑地基的处理设备，水泥土搅拌桩在应用中因设备工艺和地 层等原因，尤其对于软土中高液(塑)性指数的地层，如淤泥质土和泥炭质地层的成桩质量 不易控制，往往达不到设计要求，发生了不少工程质量事故，致使人们对水泥土搅拌桩的质 量、加固深度、加固效果产生了怀疑，影响了水泥土搅拌桩的应用。由于上述问题存在，直接影响了水泥土搅拌桩的质量及应用范围。专利申请号 200810197379. 4的多向多轴搅拌水泥土桩机，虽然经多向搅拌可以达到均勻搅拌、不冒浆、 工效高的目的，但是其只能对搅拌桩进行湿法的喷浆施工。原有的粉喷桩机仅只能喷射干 粉状的水泥或石灰，无法掺入砂粒。而软土层中高液性、高塑性指数的地层中固有的高含水 量对水泥土搅拌桩的强度提高有限，桩身强度低，达不到高速公路、铁路路基软基处理的要 求，更达不到高速铁路工后沉降(接近零沉降)的要求。实际上，在软土层中高液性、高塑 性指数的地层，掺入一定比例砂粒、粉煤灰、石膏等固结材料的水泥混合料喷射搅拌，可大 幅改善地层中的含水量和孔隙比，对提高搅拌桩的强度有很大的作用。因此一种能进行水 泥和自然状态的砂粒均勻混合、喷射的搅拌桩成桩设备被市场所需求。
发明内容本实用新型的目的是提供一种搅拌喷射灰砂桩成桩机，此搅拌喷射灰砂桩成桩机 能实现水泥和自然状态的砂的均勻混合，喷射施工时输送管不易被堵，能提高搅拌桩的强 度，节约用料的成本。为了达到上述目的，本实用新型的搅拌喷射灰砂桩成桩机，包括压缩空气供排气 系统、储配料混合装置、搅拌桩机和计量显示系统，压缩空气供排气系统的进气管与储配料 混合装置的配料灰罐、储配料混合装置的配料器和储配料混合装置的混合料输送管连接， 压缩空气供排气系统的排气管与储配料混合装置的配料灰罐连接，计量显示系统的称重传 感器安装在储配料混合装置的配料罐架与配料灰罐之间，计量显示系统的井深传感器安装 在搅拌桩机上，计量显示系统的输送控制碟阀连接在储配料混合装置的混合料输送管上， 储配料混合装置的混合料输送管与搅拌桩机的钻杆连接，其特征在于储配料混合装置由 配料罐架、配料灰罐、电动机、螺旋搅拌轴和配料器组成，配料灰罐安装在配料罐架上，电动 机安装在配料灰罐上部，螺旋搅拌轴在配料灰罐内，螺旋搅拌轴上安装有可伸缩的伸缩叶 片，电动机与螺旋搅拌轴的上端连接，在配料灰罐上开有进料口，进料口处安装有可开启的 上料封门，配料器安装在配料灰罐的下部，配料器包括配料槽、选料搅拌轴、配料过滤器、弃 砂槽、槽盖和混合料输送管，选料搅拌轴在配料槽内，选料搅拌轴的下端与配料槽滑动连 接，配料过滤器安装在配料槽侧面，弃砂槽安装在配料槽下部，弃砂槽的下端有可开启的槽 盖，配料过滤器连接着混合料输送管，选料搅拌轴的叶片上开有孔，配料器的选料搅拌轴的上端与螺旋搅拌轴的下端连接。因为储配料混合装置中有螺旋搅拌轴，按比例配好的混合料(混合料中掺入自然 状态的砂粒、粉煤灰和石膏等固结材料)从配料灰罐的进料口送入后，经螺旋搅拌轴搅拌 后再在配料器内进行二次搅拌和筛选，混合料混合均勻，并在此将较大颗粒砂砾和水泥结 块过滤，使之沉入弃砂槽内，配料过滤网可有效的阻止较大颗粒砂砾和水泥结块进入输料 管内，避免在喷射过程中的堵管现象发生，弃砂槽内装满大颗粒砂砾和水泥结块后时，可打 开槽盖进行清理。由于可掺入了砂粒、粉煤灰和石膏等固结材料，同体积的搅拌桩用的水泥 就少，降低了用料成本。如上所述的搅拌喷射灰砂桩成桩机，其特征在于还包括上料装置，上料装置安装 在储配料混合装置侧边，上料装置的料斗提升到最高位置时料斗口朝向储配料混合装置配 料灰罐的进料口，上料装置由爬升架、料斗和提升机构组成，爬升架上有导轨，料斗上有滚 轮，滚轮安装在导轨上与导轨接触，提升机构的钢丝绳连接着爬升架的顶部和料斗。上料装 置的作用是把按比例配好的混合料输送到储配料混合装置中，上料装置亦可采用小灰罐压 缩气体吹入的方法。如上所述的搅拌喷射灰砂桩成桩机，其特征在于储配料混合装置为立式安装或 卧式安装。如上所述的搅拌桩机为单向单轴水泥土搅拌桩机或多向多轴水泥土搅拌桩机，搅 拌桩机的转盘是动力输出端，通过动力箱实现多向搅拌，混合固结材料经钻杆上端的水龙 头接入。搅拌桩机的作用是把从储配料混合装置输送来的搅拌好的混合料进行成桩施工。如上所述的压缩空气供排气系统，包括空压机、储气罐、油水分离器、排气管、进气 管和截止阀，储气罐的进气端与空压机的出气端连接，储气罐的出气端与油水分离器的一 端接连，油水分离器的另一端通过进气管与储配料混合装置的配料灰罐、储配料混合装置 的配料器和储配料混合装置的混合料输送管连接，排气管与储配料混合装置的配料灰罐连 接，在进气管和出气管上安装有截止阀，进气管上还安装有压力表。压缩空气供排气系统的 作用提供压力空气，压力空气能使混合料的混合更均勻，在输送和喷射过程中，压力空气是 输送和喷射的载体。如上所述的计量显示系统由称重传感器、井深传感器、控制显示电脑、记录仪和输 送控制碟阀组成，称重传感器安装在储配料混合装置的配料罐架与配料灰罐之间，井深传 感器安装在搅拌桩机上，输送控制碟阀连接在储配料混合装置的混合料输送管上，控制显 示电脑分别与称重传感器、井深传感器、记录仪和输送控制碟阀相连接。计量显示系统的作 用是通过控制截止阀和输送控制碟阀的开启和关闭，使混合材料能连续不断、均勻地按照 一定的流量喷射至搅拌桩机钻进的地层中，使之形成灰砂桩；同时，计量显示系统还对混合 料的重量、搅拌桩机钻进的深度数据进行记录。本实用新型的搅拌喷射灰砂桩成桩机，能实现水泥和自然状态的砂的均勻混合， 喷射施工时输送管不易被堵，能提高搅拌桩的强度，节约用料的成本。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
图1的标记说明压缩空气供排气系统1，空压机2，储气罐3，油水分离器4，压力 表5，排气管6，截止阀7，计量显示系统8，控制显示电脑9，输送控制碟阀10，记录仪11，搅 拌桩机12，上料装置13，爬升架14，料斗15，提升机构16，滚轮17，配料过滤器18，混合料输 送管19，上料封门20，进气管21，配料罐架22，称重传感器23，储配料混合装置24，螺旋搅 拌轴25，电动机26，配料灰罐27，配料槽28，配料器29，选料搅拌轴30，槽盖31，弃砂槽32， 进料口 33，导轨34，井深传感器35，钻杆36，伸缩叶片37。参见图1，本实用新型搅拌喷射灰砂桩成桩机的实施例，包括压缩空气供排气系统 1、储配料混合装置24、搅拌桩机12和计量显示系统8，压缩空气供排气系统1的进气管21 与储配料混合装置24的配料灰罐27、储配料混合装置24的配料器29和储配料混合装置 24的混合料输送管19连接，压缩空气供排气系统1的排气管6与储配料混合装置24的配 料灰罐27悬挂连接，计量显示系统8的称重传感器23安装在储配料混合装置24的配料罐 架22与配料灰罐27之间，计量显示系统8的井深传感器35安装在搅拌桩机12上，计量显 示系统8的输送控制碟阀10连接在储配料混合装置24的混合料输送管19上，储配料混合 装置24的混合料输送管19与搅拌桩机12的钻杆36连接。储配料混合装置24由配料罐架22、配料灰罐27、电动机26、螺旋搅拌轴25和配 料器29组成，配料灰罐27安装在配料罐架22上，电动机26安装在配料灰罐27上部，螺旋 搅拌轴25在配料灰罐27内，螺旋搅拌轴25上安装有可伸缩的伸缩叶片37，电动机26与 螺旋搅拌轴25的上端连接，在配料灰罐27上开有进料口 33，进料口 33处安装有可开启的 上料封门20，配料器29安装在配料灰罐27的下部，配料器29包括配料槽28、选料搅拌轴 30、配料过滤器18、弃砂槽32、槽盖31和混合料输送管19，选料搅拌轴30在配料槽28内， 选料搅拌轴30的下端与配料槽28滑动连接，配料过滤器18安装在配料槽28侧面，弃砂槽 32安装在配料槽28下部，弃砂槽32的下端有可开启的槽盖31，配料过滤器18连接着混合 料输送管19，选料搅拌轴30的叶片上开有孔，配料器29的选料搅拌轴30的上端与螺旋搅 拌轴25的下端连接。因为储配料混合装置24中有螺旋搅拌轴25，按比例配好的混合料(混合料中掺入 自然状态的砂粒、粉煤灰和石膏等固结材料)从配料灰罐27的进料口 33送入后，经螺旋搅 拌轴25搅拌后再在配料器29内进行二次搅拌和筛选，混合料混合均勻，并在此将较大颗粒 砂砾和水泥结块过滤，使之沉入弃砂槽32内，配料过滤网可有效的阻止较大颗粒砂砾和水 泥结块进入输料管内，避免在喷射过程中的堵管现象发生，弃砂槽32内装满大颗粒砂砾和 水泥结块后时，可打开槽盖31进行清理。由于可掺入了砂粒、粉煤灰和石膏等固结材料，同 体积的搅拌桩用的水泥就少，降低了用料成本。实施例中，搅拌喷射灰砂桩成桩机还设置有上料装置13，上料装置13安装在储配 料混合装置24侧边，上料装置13的料斗15提升到最高位置时料斗15 口朝向储配料混合 装置24配料灰罐27的进料口 33，上料装置13由爬升架14、料斗15和提升机构16组成， 爬升架14上有导轨34，料斗15上有滚轮17，滚轮17安装在导轨34上与导轨34接触，提 升机构16的钢丝绳连接着爬升架14的顶部和料斗15。上料装置13的作用是把按比例配 好的混合料输送到储配料混合装置24中。实施例中，搅拌桩机12为多向多轴水泥土搅拌桩机，搅拌桩机12的钻杆36是整
5个成桩施工执行件，也混合固结材料的入口。搅拌桩机12的作用是把从储配料混合装置24 输送来的搅拌好的混合料进行成桩施工。压缩空气供排气系统1，包括空压机2、储气罐3、油水分离器4、排气管6、进气管 21和截止阀7，储气罐3的进气端与空压机2的出气端连接，储气罐3的出气端与油水分离 器4的一端接连，油水分离器4的另一端通过进气管21与储配料混合装置24的配料灰罐 27、储配料混合装置24的配料器29和储配料混合装置24的混合料输送管19连接，排气管 6与储配料混合装置24的配料灰罐27连接，在进气管21和出气管上安装有截止阀7，进气 管21上还安装有压力表5。压缩空气供排气系统1的作用提供压力空气，压力空气能使混 合料的混合更均勻，在输送和喷射过程中，压力空气是输送和喷射的载体。计量显示系统8由称重传感器23、井深传感器35、控制显示电脑9、记录仪11和输 送控制碟阀10组成，称重传感器23安装在储配料混合装置24的配料罐架22与配料灰罐 27之间，井深传感器35安装在搅拌桩机12上，输送控制碟阀10连接在储配料混合装置24 的混合料输送管19上，控制显示电脑9分别与称重传感器23、井深传感器35、记录仪11和 输送控制碟阀10相连接。计量显示系统8的作用是通过控制截止阀7和输送控制碟阀10 的开启和关闭，使混合材料能连续不断、均勻地按照一定的流量喷射至搅拌桩机12钻进的 地层中，使之形成灰砂桩；同时，计量显示系统8还对混合料的重量、搅拌桩机12钻进的深 度数据进行记录。在施工中，多向搅拌喷射灰砂桩成桩工艺中固结材料和改性材料的加量可根据地 层的情况进行大比例调节，其水泥(灰)砂比可达到1 0.6 1 1.2，粉煤灰掺量为0 50%，石膏掺量为0 5%，以满足不同地质条件下的设计、施工要求。多向搅拌喷射灰砂桩成桩工艺中由于固结材料和改性材料均为干粉颗粒状，可大 幅降低搅拌桩体中软土的含水量，从而提高搅拌桩桩身强度。本实用新型的搅拌喷射灰砂桩成桩机，能实现水泥和自然状态的砂的均勻混合， 喷射施工时输送管不易被堵，能提高搅拌桩的强度，节约用料的成本，对高含水量的软弱土 层有着独特的加固效果。
权利要求搅拌喷射灰砂桩成桩机，包括压缩空气供排气系统、储配料混合装置、搅拌桩机和计量显示系统，压缩空气供排气系统的进气管与储配料混合装置的配料灰罐、储配料混合装置的配料器和储配料混合装置的混合料输送管连接，压缩空气供排气系统的排气管与储配料混合装置的配料灰罐连接，计量显示系统的称重传感器安装在储配料混合装置的配料罐架与配料灰罐之间，计量显示系统的井深传感器安装在搅拌桩机上，计量显示系统的输送控制碟阀连接在储配料混合装置的混合料输送管上，储配料混合装置的混合料输送管与搅拌桩机的传钻杆连接，其特征在于储配料混合装置由配料罐架、配料灰罐、电动机、螺旋搅拌轴和配料器组成，配料灰罐安装在配料罐架上，电动机安装在配料灰罐上部，螺旋搅拌轴在配料灰罐内，螺旋搅拌轴上安装有可伸缩的伸缩叶片，电动机与螺旋搅拌轴的上端连接，在配料灰罐上开有进料口，进料口处安装有可开启的上料封门，配料器安装在配料灰罐的下部，配料器包括配料槽、配料搅拌轴、配料过滤器、弃砂槽、槽盖和混合料输送管，配料搅拌轴在配料槽内，配料搅拌轴的下端与配料槽滑动连接，配料过滤器安装在配料槽侧面，弃砂槽安装在配料槽下部，弃砂槽的下端有可开启的槽盖，配料过滤器连接着混合料输送管，配料搅拌轴的叶片上开有孔，配料器的配料搅拌轴的上端与螺旋搅拌轴的下端连接。
2.根据权利要求1所述的搅拌喷射灰砂桩成桩机，其特征在于还包括上料装置，上料 装置安装在储配料混合装置侧边，上料装置的料斗提升到最高位置时料斗口朝向储配料混 合装置配料灰罐的进料口，上料装置由爬升架、料斗和提升机构组成，爬升架上有导轨，料 斗上有滚轮，滚轮安装在导轨上与导轨接触，提升机构的钢丝绳连接着爬升架的顶部和料 斗。
3.根据权利要求1所述的搅拌喷射灰砂桩成桩机，其特征在于储配料混合装置为立 式安装或卧式安装。
专利摘要本实用新型提供一种搅拌喷射灰砂桩成桩机，包括压缩空气供排气系统、储配料混合装置、搅拌桩机和计量显示系统，储配料混合装置由配料罐架、配料灰罐、电动机、螺旋搅拌轴和配料器组成，配料灰罐安装在配料罐架上，电动机安装在配料灰罐上部，螺旋搅拌轴在配料灰罐内，螺旋搅拌轴上安装有可伸缩的伸缩叶片，电动机与螺旋搅拌轴的上端连接，配料器安装在配料灰罐的下部，配料搅拌轴的下端与配料槽滑动连接，配料过滤器安装在配料槽侧面，弃砂槽安装在配料槽下部，配料器的配料搅拌轴的上端与螺旋搅拌轴的下端连接。能实现水泥和砂的均匀混合，解决了湿砂与水泥混合易结块、难喷射的世界级难题，喷射施工时输送管不易被堵，能提高搅拌桩的强度，节约用料的成本。
文档编号E02D5/46GK201738310SQ201020278009
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月2日 优先权日2010年8月2日
发明者李斌, 郭克诚, 陈保安 申请人:武汉高铁桩工科技有限公司