一种电驱超深水泥土搅拌桩机的制作方法

本实用新型涉及一种电驱超深水泥土搅拌桩机，属于土建施工技术领域。

背景技术：

随着我国城市化进程加速，智能城市建设高速发展，城市人口不断增加，建筑及人口密集化加速，立体空间建设成为主流。城市地铁，地下商场，地下生活区，地下车库，安防工程，城市综合管廊等地下空间正在向着广、深高速发展。深基坑的建设越来越多，复杂底层施工面越来越普遍，施工难度也不断增加。

水泥土搅拌桩是指软基处理的一种有效形式，是一种将水泥作为固化剂的主剂，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高地基强度。水泥搅拌桩按主要使用的施工做法分为单轴、双轴和三轴搅拌桩。20世纪70年代，开始用水泥搅拌桩加固软土地基，至今已有40多年的历史。它是通过特制的深层搅拌机，将软土和水泥（固化剂）强制搅拌，并利用水泥和软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使土体固结，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩。

现有的水泥土搅拌桩机因钻杆长度固定，在所需制桩长度远超过钻杆长度时，需要频繁上下往复运动，需要工程师有较高的水平以控制钻具上下往复运动的频率和速度，且在往复运动的过程中容易造成水泥桩搅拌不均匀。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种电驱超深水泥土搅拌桩机，设置可多节拼接式的钻杆，解决水泥土搅拌过程中，机器需要上下频繁往复运动造成的搅拌不均匀的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种电驱超深水泥土搅拌桩机，包括控制器和通过钢丝绳安装于机架上端部的动力箱，所述动力箱的下端安装有至少一组钻具；所述钻具包括主钻杆、复数个延伸钻杆和掘进钻头，所述主钻杆顶端与动力箱的动力头连接，所述主钻杆的底端开设有带内螺纹的第一螺纹孔，所述延伸钻杆顶端设置有带外螺纹的第一螺纹柱，且底端开设有带内螺纹的第二螺纹孔，所述掘进钻头的顶端开设有带外螺纹的第二螺纹柱，所述延伸钻杆通过所述第一螺纹柱及第一螺纹孔与所述主钻杆可拆卸连接，各所述延伸钻杆间通过所述第一螺纹柱和第二螺纹孔可拆卸连接，所述掘进钻头通过所述第二螺纹柱和第一螺纹孔与所述主钻杆可拆卸连接，所述掘进钻头通过第二螺纹柱和第二螺纹孔与所述延伸钻杆可拆卸连接；所述主钻杆和所述延伸钻杆的外壁上设置有螺旋式搅拌叶片；所述机架上还设置有桩长测量装置、处理器和显示屏，所述桩长测量装置测量钻杆下钻距离并发送至所述处理器，所述处理器将桩长数据发送至所述显示屏进行显示。

进一步的，还包括复数个钻杆支撑，所述钻杆支撑包括数量与所述钻具组数对应的轴承，各所述轴承水平并排设置，且相邻两轴承间通过横杆固定连接；各所述钻具的主钻杆通过钻杆支撑固定相对位置，所述钻杆支撑的各所述轴承分别套设在各所述钻具的主钻杆上；各所述钻具的延伸钻杆通过钻杆支撑固定相对位置，所述钻杆支撑的各所述轴承分别套设在各所述钻具的延伸钻杆上。

进一步的，所述主钻杆中部沿轴向贯穿开设有主钻杆注浆通道，所述主钻杆外壁上开设有复数个连通至所述主钻杆注浆通道内的第一喷浆口；所述延伸钻杆中部沿轴向贯穿开设有延伸钻杆注浆通道，所述延伸钻杆外壁上开设有复数个连通至所述延伸钻杆注浆通道内的第二喷浆口。

进一步的，所述桩长测量装置包括固定支架、第一定滑轮、第二定滑轮以及旋转计数器；所述固定支架固定设置于所述机架上，所述第一定滑轮和第二定滑轮横向间隔设置于所述固定支架上，且第一定滑轮和第二定滑轮夹持所述钢丝绳；所述旋转计数器固定设置于所述固定支架的侧部并与所述处理器电连接，所述第一定滑轮的转轴穿出所述固定支架的侧壁与所述旋转计数器连接，所述旋转计数器测量所述第一定滑轮的转轴的转动圈数。

进一步的，所述动力箱内的动力装置为可变频电机；所述控制器为变频控制器，所述控制器和动力装置电连接。

进一步的，所述机架固定设置于履带式运载车的上端。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过设置可拆卸连接的主钻杆和延伸钻杆，使钻具长度可调，使钻具不需要上下频繁往复运动，能够满足不同水泥桩桩长的需要。

2、本实用新型设置有桩长测量装置，可以实时测量钻具下钻长度，简化工作人员的操作难度。

3、本实用新型通过设置相互连通的主钻杆注浆通道和延伸钻杆注浆通道，以及第一喷浆口和第二喷浆口，使水泥浆均匀的喷洒到挖掘出的泥坑内，使水泥浆与泥土搅拌更加均匀。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型钻具的结构示意图；

图3为主钻杆的结构示意图；

图4为延伸钻杆的结构示意图；

图5为掘进钻头的结构示意图；

图6为钻杆支撑的结构示意图；

图7为桩长测量装置的结构示意图；

图8为桩长测量装置、处理器和显示屏的电路原理框图；

图9为控制器和动力装置的电路原理框图。

图中附图标记表示为：

1、机架；10、控制器；2、钢丝绳；3、动力箱；31、动力装置；4、钻具；41、主钻杆；411、第一螺纹孔；412、主钻杆注浆通道；413、第一喷浆口；42、延伸钻杆；421、第一螺纹柱；422、第二螺纹孔；423、延伸钻杆注浆通道；424、第二喷浆口；43、掘进钻头；431、第二螺纹柱；44、螺旋式搅拌叶片；45、钻杆支撑；451、轴承；452、横杆；51、桩长测量装置；511、固定支架；512、第一定滑轮；513、第二定滑轮；514、旋转计数器；52、处理器；53、显示屏；6、履带式运载车。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。

参见图1至图9，一种电驱超深水泥土搅拌桩机，包括控制器10和通过钢丝绳2安装于机架1上端部的动力箱3，所述动力箱3的下端安装有至少一组钻具4；所述钻具4包括主钻杆41、复数个延伸钻杆42和掘进钻头43，所述主钻杆41顶端与动力箱3的动力头连接，所述主钻杆41的底端开设有带内螺纹的第一螺纹孔411，所述延伸钻杆42顶端设置有带外螺纹的第一螺纹柱421，且底端开设有带内螺纹的第二螺纹孔422，所述掘进钻头43的顶端开设有带外螺纹的第二螺纹柱431，所述延伸钻杆42通过所述第一螺纹柱421及第一螺纹孔411与所述主钻杆41可拆卸连接，各所述延伸钻杆42间通过所述第一螺纹柱421和第二螺纹孔422可拆卸连接，所述掘进钻头43通过所述第二螺纹柱431和第一螺纹孔411与所述主钻杆41可拆卸连接，所述掘进钻头43通过第二螺纹柱431和第二螺纹孔422与所述延伸钻杆42可拆卸连接；所述主钻杆41和所述延伸钻杆42的外壁上设置有螺旋式搅拌叶片44；所述机架1上还设置有桩长测量装置51、处理器52和显示屏53，所述桩长测量装置51测量钻杆下钻距离并发送至所述处理器52，所述处理器52将桩长数据发送至所述显示屏53进行显示。

进一步的，还包括复数个钻杆支撑45，所述钻杆支撑45包括数量与所述钻具4组数对应的轴承451，各所述轴承451水平并排设置，且相邻两轴承451间通过横杆452固定连接；各所述钻具4的主钻杆41通过钻杆支撑45固定相对位置，所述钻杆支撑45的各所述轴承451分别套设在各所述钻具4的主钻杆41上；各所述钻具4的延伸钻杆42通过钻杆支撑45固定相对位置，所述钻杆支撑45的各所述轴承451分别套设在各所述钻具4的延伸钻杆42上。

进一步的，所述主钻杆41中部沿轴向贯穿开设有主钻杆注浆通道412，所述主钻杆41外壁上开设有复数个连通至所述主钻杆注浆通道412内的第一喷浆口413；所述延伸钻杆42中部沿轴向贯穿开设有延伸钻杆注浆通道423，所述延伸钻杆42外壁上开设有复数个连通至所述延伸钻杆注浆通道423内的第二喷浆口424；主钻杆注浆通道412上端与动力箱3内的注浆机的管道连通，延伸钻杆42与主钻杆41连接完成后，延伸钻杆注浆通道423与主钻杆注浆通道412连通。

进一步的，所述桩长测量装置51包括固定支架511、第一定滑轮512、第二定滑轮513以及旋转计数器514；所述固定支架511固定设置于所述机架1上，所述第一定滑轮512和第二定滑轮513横向间隔设置于所述固定支架511上，且第一定滑轮512和第二定滑轮513夹持所述钢丝绳2，第一定滑轮512和第二定滑轮513随着钢丝绳2的滑动带来的阻力进行同步转动；所述旋转计数器514固定设置于所述固定支架511的侧部并与所述处理器52电连接，所述第一定滑轮512的转轴穿出所述固定支架511的侧壁与所述旋转计数器514连接，所述旋转计数器514测量所述第一定滑轮512的转轴的转动圈数。

进一步的，所述动力箱3内的动力装置31为可变频电机；所述控制器10为变频控制器10，所述控制器10和动力装置31电连接。

进一步的，所述机架1固定设置于履带式运载车6的上端。

本实用新型的工作流程如下：

首先，根据预制水泥桩的桩长，制定钻具4的长度，使钻具4的长度与预制水泥桩的桩长大致相同，根据制定钻具4的长度，在主钻杆41的下端加装延伸钻杆42；例如，预制水泥桩的桩长为20米，主钻杆41长度为10米，延伸钻杆42的长度为5米，则首先在主钻杆41的下端加装一延伸钻杆42，再在第一个延伸钻杆42的下端再加装一延伸钻杆42，再将掘进钻头43固定在后一个延伸钻杆42的下端；如无需加装延伸钻杆42，则直接将掘进钻头43固定于主钻杆41下端即可；将安装好的钻具4安装到动力箱3的下端；

通过履带式运载车6将机架运载至需要制桩处，通过控制器10启动动力装置31以及机架1上的钢丝绳2下放驱动装置进行下钻；桩长测量装置51实时测量下钻的距离，钻具4在下钻时，钢丝绳2会跟随移动，从而带动第一定滑轮512和第二定滑轮513旋转，旋转计数器514记录第一定滑轮512的转轴的旋转次数并发送给处理器52，处理器52计算下钻长度为旋转次数乘上第一定滑轮的圆周长度，再将下钻长度发送至显示屏53上，使工作人员可以实时观察到下钻长度；当下钻长度达到预制水泥桩的桩长的时候，工作人员操作控制器10停止下钻钢丝绳2下放驱动装置，使钻具4停止下行；启动注浆机往主钻杆注浆通道412和延伸钻杆注浆通道423内注入水泥浆，再通过第一喷浆口413和第二喷浆口424喷出，螺旋式搅拌叶片44对水泥浆和泥土进行混合搅拌，形成水泥桩。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。